SISTEMA DE MONITOREOSISTEMA DE MONITOREO

PATRICIO CARO CAROPATRICIO CARO CARO

JULIO 2006JULIO 2006

TEMARIOTEMARIO

ObjetivosObjetivos

Requerimientos Sistema de Requerimientos Sistema de MonitoreoMonitoreo

Procedimiento CDECProcedimiento CDEC

Sistema de recolección de Sistema de recolección de informacióninformación

ObjetivosObjetivos

Analizar los requerimientos que Analizar los requerimientos que establece la Norma Técnicaestablece la Norma Técnica

Conocer el estado de la Conocer el estado de la implementaciónimplementación

Norma TécnicaNorma Técnica

El Titulo 4-4 de la Norma Técnica establece las El Titulo 4-4 de la Norma Técnica establece las características que debe tener el Sistema de características que debe tener el Sistema de Monitoreo.Monitoreo.– El CDC deberá disponer de un sistema de monitoreo y El CDC deberá disponer de un sistema de monitoreo y

control permanente que le permita verificar en todo control permanente que le permita verificar en todo momento el desempeño del SI en todos los estados de momento el desempeño del SI en todos los estados de operación y ante contingencias. operación y ante contingencias.

– El sistema de monitoreo tendrá una arquitectura básica El sistema de monitoreo tendrá una arquitectura básica consistente en un centro concentrador de información y consistente en un centro concentrador de información y una red de sistemas dispersos de recolección y una red de sistemas dispersos de recolección y procesamiento de mediciones a nivel local, los cuales procesamiento de mediciones a nivel local, los cuales transmitirán la información al centro concentrador para transmitirán la información al centro concentrador para su posterior procesamiento y análisis.su posterior procesamiento y análisis.

ESQUEMA BASICOESQUEMA BASICO

CDEC

Centro de Control

Calidad de Potencia

Registrador Falla

RTU

VARIABLES A TRANSMITIR AL VARIABLES A TRANSMITIR AL SITR DEL CDCSITR DEL CDC

Potencia Activa Neta inyectadaPotencia Activa Neta inyectadaPotencia Reactiva Absorbida/InyectadaPotencia Reactiva Absorbida/InyectadaPosición de los tap de los transformadoresPosición de los tap de los transformadoresEstado de interruptores y desconectadores de unidades generadorasEstado de interruptores y desconectadores de unidades generadoras Tensión en bornes de unidades generadorasTensión en bornes de unidades generadoras Nivel de EmbalsesNivel de Embalses Estado “CPF habilitado/CPF deshabilitado”.Estado “CPF habilitado/CPF deshabilitado”. Estado de interruptores del Sistema de TransmisiónEstado de interruptores del Sistema de TransmisiónFlujos de potencia por líneas del Sistema de TransmisiónFlujos de potencia por líneas del Sistema de Transmisión Flujos de potencia por equipos de transformaciónFlujos de potencia por equipos de transformaciónTensión en barras del Sistema de TransmisiónTensión en barras del Sistema de Transmisión Potencia inyectada por Equipos de compensación reactivaPotencia inyectada por Equipos de compensación reactivaFrecuencia en barras del Sistema de TransmisiónFrecuencia en barras del Sistema de Transmisión Estado local/remoto del telecomando de instalacionesEstado local/remoto del telecomando de instalacionesTemperatura ambienteTemperatura ambienteFactor de potencia en puntos de conexión de instalaciones de Clientes Factor de potencia en puntos de conexión de instalaciones de Clientes Estado de relés de baja frecuencia (habiltado/deshabilitado)Estado de relés de baja frecuencia (habiltado/deshabilitado)Estado de relés de baja tensiónEstado de relés de baja tensiónAlarmasAlarmas

