Soluciones Inteligentes en la Operación de la Red de Operadores 2… · Elementos del Sistema...

Soluciones Inteligentes en la Operacin de la Red

Encuentro de OperadoresEncuentro de Operadores

Evolucin y Futuro del Sistema Interconectado Nacional

Medelln Mayo de 2011

SOLUCIONES INTELIGENTES EN LA OPERACIN DE LA RED

CONTENIDO

ELECTRICARIBE EN CIFRAS

ARQUITECTURA DE RED

MEDIDA CENTRALIZADA

PUNTOS DE CONTROL INTERNO PCI


ELECTRICARIBE EN CIFRAS

ARQUITECTURA DE RED



CONTROL DE LA RED EN ALTA Y MEDIA TENSIN

Implementacin Arquitectura de Red

Garanta de suministro Mejora de la calidad

Objetivos

Externos

Mejora de la calidad

Segmentacin de Mercados Unificar las estructuras de la red Unificar tipos de elementos de corte

y su ubicacin Simplificar el mantenimiento

(Maniobras) Reducir los costos de Operacin

Internos



Ocupacin de la redEsquemaDefinicinTipo

En las redes nuevas, el nmero mximo, y recomendado, de circuitos activos por cada cable cero ser de 6 (ocupacin de la red del 85,7%). En la adecuacin de redes existentes, y con el fin de

Conjunto de circuitos con origen en el mismo punto de alimentacin que confluyen en un punto de socorro, denominado Centro de Reflexin (CR)Huso

Estructura similar al ptalo, en el que los dos circuitos que lo forman parten de dos puntos de alimentacin distintos

Ptalo apoyado

Con este tipo de estructura, la ocupacin mxima de la red es del 50 %

Estructura formada por dos circuitos con origen en el mismo Punto de Alimentacin (PA) y coincidentes en un punto denominado frontera, generalmente un Centro de Transformacin (CT)La explotacin ser radial y la seccin del cable debe permitir la alimentacin de todos los CTs desde ambos circuitos

Ptalo

Ocupacin mxima 50%

Espiga en la que los circuitos parten de distintos puntos de alimentacin confluyendo en los puntos de socorro (centros de reflexin)

Espiga apoyada

Estructura formada por husos de distinto punto de alimentacin, con un centro de reflexin comn, con cables cero, uno desde cada punto de alimentacin

Huso apoyado

En las redes nuevas el nmero mximo, y recomendado, de circuitos activos por cada cable cero ser de 6 (ocupacin de la red del 80%). En la adecuacin de redes existentes y con el fin de minimizar las inversiones requeridas se admitirn hasta 9 circuitos activos por cada cero (ocupacin mxima del 90%)

Conjunto de circuitos con origen en el mismo punto de alimentacin que confluyen distintos puntos de socorro (centros de reflexin), apoyados por el mismo cable ceroEspiga

la adecuacin de redes existentes, y con el fin de minimizar las inversiones requeridas, se admitirn hasta 9 circuitos activos por cada cable cero (ocupacin mxima del 90%)

