IMPACTO DE LA NORMA TECNICA IMPACTO DE LA NORMA TECNICA SEGURIDAD Y CALIDAD DE SERVICIO SEGURIDAD Y CALIDAD DE SERVICIO

EN LOS SISTEMAS DE CONTROLEN LOS SISTEMAS DE CONTROL

Patricio Caro C.Patricio Caro C.

JULIO 2006JULIO 2006

TEMARIOTEMARIO

Visión General Normativa y Estructura del Sector Visión General Normativa y Estructura del Sector EléctricoEléctricoRequerimientos de Sistemas de información Requerimientos de Sistemas de información – Sistemas de Información en Tiempo RealSistemas de Información en Tiempo Real– Sistemas de MonitoreoSistemas de Monitoreo

Soluciones que ofrece el mercadoSoluciones que ofrece el mercadoManejo de Proyectos de Sistemas de ControlManejo de Proyectos de Sistemas de ControlConclusionesConclusiones

Visión General NormativaVisión General Normativa

DFL Nº 1 1982DFL Nº 1 1982

Ley de Peajes 1990Ley de Peajes 1990

Resolucion 327/97Resolucion 327/97

Ley Corta ILey Corta I

Ley Corta IILey Corta II

Norma Tecnica SyCSNorma Tecnica SyCS

Estructura del sector eléctricoEstructura del sector eléctricoMinisterio Economía

CNE SEC

EEGG C LibresEETT EEDD

CDEC

DO DP

Comité Expertos

Norma Técnica SyCSNorma Técnica SyCS

Es un reglamento que buscar regular Es un reglamento que buscar regular el mercado eléctrico mayoristael mercado eléctrico mayorista

Se refiere a instalaciones de niveles Se refiere a instalaciones de niveles superiores a 23 KVsuperiores a 23 KV

Le asigna un rol muy importante a Le asigna un rol muy importante a los CDEC (Centros de Despacho los CDEC (Centros de Despacho Económico de Carga)Económico de Carga)

Instalaciones afectas a la NTInstalaciones afectas a la NT

ST Troncal ST Distribución (23 kv)

G

C

SSTA

SST

Organización de la NTOrganización de la NTTiene 10 capítulosTiene 10 capítulosTiene 501 artículosTiene 501 artículosImpone exigencias a la generación, transmisión, Impone exigencias a la generación, transmisión, distribución y clientes libres, en cuanto a distribución y clientes libres, en cuanto a características de las instalaciones y a criterios de características de las instalaciones y a criterios de operacionoperacionImpone criterios (estándares) de operaciónImpone criterios (estándares) de operaciónResponsabiliza a los CDEC de Responsabiliza a los CDEC de – Elaboración de procedimientos Elaboración de procedimientos – Realización de los estudios de SyCSRealización de los estudios de SyCS– La planificación de la operación según criterios de SyCSLa planificación de la operación según criterios de SyCS

ObjetivosObjetivosEstablece estándares de Seguridad y Calidad de Establece estándares de Seguridad y Calidad de Servicio en los Sistemas Eléctricos Servicio en los Sistemas Eléctricos – Seguridad de servicioSeguridad de servicio

– Calidad de servicio (tensión y frecuenciaCalidad de servicio (tensión y frecuencia))

Tiene impacto en el tipo de equipamientos, en los Tiene impacto en el tipo de equipamientos, en los criterios de operación, en los servicios de criterios de operación, en los servicios de auditoría necesarios para verificar el correcto auditoría necesarios para verificar el correcto cumplimiento de los estándarescumplimiento de los estándares

Sistemas de InformaciónSistemas de Información Capitulo 4 de la NTCapitulo 4 de la NT– Sistema de información en Tiempo RealSistema de información en Tiempo Real

Sistema que permite mantener el control en Sistema que permite mantener el control en tiempo real de la operación del sistema eléctricotiempo real de la operación del sistema eléctricoExige enviar datos del estado de los equipos Exige enviar datos del estado de los equipos maniobras, medidas del sistema eléctrico (flujos, maniobras, medidas del sistema eléctrico (flujos, cargas, tensiones, frec.). Transmisión del orden cargas, tensiones, frec.). Transmisión del orden de segundos (1 seg. < t <10 seg.)de segundos (1 seg. < t <10 seg.)