Titulo 4-4 Articulo 4-26Titulo 4-4 Articulo 4-26La DO deberá controlar y verificar La DO deberá controlar y verificar permanentemente la efectiva participación de cada permanentemente la efectiva participación de cada unidad generadora en el CPF y en el CSF durante unidad generadora en el CPF y en el CSF durante periodos mensuales, a través de los recursos de periodos mensuales, a través de los recursos de medición, registro y señales básicas que establece medición, registro y señales básicas que establece la presente NT y los que establezca la DO.la presente NT y los que establezca la DO.Comentario:Comentario:Este artículo establece que la DO puede Este artículo establece que la DO puede definir los recursos que se deberían emplear definir los recursos que se deberían emplear para realizar tal control. para realizar tal control. La frecuencia de la red esta asociada al La frecuencia de la red esta asociada al fenómeno dinámico de la corriente alterna. La fenómeno dinámico de la corriente alterna. La frecuencia corresponde al número de veces frecuencia corresponde al número de veces que la tensión pasa por cero por unidad de que la tensión pasa por cero por unidad de tiempo.tiempo.

Análisis conceptualAnálisis conceptual

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Análisis conceptual 2Análisis conceptual 2Si consideramos que T es el tiempo en que la tensión Si consideramos que T es el tiempo en que la tensión pasa por cero en el mismo sentido, la frecuencia F es pasa por cero en el mismo sentido, la frecuencia F es el valor inverso.el valor inverso.Si la frecuencia esta cambiando el valor T es distinto Si la frecuencia esta cambiando el valor T es distinto en cada ciclo.en cada ciclo.Para medir la frecuencia nos tenemos que definir Para medir la frecuencia nos tenemos que definir una ventana temporal en que calculemos un una ventana temporal en que calculemos un promedio. Por ejemplo cada segundo.promedio. Por ejemplo cada segundo.En un segundo tendremos 50 valores diferentes de T En un segundo tendremos 50 valores diferentes de T y de F. La frecuencia será el promedio de los últimos y de F. La frecuencia será el promedio de los últimos 50 valores.50 valores.

Análisis conceptual 3Análisis conceptual 3Como el artículo mencionado establece Como el artículo mencionado establece periodos mensuales, no queda claro con que periodos mensuales, no queda claro con que nivel de detalle debe hacerse el cálculo. Se nivel de detalle debe hacerse el cálculo. Se propone pedir que los coordinados propone pedir que los coordinados entreguen datos procesados, por ejemplo entreguen datos procesados, por ejemplo estadísticas cada 15 minutos con frecuencia estadísticas cada 15 minutos con frecuencia media, frecuencia máxima, frecuencia media, frecuencia máxima, frecuencia mínima.mínima.

Titulo 4-4 Articulo 4-27.Titulo 4-4 Articulo 4-27. La DO definirá los medios a utilizar, tanto en el La DO definirá los medios a utilizar, tanto en el CDC como en los CC de instalaciones de CDC como en los CC de instalaciones de generación, para efectuar un adecuado generación, para efectuar un adecuado monitoreomonitoreo y control de calidad de la y control de calidad de la participación de las unidades generadoras en el participación de las unidades generadoras en el CPF y en el CSF. CPF y en el CSF. Comentario:Comentario:En este caso se debe disponer de recursos para En este caso se debe disponer de recursos para registrar el comportamiento de los sistemas de registrar el comportamiento de los sistemas de control de frecuencia.control de frecuencia.Se propone pedir registros de parámetros asociados Se propone pedir registros de parámetros asociados al funcionamiento de los reguladores de velocidad al funcionamiento de los reguladores de velocidad tales como consigna de velocidad y velocidad de las tales como consigna de velocidad y velocidad de las unidadesunidades