un punto de socorro, denominado Centro de Reflexin (CR)Huso

Ocupacin mxima 90%

Ocupacin mxima 90%



TCTC

S/E TERMOCARTAGENA 66 kV

CR DAGER

TC

TC

T2

LN 619LN 622

TCTC

BCG 6

BCG 2

BCG 3

BCG 1

CMB 10

TC

TC

TCTCS/E BOCAGRANDE

TC

TCCMB 3

TCCMB 8

S/E BOSQUE

S/E CHAMBACU

DAGER

T2

S/E TERNERA 66 kV

T1

LN

620 L

N 6

28

LN 618

T1

TC

BCG 6

BCG 5

BCG 4

CMB 10

BCG 7

CR

TC

TCTC

TC

TC

S/E ZARAGOCILLA

S/E BOCAGRANDE

Circuito CeroCircuito Cero

TC

TC

CMB 6

TCCMB 7



TCTC


CR DAGER

TC

TC

T2

LN 619LN 622

TCTC

BCG 6

BCG 2

BCG 3

BCG 1

CMB 10

TC

TC

TCTCS/E BOCAGRANDE

TC

TCCMB 3

TCCMB 8

TC

S/E BOSQUE

S/E CHAMBACU

DAGER

T2

S/E TERNERA 66 kV

T1

LN

620 L

N 6

28

LN 618

T1

TC

BCG 6

BCG 5

BCG 4

CMB 10

BCG 7

CR

TC

TCTC

TC

TC

S/E ZARAGOCILLA

S/E BOCAGRANDE


TC

TC

CMB 6

TCCMB 7




CR DAGER

TC

TC

T2

LN 619LN 622

TCTC

BCG 6

BCG 2

BCG 3

BCG 1

CMB 10

TC

TC

TCTCS/E BOCAGRANDE

TC

TCCMB 3

TCCMB 8

A TC

S/E BOSQUE

S/E CHAMBACU

DAGER

T2

S/E TERNERA 66 kV

T1

LN

620 L

N 6

28

LN 618

T1

TC

BCG 6

BCG 5

BCG 4

CMB 10

BCG 7

CR

TC

TCTC

TC

TC

S/E ZARAGOCILLA

S/E BOCAGRANDE


TC

TC

CMB 6

TCCMB 7

MEDIDA CENTRALIZADA


La especializacin detectada en los fraudes de energa, los costos elevados en el mantenimiento del plan de prdidas debido a la alta reincidencia en clientes. Obligo a la compaa a buscar alternativas de medida que permitan:

- Disminucin en costos de operacin.

- Control efectivo de fraudes de energa.

- Organizacin del conjunto de medida red.

Antecedentes


- Rapidez y efectividad en la deteccin de defraudacin.

Con las anteriores premisas se comenz con la bsqueda de alternativas de medidas que cumplieran con las caractersticas anteriores, se evaluaron tres (3) proveedores con sus sistemas:

- Landis + Gyr- Osaki- Vega Proyectos

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Pas de origen: JapnResultados obtenidos: Prototipo no viable por su estructura tcnica, altas dificultades en el sistema de comunicacin (RS 485, GPRS)

Ventajas Software amigable y facilidad de realizar interfaz con sistema comercial. Lectura, conexin y reconexin programable en forma masiva. Posibilidad de Implementar sistema prepago. Se pueden observar los consumos en pagina web. Constante de calibracin supera las especificaciones de norma, disminuyendo los

Sistema Osaki


Constante de calibracin supera las especificaciones de norma, disminuyendo los tiempos de calibracin

Desventajas Solo 6 usuarios monofsicos por equipo. Mxima corriente de carga por cliente: 60 A. No posee elemento para fijacin en poste. No son medidores independientes, es una tarjeta electrnica para los 6 usuarios. Caja por debajo de las especificaciones de norma.

Sistema Landis + GyrPas de origen: BrasilResultados obtenidos: 1492 clientes medidos con este sistema en Barranquilla. 21 % de energa recuperada en venta base de 220,000 kWh - mes

Ventajas Hasta 12 usuarios monofsicos por agrupacin de medida. Alarmas programables, por ejemplo: apertura de puerta de la caja de agrupacin. Sirve para configuraciones monofsicos bifilares, monofsicos trifilares. Hardware robusto. Se le puede asociar macro medidor para realizar balances de energa


Se le puede asociar macro medidor para realizar balances de energa Comunicacin entre cajas secundaria y caja primaria va RS 485 RF. Permite medida directa de usuarios con cargas hasta 100 A.

Desventajas Lectura, conexin y reconexin en forma individual y manual. No tiene posibilidad de Implementar sistema prepago. Software no esta desarrollado para anlisis. No genera archivos planos para cargue al SGC Gabinete Metlico, no adecuado para zona costera. Tiempo de operacin altos. Constante de calibracin pequea, altos tiempos de calibracin en laboratorio. Solo soporta display para el cliente colectivo. Soporte tcnico demorado

Sistema Vega Proyectos Pas de origen: ColombiaResultados obtenidos: 163 clientes medidos con este sistema en Barranquilla. 43 % de energa recuperada en venta base de 342,245 kWh - mes

Ventajas Diversidad en tecnologa de comunicacin (RS-485, RF,PLC). Alarma de apertura de caja, Sobre corriente y temperatura. Puede alimentar clientes monofsicos, bifsicos y trifsicos. Software permite curvas de carga, anlisis de consumos y balances.


Software permite curvas de carga, anlisis de consumos y balances. Genera archivos planos para cargue al SGC Soporte tcnico rpido y confiable. Tiene medida totalizada en el mismo equipo. Lectura remota programable y masiva. Tiempo de lectura rpido va GPRS, 2000 usuarios en 15 minutos. Permite medida directa de usuarios con cargas hasta 100 A, y usuarios con medida semidirecta Terminal porttil de configuracin Posibilidad de Implementar sistema prepago

Desventajas Terminado final del producto Constante de calibracin pequea, altos tiempos de calibracin en laboratorio. Costo de comercializacin.