– Sistema de monitoreoSistema de monitoreoSistema que permite concentrar y recuperar la Sistema que permite concentrar y recuperar la información de operación de protecciones y de información de operación de protecciones y de registradores rápidos de condiciones dinámicas registradores rápidos de condiciones dinámicas (t <1 seg.)(t <1 seg.)

Niveles de ControlNiveles de Control

CDC

CC

CR

RTU / SMA/D

mandosIED

CDEC

CENTRO DE CONTROL EMPRESA

CENTRO REGIONAL

Subestación o

C.Generadora

Empresas Eléctricas

RTU: Unidad Remota Terminal

SM: Sistema de monitoreo

IED: Equipo electrónico inteligente

Estructura jerárquicaEstructura jerárquica

CDC

CC 1

RTU

CC 2 CC 3 CC 4 CC 5

RTU RTU RTU

CDEC

EE

CC: Centro de control de empresa

RTU: Unidad Remota Terminal

Requerimientos mínimos SITR Requerimientos mínimos SITR (capitulo 4)(capitulo 4)

Disponibilidad: 99,5 % Disponibilidad: 99,5 %

Edad de los datos: 10 seg. Edad de los datos: 10 seg.

Sincronización de la información a nivel Sincronización de la información a nivel milisegundos: +-5 msegmilisegundos: +-5 mseg

Exactitud de medición: Clase 2 %Exactitud de medición: Clase 2 %

Redundancia de informaciónRedundancia de información

Requerimientos del Sistema de Requerimientos del Sistema de MonitoreoMonitoreo

Es un sistema que debe permitir la recuperación Es un sistema que debe permitir la recuperación de registros locales generados por las de registros locales generados por las protecciones y registradores de las subestaciones protecciones y registradores de las subestaciones y centrales generadoras, que se requieren para y centrales generadoras, que se requieren para análisis post operativoanálisis post operativo

Existe un protocolo muy conocido llamado Existe un protocolo muy conocido llamado COMTRADE que establece la forma de almacenar COMTRADE que establece la forma de almacenar los datoslos datos

La mayoría de los proveedores lo usaLa mayoría de los proveedores lo usa

Otros requerimientos del SMOtros requerimientos del SMEl nivel de amortiguamiento presente en las oscilaciones de El nivel de amortiguamiento presente en las oscilaciones de potencia en el SI, con el objeto de establecer si se cumplen potencia en el SI, con el objeto de establecer si se cumplen los estándares exigidos en la presente NT, o si existe los estándares exigidos en la presente NT, o si existe necesidad de implementar medidas correctivas.necesidad de implementar medidas correctivas.El desempeño de los sistemas de Control de Frecuencia.El desempeño de los sistemas de Control de Frecuencia.El desempeño de los sistemas de Control de Tensión.El desempeño de los sistemas de Control de Tensión.El desempeño de los EDAC, por subfrecuencia y subtensión, El desempeño de los EDAC, por subfrecuencia y subtensión, y la contribución de y la contribución de las Instalaciones de Clienteslas Instalaciones de Clientes a estos a estos esquemas.esquemas.El desempeño de los EDAG diseñados o autorizados por la El desempeño de los EDAG diseñados o autorizados por la DO.DO.El desempeño de los PRS diseñados por la DO.El desempeño de los PRS diseñados por la DO.El desempeño del Plan de Defensa contra Contingencias El desempeño del Plan de Defensa contra Contingencias Extremas diseñado por la DO.Extremas diseñado por la DO.

Soluciones que ofrece el mercadoSoluciones que ofrece el mercado

Nivel SubestaciónNivel Subestación

Nivel Centro de Control EmpresaNivel Centro de Control Empresa

Nivel CDCNivel CDC

Protocolos para comunicar los diferentes Protocolos para comunicar los diferentes niveles de Sistemas de Controlniveles de Sistemas de Control

CDC

CC

RTU / SM

Protocolos DNP 3.0 o IEC 870-5 (serial o TCP/IP)

ICCP (protocolo inter-centros)