Titulo 4-4 Articulo 4-28Titulo 4-4 Articulo 4-28Será responsabilidad del CDC efectuar en forma Será responsabilidad del CDC efectuar en forma permanente el monitoreo y control de los permanente el monitoreo y control de los estándares asociados al Control de Tensión estándares asociados al Control de Tensión establecidos en el Capitulo 5 de la presente establecidos en el Capitulo 5 de la presente Norma TécnicaNorma TécnicaComentario:Comentario:Este articulo faculta al CDC a solicitar datos en el Este articulo faculta al CDC a solicitar datos en el SITR y en SM para efectuar de los estándares de SITR y en SM para efectuar de los estándares de control de tensión. control de tensión. En el artículo 5-39 se establece que la tensión no En el artículo 5-39 se establece que la tensión no podrá permanecer en un valor inferior a 0,8 por un podrá permanecer en un valor inferior a 0,8 por un tiempo mayor a 1 segundo. tiempo mayor a 1 segundo. Se propone pedir que se registre el valor de la Se propone pedir que se registre el valor de la tensión con una frecuencia de al menos 0,1 tensión con una frecuencia de al menos 0,1 segundos, es decir 100 milisegundos.segundos, es decir 100 milisegundos.

Titulo 4-4 Articulo 4-29Titulo 4-4 Articulo 4-29EL CDC deberá contar en todo momento con todas las mediciones en tiempo EL CDC deberá contar en todo momento con todas las mediciones en tiempo real con una calidad tal que les permitan verificar el cumplimiento de los real con una calidad tal que les permitan verificar el cumplimiento de los compromisos y responsabilidades asignadas por éste a cada Coordinado en compromisos y responsabilidades asignadas por éste a cada Coordinado en el Control de Tensión. La adquisición de datos deberá permitir y facilitar la el Control de Tensión. La adquisición de datos deberá permitir y facilitar la comparación de los valores de consigna con las tensiones en todas las comparación de los valores de consigna con las tensiones en todas las barras del Sistema de Transmisión. barras del Sistema de Transmisión. Comentario:Comentario:Se requiere registros de parámetros asociados al funcionamiento de los Se requiere registros de parámetros asociados al funcionamiento de los reguladores de tensión Unidades generadoras:reguladores de tensión Unidades generadoras:

– Tensión del generadorTensión del generador– Consigna de tensiónConsigna de tensión– Estado del controlador de tensión (habilitado/deshabilitado)Estado del controlador de tensión (habilitado/deshabilitado)

Transformadores bajo cargaTransformadores bajo carga– Posición del tapPosición del tap– Consigan regulador de tensiónConsigan regulador de tensión– Estado controlador Estado controlador

Equipos de compensaciónEquipos de compensación– Consigna regulador de tensiónConsigna regulador de tensión– Tensión reguladaTensión regulada– Estado controlador Estado controlador

Se propone pedir que se registren estas variables con una frecuencia de 0,1 Se propone pedir que se registren estas variables con una frecuencia de 0,1 segundos, es decir, 100 milisegundos. Esta información debería mantenerla segundos, es decir, 100 milisegundos. Esta información debería mantenerla almacenada cada coordinado por un plazo de 1 semana, disponible en caso almacenada cada coordinado por un plazo de 1 semana, disponible en caso que el CDEC lo requiera.que el CDEC lo requiera.