Sistema de Medida CentralizadaMetodologa

Adecuaciones de red

Cobertura y ubicacin Proyecto Levantamiento de informacin:

Capacidad Transformadores

Formacin al contratista

Seleccin y configuracin de equipos, tecnologas de comunicacin


Adecuaciones de red e instalaciones

Capacidad TransformadoresUsuarios asociados (1, 2 ,3 )

Caracterizacin tcnica y geogrfica

tecnologas de comunicacin

Pruebas de comunicacin y normalizacin usuario

Actualizacin en el sistema comercial

Lecturas RemotasSuspensiones y Reconexiones

Gestin Usuarios

Facturacin

Control de Energa

Descripcin del Sistema Vega Proyecto

Sistema de medicin de energa elctrica agrupado en cajas de medida, integrado por medidores electrnicos individuales y equipo de comunicacin, que cuenta con operacin remota para realizar lectura, suspensin, reconexin, etc.

Funcionamiento:

1. Los usuarios son conectados a una caja secundaria (esclava), que contiene los medidores y elementos de corte; conectados con un cable de comunicacin con el display que esta ubicado en el predio del cliente.

2. Los registros de consumo de energa son almacenados en la caja secundaria (esclava) y luego enviado a la caja primaria (maestra), a travs de PLC, RF, RS 485

3. La caja primaria (maestra) se encarga de recopilar la informacin de los usuarios y trasmitirla al centro de gestin va modem GPRS (celular) o PSTN (lnea telefnica).


modem GPRS (celular) o PSTN (lnea telefnica).

4. En el Centro de Gestin se realiza el monitoreo de los usuarios, en forma remota se realizan las actividades de: Lectura, Suspensin y reconexin.

Partes de Sistema

Caja Primaria/Maestra: contiene los dispositivos de comunicacin con el Centro de Gestin y almacena la informacin.

Caja Secundaria/Esclava: Contiene de 1 hasta 12 medidores electrnicos y elemento de corte, un mdulo electrnico que almacena los datos de lectura de cada usuario.

Centro de Gestin: Sitio donde se opera el software de gestin de usuarios.

Display: Unidad que permite visualizar los consumos de energa

Medidor ElectrnicoElementos del Sistema

DisplayUnidad que permite visualizar el NIC del usuario y la lectura de energa en kWh Responsable de la

medicin de consumo de energa elctrica activa individual de cada consumidor.


Caractersticas Cable a display:Protocolo RS 485Dos Pares, 4 Hilos - 22 AWG

Elementos del Sistema

Caja EsclavaAloja de 1 a 12 medidores electrnicos y posee un mdulo electrnico que almacena los datos de lectura de cada usuario.

1. Tarjeta de Control2. Tarjeta Interconexin3. Contrapiso4. Bornera de Fase


4. Bornera de Fase5. Empaque6. Fuente7. Transformador8. Bornera de Neutro9. Sensor de Apertura10. Modulo de Medida

Fuente de alimentacin y transformador de Display

Componentes Equipos SPI


Tarjeta de Control



Tarjeta de Interconexin



Son aquellos que cuentan con un dispositivo de comunicacin con el Centro de Gestin, por vacelular GPRS.

Registran la energa elctrica que entrega el transformador al cual estn asociados a travs demedidores de semidirecta.

Elegir adecuadamente el TC (capacidad y ambiente de trabajo)Gama extendida 0,5 S

Caja Maestra


Integracin de los Mdulos de medida Equipo Trifsico



Componentes Equipos SPI Integracin de los Mdulos de medida Equipo Bifsico


Tecnologas de Comunicacin

EM


EConexin por cable (Protocolo RS485): Se requiere un cableentre las dos cajas que se quieren comunicar.

Conexin por radiofrecuencia: Utiliza un mdem RF, con unnmero limitado de canales. En los gabinetes se atena mucho laseal.

Conexin por PLC (Power Line Communication):Comunicacin a travs de la red elctrica, tiene baja velocidad einterferencia entre nodos cuando la distancia es muy baja.

Tecnologas de Comunicacin: RS-485

El uso de cable RS485 permite conectar de forma econmica las cajas en un mismonodo. La comunicacin es rpida 56.000 bps, la mxima distancia alcanzada es de 1200m para todo el tramo de red. Presenta una vulnerabilidad ya que al cortar el cable sepierde la comunicacin


La cantidad maxima de equipos en un bus RS485 es 32 a partir de esta cantidadde equipos es necesario realizar un cambio de tecnologia entre la caja 32 y 33para que luego a partir de la caja 33 enlazar nuevamente los equipos con RS485.