A/D

mandosIED

Nivel SubestaciónNivel SubestaciónUnidades Remotas Terminales con sincronización Unidades Remotas Terminales con sincronización horaria y capacidad de registro a nivel horaria y capacidad de registro a nivel milisegundomilisegundoIntegración de los equipos tradicionales de Integración de los equipos tradicionales de captura de información con los equipos IED captura de información con los equipos IED (protecciones, registradores de falla, analizadores (protecciones, registradores de falla, analizadores de calidad de potencia eléctrica, etc.)de calidad de potencia eléctrica, etc.)La NT también alcanza a las subestaciones de La NT también alcanza a las subestaciones de clientes finales (clientes libres) (Capitulo 3)clientes finales (clientes libres) (Capitulo 3)

Arquitectura básica Sistema de Arquitectura básica Sistema de Monitoreo (1)Monitoreo (1)

IED

Concentrador y RTU

E/S análogos y digitales

subestación

Comunicación como RTU Comunicación datos COMTRADE

IEDIED

IED

Arquitectura básica Sistema de Arquitectura básica Sistema de Monitoreo (2)Monitoreo (2)

Concentrador y RTU subestación

Comunicación como RTU

(protocolos estándares)

Comunicación datos COMTRADE (TCP/IP)

CDC

CC

Datos de clientes (Art 3-26)Datos de clientes (Art 3-26)Las Instalaciones de Clientes deberán contar con Las Instalaciones de Clientes deberán contar con un sistema de comunicación para proveer al CDC un sistema de comunicación para proveer al CDC toda la información de medición, señalización y toda la información de medición, señalización y estado de equipos de maniobra y toda otra que estado de equipos de maniobra y toda otra que éste determine para el adecuado monitoreo y éste determine para el adecuado monitoreo y control en tiempo real de la operación del SI, en control en tiempo real de la operación del SI, en particular, la necesaria para realizar una particular, la necesaria para realizar una adecuada gestión del Control de Frecuencia, adecuada gestión del Control de Frecuencia, Control de Tensión y PRS. Control de Tensión y PRS.

Solución de MercadoSolución de Mercado

Sistema distribuido de medidores Sistema distribuido de medidores conectados en red, de los cuales se conectados en red, de los cuales se sacan los datos para el SITR y para el sacan los datos para el SITR y para el SM, usando el protocolo IEC 61 850SM, usando el protocolo IEC 61 850

La estación maestra debe tener el SW La estación maestra debe tener el SW de interrogación apropiadode interrogación apropiado

Nivel Centro de ControlNivel Centro de Control

Sistema SCADASistema SCADA– Arquitectura redundanteArquitectura redundante– Funciones criticasFunciones criticas

DisponibilidadDisponibilidad

Manejo de alarmas y eventos con sincronizaciónManejo de alarmas y eventos con sincronización

Interfaz persona-máquina con rápido tiempo de Interfaz persona-máquina con rápido tiempo de respuesta respuesta

Almacenamiento históricoAlmacenamiento histórico

Capacidad de play backCapacidad de play back

TelecontrolTelecontrol

Estructura de un sistema SCADAEstructura de un sistema SCADA

HMICOM

HIS

BDTR (alarms & eventsRTU

CDCOPERADOR

Nivel CDCNivel CDC

Sistema SCADA-EMSSistema SCADA-EMS– Funciones criticas SCADAFunciones criticas SCADA– Funciones de control del sistema Funciones de control del sistema

eléctrico (basadas en el Estimador de eléctrico (basadas en el Estimador de Estado)Estado)

Funciones de control de la seguridad (Flujo Funciones de control de la seguridad (Flujo de Potencia en línea, Análisis de de Potencia en línea, Análisis de Contingencias)Contingencias)

Funciones de optimización de la operación Funciones de optimización de la operación (despacho económico, AGC, etc.)(despacho económico, AGC, etc.)

Estructura de un sistema Estructura de un sistema SCADA-EMSSCADA-EMS

HMICOM

HIS

BDTR (alarmas y eventos)CC

OPERADOR

EMS

Proyectos de RenovaciónProyectos de RenovaciónMejorar las vías de comunicación de datos Mejorar las vías de comunicación de datos (aumentar los anchos de bandas)(aumentar los anchos de bandas)Renovar las Unidades Remotas Terminales (RTU)Renovar las Unidades Remotas Terminales (RTU)Incorporar concentradores para SM y RTUIncorporar concentradores para SM y RTUUsar protocolos comunicación estándaresUsar protocolos comunicación estándaresEquipos para tener sincronización horaria Equipos para tener sincronización horaria HMI con manejo de alarmas y eventos con HMI con manejo de alarmas y eventos con sincronización sincronización Sistemas históricos eficientes y respaldadosSistemas históricos eficientes y respaldados