CALIDAD DE SERVICIOCALIDAD DE SERVICIO

Calidad de productoCalidad de producto

Calidad de SuministroCalidad de Suministro

Calidad de Servicio ComercialCalidad de Servicio Comercial

Decreto 327/97Decreto 327/97El requerimiento de Sistema de Monitoreo esta El requerimiento de Sistema de Monitoreo esta explícitamente establecido en la Norma Técnica de explícitamente establecido en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio de Mayo de 2005.Seguridad y Calidad de Servicio de Mayo de 2005.En este ámbito se enmarcara este análisis. No obstante En este ámbito se enmarcara este análisis. No obstante cabe señalar que el decreto 327/97, que está vigente, cabe señalar que el decreto 327/97, que está vigente, estableció aspectos sobre calidad de servicio que son estableció aspectos sobre calidad de servicio que son importantes.importantes.A titulo de ejemplo se puede mencionar que el decreto A titulo de ejemplo se puede mencionar que el decreto establece límites máximos aceptables de componentes establece límites máximos aceptables de componentes armónicas. La norma menciona límites hasta la armónica armónicas. La norma menciona límites hasta la armónica 50 de la frecuencia fundamental de 50 Hz. Es decir que 50 de la frecuencia fundamental de 50 Hz. Es decir que para controlar tal limite es necesario muestrear a una para controlar tal limite es necesario muestrear a una frecuencia igual al doble, es decir 100 ciclos. En el mercado frecuencia igual al doble, es decir 100 ciclos. En el mercado se encuentran equipos que realizan muestras de se encuentran equipos que realizan muestras de información a 128 muestras por ciclo o más. información a 128 muestras por ciclo o más. Podemos anticipar que este requerimiento es mucho más Podemos anticipar que este requerimiento es mucho más exigente que lo que establece la Norma Técnica. exigente que lo que establece la Norma Técnica.

CALIDAD DEL PRODUCTOCALIDAD DEL PRODUCTOLa Norma Técnica de S y CS indica que los coordinados La Norma Técnica de S y CS indica que los coordinados deberán entregar mensualmente reportes de CALIDAD DEL deberán entregar mensualmente reportes de CALIDAD DEL PRODUCTO en lo que se refiere a:PRODUCTO en lo que se refiere a:

– Evolución Mensual de la tensión.Evolución Mensual de la tensión.– Evolución Mensual del Factor de Potencia.Evolución Mensual del Factor de Potencia.

ARMÓNICOSARMÓNICOSSi bien la N.T. se refiere a la calidad del servicio en términos de Si bien la N.T. se refiere a la calidad del servicio en términos de

tensión y factor de potencia, los armónicos son una parte tensión y factor de potencia, los armónicos son una parte importante, y están reglamentados en el Decreto 327 de 1997 importante, y están reglamentados en el Decreto 327 de 1997 e indica lo siguiente:e indica lo siguiente:

Para Armónicas de Corriente se establece un orden máximo de Para Armónicas de Corriente se establece un orden máximo de armónicas de 35 para la medición. Para las Armónicas de armónicas de 35 para la medición. Para las Armónicas de Tensión se establece un máximo de orden 25 en la medición y Tensión se establece un máximo de orden 25 en la medición y sobre ese valor se utiliza la siguiente fórmula: THD (%)= 0,2 + sobre ese valor se utiliza la siguiente fórmula: THD (%)= 0,2 + 1,3*25/h donde h es el orden de las armónicas superiores.1,3*25/h donde h es el orden de las armónicas superiores.

INFORME MENSUAL DE PERFIL INFORME MENSUAL DE PERFIL DE TENSIÓNDE TENSIÓN

Datos que debe incluir:Datos que debe incluir:

– Perfil de tensión en Perfil de tensión en intervalos de 15 Minutos.intervalos de 15 Minutos.

– Tensiones Máximas y Tensiones Máximas y Mínimas del mes.Mínimas del mes.

– Cantidad de intervalos de 15 Cantidad de intervalos de 15 minutos en los cuales la minutos en los cuales la tensión estuvo fuera de los tensión estuvo fuera de los siguientes límites:siguientes límites:

0,97 a 1,03 pu para 0,97 a 1,03 pu para T>=500 kV.T>=500 kV.

0,95 a 1,05 pu para 200 0,95 a 1,05 pu para 200 =< T =< 500 kV.=< T =< 500 kV.

0,93 a 1,07 pu para T 0,93 a 1,07 pu para T =< 200 kV.=< 200 kV.