Para la comunicacin RS485 en exteriores (red aerea) se debe usar cable FTPde 4 hilos CAT5. Para interiores se puede usar cable telefonico tipo interior.

Puerto RS485

Tecnologas de Comunicacin: Radiofrecuencia RF

Con tecnologa RF no se requieren cables entre las cajas que pertenecen a un mismo nodo.La velocidad de comunicacin es muy fluida 56.000 bps, las distancias alcanzadasdependen de la topologa del sitio (lnea de vista, altura de las edificaciones).

Niveles de Potencia - Alcance

Nivel 0: 1 mW

Nivel 1: 10 mW

Modem RF


Nivel 1: 10 mW

Nivel 2: 100 mW

Nivel 3: 500 mW

Nivel 4: 1 W

Tornillos avellandos


Sistema concentrado de medida AMIReportes del Medidor

Lectura del medidores Corte y Reconexin Reporte de medidores

instalados Reporte de Eventos Reporte de Alarmas Opcin de prepago

Beneficios Usuario

Consumos On - line Accesos por internet. Uso racional de energa. Balances de carga Multitarifa Curva de consumo

horaria

Reporte de Comunicaciones

Sumario y comunicaciones Nodos asociados a su

maestra Medidores con problemas Historial de nodos Nivel seal GPRS


Clientes Migrados

Sectores Clientes Consumo Clientes

Bolivar 6.489 4.867.663Magdalena 4.956 2.145.666Atlantico 6.652 3.489.037Guajira 1.999 517.203Cordoba 1.089 324.246Cesar

Empresa Clientes

23.332

Cesar 1.453 562.570Sucre 694 152.680

Total 23.332 12.059.065

PUNTOS DE CONTROL INTERNO PCI



Mdulos inalmbricos integrados a medidores de PCI

Posibilidades de crecimiento

A mas puntos instalados, mayor robustez en la red

Instalacin en clientes convencionales convirtindolos en telemedidos

Transmisin de alarmas de cualquier tipo

Transmisin de otras mediciones como gas y agua


Mdulos inalmbricos integrados a medidores de PCI

ZigBee Basado en el estndar IEEE 802.15.4 de redes inalmbricas. Comunicaciones seguras con baja tasa de envo de datos. Maximizacin de la vida til de sus bateras.


Integracin de tecnologas para balances energticos


Redes GPRS / GPSTCP /IPZigBee

Proyecto Tecnificacin Medida Indirecta

Variables de corriente, Tensin, FP

Alarmas desconexin, corrientes cero

Alarmas falla de energa, Entradas/Salidas

ALARMAS

Caja de DistribucinGrandes Clientes

INTERFAZ

ServidoresRed Corporativa

ElectricaribeProceso Comercial

PRIME READ

PRIMEGUARD

Desarrollos Realizados


Proyectos Desarrollados

Equipo para verificacin en sitio de medidores

El AVM es un equipo electrnico que sirve comoanalizador elctrico y verificador de la medicin de


medidores de energa elctrica, indicando la tensin, la corriente, la potencia real, el factor de potencia, la energa y el error en la medicin.

Este equipo fue desarrollado junto con Idosde basados en las Necesidades de Electricaribe.

SIGME

El sistema de Gestin de Medidores es una herramienta diseada para seguimiento ycontrol de medidores nuevos y usados desde sus pruebas en sitio, retiro hasta elresultado final al usuario, con informacin on-line de cada uno de subprocesos delmedidor en su recorrido.

El sistema suministra informacin detallada del comportamiento de medidoresinstalados como los retirados.

Cuenta con herramientas adicionales para el control de sellos, interface con


Cuenta con herramientas adicionales para el control de sellos, interface conlaboratorios externos, adicionalmente esta pendiente del desarrollo para control yseguimiento de transformadores de medida.

DINGO

Es un equipo electrnico que permite identificar fraudes al interior delmedidor, mediante la funcin de Anlisis de Circuitos, la cual permitecomparar la medicin de caractersticas internas del medidor en campo,sirve como analizador elctrico y verificador de la calibracin demedidores de energa elctrica (Polifsico).

Funciones:

Anlisis de Circuitos


Anlisis de Circuitos Circuitos de Corriente Circuitos de Tensin

Prueba de Conexiones Fasores (ngulos)

Prueba de Exactitud (Polifsico)

Prueba de Dosificacin

Voltmetro / Ampermetro (Trifsico) Medicin de Energa.


Muchas gracias

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