Alternativas de desarrollo de un CCAlternativas de desarrollo de un CC

Llave en mano Llave en mano

Integración de módulos de varios Integración de módulos de varios proveedoresproveedores– Menor costo de desarrolloMenor costo de desarrollo– Necesidad de trabajar con un Necesidad de trabajar con un

integrador, en lo posible, independiente integrador, en lo posible, independiente de proveedoresde proveedores

– Mayor riesgo desarrolloMayor riesgo desarrollo

Elección de una alternativaElección de una alternativaDebe evaluarse el Valor de la Inversión Debe evaluarse el Valor de la Inversión considerando el Costo de O&M actualizado considerando el Costo de O&M actualizado durante la vida útil del proyecto (Vida útil: 10 durante la vida útil del proyecto (Vida útil: 10 años, cada 5 años debería hacerse una re-años, cada 5 años debería hacerse una re-inversión para mantener la plataforma vigente)inversión para mantener la plataforma vigente)Valor de la solución integrada =Valor de la solución integrada =Valor inversión + riesgo de integraciónValor inversión + riesgo de integración

Hay experiencia en Chile en proyectos con Hay experiencia en Chile en proyectos con integraciones parciales integraciones parciales Debe priorizarse disponer de soporte localDebe priorizarse disponer de soporte local

   Año 2005Año 2005

   Art.Art. mamayy

jujunn

jjuull

agagoo

sesepp

ococtt

nonovv

didicc

VigenciaVigencia 10-110-1 3030                     

Información solicitada por la DPInformación solicitada por la DP 10-10-1313

               3131      

EstudiosEstudiosEDACEDACPRSPRS

10-10-1414

               3131    3311

PLAZOS 2005

      Año 2006Año 2006

   Art.Art. eennee

fefebb

mamarr

ababrr

mmayay

jujunn

jjuull

aaggoo

sepsep octoct novnov dicdic

Análisis Antecedentes Instalaciones Análisis Antecedentes Instalaciones ExistentesExistentes

10-210-2       3131                           

Procedimientos de la DO y la DPProcedimientos de la DO y la DP 10-1210-12       3131                           

EstudiosEstudiosRestricciones en el Sistema de Trans.Restricciones en el Sistema de Trans.Control de f. y determinación de reserv.Control de f. y determinación de reserv.Control de Tensión y Requer. de MQControl de Tensión y Requer. de MQContinuidadContinuidadCoordinación de las ProteccionesCoordinación de las Protecciones

10-1410-14    2828    3030    3030                31313131

Implementado y Operativo EDAC por Implementado y Operativo EDAC por subfrecuenciasubfrecuencia

10-2010-20                3030                  

Implementado y Operativo EDCA por Implementado y Operativo EDCA por subtensiónsubtensión

10-2110-21                                  3131

Cumplimiento del factor de potenciaCumplimiento del factor de potencia 10-2210-22                      11            

PLAZOS 2006

   Año 2007Año 2007

   Art.Art. enenee

fefebb

mamarr

ababrr

mamayy

junjun jjuull

dicdic

Exigencias mínimas para Diseños de Exigencias mínimas para Diseños de instalacionesinstalaciones

10-710-7 11                     

Evaluación del funcionamiento y EficienciaEvaluación del funcionamiento y Eficiencia 10-310-3                3030      

EstudiosEstudiosPlan de defensa Contra Contingencias Plan de defensa Contra Contingencias ExtremasExtremas

10-10-1414

                  3131

Sistema de Información en Tiempo RealSistema de Información en Tiempo Real 10-10-3030

11                     

PLAZOS 2007

ConclusionesConclusionesLa NT implica un La NT implica un avanceavance en la en la reglamentación eléctricareglamentación eléctrica

Las empresas eléctricas deben Las empresas eléctricas deben revisarrevisar sus sus estándares internos (equipamientos y estándares internos (equipamientos y procedimientos operativos)procedimientos operativos)

Clientes finales deben revisar losClientes finales deben revisar los requerimientosrequerimientos de la NT a sus de la NT a sus instalacionesinstalaciones

El plazo es el 31 de Diciembre de 2006El plazo es el 31 de Diciembre de 2006