Evolución Mensual del Perfil de Tensión Medido en Evolución Mensual del Perfil de Tensión Medido en Intervalos de 15 minutosIntervalos de 15 minutos

Empresa:Empresa:         

MesMes   

AñoAño   

Nº DíasNº Días 3030

Voltaje Nominal Punto de Conexión Voltaje Nominal Punto de Conexión [kV][kV]   

Tensión de Servicio (Artíc. 10-31 NT) Tensión de Servicio (Artíc. 10-31 NT) [kV][kV] 00

   Punto de ConexiónPunto de Conexión

N°N° DíaDía HoraHora IntervaloIntervalo   

         [o/1][o/1]

11 11 11 0:150:15   

22 11 11 0:300:30   

33 11 11 0:450:45   

44 11 11 1:001:00   

55 11 22 1:151:15   

66 11 22 1:301:30   

77 11 22 1:451:45   

88 11 22 2:002:00   

INFORME MENSUAL DE PERFIL DE INFORME MENSUAL DE PERFIL DE FACTOR DE POTENCIAFACTOR DE POTENCIA

Datos que debe incluir:Datos que debe incluir:

– Perfil de la Potencia Activa y Perfil de la Potencia Activa y Reactiva en el punto de Reactiva en el punto de conexión en intervalos de 15 conexión en intervalos de 15 minutos.minutos.

– Factor de Potencia Máximo y Factor de Potencia Máximo y Mínimo del mes.Mínimo del mes.

– Cantidad de intervalos de 15 Cantidad de intervalos de 15 minutos en los cuales el FP minutos en los cuales el FP estuvo fuera de los siguientes estuvo fuera de los siguientes límites:límites:

0,93 Inductivo y 0,96 0,93 Inductivo y 0,96 Capacitivo para T =<30 Capacitivo para T =<30 kV.kV.

0,96 Inductivo y 0,98 0,96 Inductivo y 0,98 Capacitivo para 30 =< T Capacitivo para 30 =< T < 100 kV.< 100 kV.

0,98 Inductivo y 1,0 0,98 Inductivo y 1,0 Capacitivo para T >= Capacitivo para T >= 100 kV.100 kV.

Evolución Mensual del Perfil del Factor de Evolución Mensual del Perfil del Factor de PotenciaPotencia

EmpresaEmpresa:: 00

MesMes 00

AñoAño 00

N° DiasN° Dias 3030

Voltaje Nominal Punto de Conexión Voltaje Nominal Punto de Conexión [Kv][Kv] 00

NN DíaDía HoraHora IntervaloIntervaloP.P.

ActivaActivaP.P.

ReactivaReactiva F. PotenciaF. Potencia

            [Kw][Kw] [Kvar][Kvar]InductiInducti

vovoCapacitiCapaciti

vovo

11 11 11 0:150:15            

22 11 11 0:300:30            

33 11 11 0:450:45            

44 11 11 1:001:00            

55 11 22 1:151:15            

66 11 22 1:301:30            

77 11 22 1:451:45            

88 11 22 2:002:00            

99 11 33 2:152:15            

CALIDAD DE SUMINISTROCALIDAD DE SUMINISTROLa norma establece los INDICES DE CONTINUIDAD para La norma establece los INDICES DE CONTINUIDAD para determinar numéricamente la CALIDAD DE SUMINISTRO, la determinar numéricamente la CALIDAD DE SUMINISTRO, la que evaluará a través de la frecuencia de las que evaluará a través de la frecuencia de las interrupciones, la potencia interrumpida en cada una de interrupciones, la potencia interrumpida en cada una de ellas y el tiempo total sin suministro en las instalaciones ellas y el tiempo total sin suministro en las instalaciones finales o de clientes, estos son:finales o de clientes, estos son:Reportes de CALIDAD DEL SUMINISTRO en los que se Reportes de CALIDAD DEL SUMINISTRO en los que se refiere a:refiere a:– Cantidad de interrupciones del ultimo mesCantidad de interrupciones del ultimo mes– Mva totales interrumpidos el ultimo mesMva totales interrumpidos el ultimo mes– Duración total acumulada del ultimo mesDuración total acumulada del ultimo mes– Índices de continuidad FMIK y TTIK del ultimo mesÍndices de continuidad FMIK y TTIK del ultimo mes– Índices de continuidad FMIK y TTIK acumulado en 12 meses Índices de continuidad FMIK y TTIK acumulado en 12 meses

INFORME MENSUAL DE INFORME MENSUAL DE CALIDAD DE SUMINISTROCALIDAD DE SUMINISTRO

INFORME MENSUAL SOBRE CALIDAD DE SUMINISTROINFORME MENSUAL SOBRE CALIDAD DE SUMINISTRO

Código Código de SPD o de SPD o Punto de Punto de Conexión Conexión

de de Cliente Cliente LibreLibre

Cantidad Cantidad de de

InterrumpInterrumpidos del idos del

mesmes

MVA MVA Totales Totales

InterrumInterrumpidos del pidos del

mesmes

Duración Duración AcumuladAcumulad

a de a de InterrupciInterrupciones del ones del

mes mes (horas)(horas)

Potencia Potencia instalada instalada usada en usada en cálculo cálculo

de de índices índices

mensualemensuales KVAinsts KVAinst

Índice Índice FMIK FMIK

MensualMensual

Índice Índice TTIK TTIK

Mensual Mensual (horas)(horas)

Potencia Potencia instalada instalada usada en usada en cálculo cálculo

de de índices índices

acumuladacumulados os

KVAinstKVAinst

Índice Índice FMIK FMIK

acumuladacumulado 12 o 12

mesesmeses

Índice Índice TTIK TTIK

acumuladacumulado 12 o 12

meses meses (horas)(horas)

REPORTES DE FALLAREPORTES DE FALLA

Los índices calidad son afectados principalmente Los índices calidad son afectados principalmente por fallas del sistema eléctrico, ya sea interno o por fallas del sistema eléctrico, ya sea interno o externo. Cuando algún coordinado sea afectado externo. Cuando algún coordinado sea afectado por una falla en un sistema este deberá reportar por una falla en un sistema este deberá reportar telefónicamente al CDEC de la ocurrencia del telefónicamente al CDEC de la ocurrencia del evento e ingresar la información correspondiente evento e ingresar la información correspondiente vía internet.vía internet.Si como consecuencia de la falla el suministro de Si como consecuencia de la falla el suministro de clientes finales se vio afectado el coordinado clientes finales se vio afectado el coordinado deberá anexar un análisis pormenorizado de las deberá anexar un análisis pormenorizado de las causas directas, equipos afectados, esquemas de causas directas, equipos afectados, esquemas de control, maniobras de despeje y cualquier otra control, maniobras de despeje y cualquier otra información importanteinformación importante..

REPORTES DE FALLAREPORTES DE FALLA

Los reportes tendrán el Los reportes tendrán el siguiente formato y siguiente formato y serán enviados al CDEC serán enviados al CDEC una vez ocurrida una una vez ocurrida una contingencia o falla.contingencia o falla.

Para fallas mayores a Para fallas mayores a tres minutos se deberá tres minutos se deberá enviar un informe enviar un informe anexando información anexando información detallada de la falla, detallada de la falla, causas, maniobras, causas, maniobras, oscilografías, etc., en oscilografías, etc., en un plazo de 5 días.un plazo de 5 días.

Para fallas menores a Para fallas menores a tres minutos se enviará tres minutos se enviará un informe en un plazo un informe en un plazo de 48 horas.de 48 horas.

Registradores de FallaRegistradores de Falla

Se debera incluir al informe el Se debera incluir al informe el archivo con informacion de la falla archivo con informacion de la falla (archivo COMTRADE)(archivo COMTRADE)

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

El sistema de monitoreo significaEl sistema de monitoreo significa– Agregar más señales a la RTU del Agregar más señales a la RTU del

SCADASCADA– Instalar Registradores de FallaInstalar Registradores de Falla– Instalar Analizador de Calidad de Instalar Analizador de Calidad de

PotenciaPotencia