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IoT Industrial basado en la monitorización en tiempo real y el control de infraestructuras
InGRIDACTIVE GRID MANAGEMENT
ENERGÍA Y utilitiEs
Soporte a las operaciones dinámicas de las redes de distribución
EGOVERNMENt Y sOluCiONEs sECtORiAlEs
ENERGÍA Y utilitiEs
InGRIDACTIVE GRID MANAGEMENT
InGRID AGM es la solución de Indra para la Gestión Activa de la Red. Los métodos y herramientas tradicionales ya no soportan el rápido crecimiento de la complejidad de la Red.
Hacer frente a los retos que se presentan con este nuevo paradigma de una forma satisfactoria es un objetivo que no puede alcanzarse sin cambios fundamentales en cómo controlar un sistema mucho más complejo. La infraestructura de monitorización y control de la red existente no se diseñó para esta transformación.
Análisis seguridad
integración con Backend
Nodos inteligentes Espacio de Datos unificado en tiempo Real
Monitorización y Control en tiempo real
Algoritmia avanzada de red
sensores, analizadores de red, detectores de paso de
falta, etc.
subestaciones Primarias y centros de transformación
secundarios
Gestión de Demanda (Hogar, terciario, industria)
Generación Distribuida, Almacenamiento,
infraestructura Recarga de Vehículo Eléctrico
Análisis de Red tR
AMI
SCADA
Análisis de Red tR
Análisis de Red tR
DMS
Dispositivos y sensores de campo
Las Utilities necesitan una infraestructura de monitorización y control en tiempo real para alcanzar un adecuado conocimiento situacional de la red del siglo XXI, que el IoT (Internet of Things) permite a un coste mucho menor que las soluciones basadas en sistemas SCADA tradicionales (ya que la integración con el Back Office es un proceso largo y costoso), usando componentes escalables y distribuidos.
Dificultades en la localización de fallos y restauración del servicio
Necesidad de operar más cerca de los límites de diseño
Pérdida de eficienciadebido a losdesequilibrios dinámicosde cargas
Necesidad de monitorizar e integrar clientes activos en la operación de red
Dificultades en la previsión de flujos de la red obstaculizando laplanificación de la operación
Riesgo de deterioro de la calidad y pérdida delcontrol en los perfiles detensión
inversiones afectadas por normas más exigentes y
presión económica
Cambios en la tecnología que
trae nuevos
competidores a la industria
Demanda más activa y
con nueva
infraestructura que afecta a la
estabilidad de la red
Nuevas amenazas enciber-seguridad
Big Data
ENERGÍA Y utilitiEs
Indra ha desarrollado, en colaboración con Intel, una arquitectura abierta para poder alcanzar estos objetivos, permitiendo:
La arquitectura propuesta se compone de 4 niveles básicos, en una arquitectura modular:
node#1: este componente lleva la inteligencia a los periféricos de la red. Se trata de un potente dispositivo periférico IoT con software de Indra embebido que permite la captura de datos de manera interoperable y el procesamiento de los mismos en tiempo real. Soporta múltiples protocolos.
ISPEED: plataforma de Indra para una interoperabilidad abierta y en tiempo real (OT Service Bus). Se trata un bus distribuido, sin agentes de comunicación, capaz de gestionar millones de señales por segundo y de proporcionar información crítica en tiempo real. Esta plataforma es capaz de integrar todo tipo de dispositivos y sistemas en una infraestructura común gracias a la homogeneidad de los datos, y de proporcionar comunicaciones seguras y fiables.
InGRID Monitorización en Tiempo Real y Capa de Control: monitorización, análisis y control en tiempo real de forma abierta, escalable y distribuida. Cubre redes de AT, MT y BT. Incluye las siguientes características:
• Motor de Conectividad para análisis de la red.• Capacidades OTS para análisis “what if”.• Herramientas de análisis abiertas y en tiempo real.
Big Data Analytics: mejora del rendimiento de la monitorización de activos y de gestión de la red:
• Integración con plataformas IoT.• Capacidades de Big Data.• Algoritmos de “data discovery” y de “machine-learning”.• Análisis de repositorios de datos masivos.• Descubrimiento de nuevas tendencias y causalidades.
• Operación Proactiva de la Red.• Conocimiento de la situación.• Decisiones Punteras Rápidas.• Interoperabilidad continua.
• Modularidad / Escalabilidad.• Decisiones Híbridas Centralizadas y Distribuidas.• Implantación “Zero-Touch”.
Seguridad
Dispositivos
Edge Int. Nodos
Espacio de datos TR
Monitorización y Control TR
Análisis de Red
inte
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Grid
®.no
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1.s
tack
Conectividad
2G/3G/4G Bluetooth* Ethernet
ZigBee*1 Stack Serial / USB
VPN WiFi Access
Point MQTT
Manejabilidad
OMA DM TR-069
Config Web
Wind River* Edge Gestión
Agente del Sistema (EMS)
gData
IPTables Encrypted
storage
HW Discrete TPM Secure Boot
DM-Crypt OpenSSL* IPSec VPN
OS y Apps McAfee Embedded Control
(conwhitelisting) GRSecurity
Signed RPM Package Ambiente Run Time
Lua* Java* OSGi*
Gestor de Protocolo OPC-uA / XMl-DA
iEC – 60870-6/tAsE.2 ZHA/Zll
MODBus/tCP/Rtu MQtt tls
REstfull DDs
iEC-102 iEC-104 sNMP
Admin/Config
local – Consola (Cli) Web-Consola
Provisión segura de software
Persistencia Local
H2 sQl Embedded NosQl CouchBase
Gestor de Tareas sensors data gathering CEP/EsP Gestión Digital i/O Edge Computing Rules / Flows secure signature
IIoT / IoT Support sOFiA -2 iot ® iBM.Bluemix®
Dell Edge Gateway C5000 Advantech uNO-2271G Adlink – Matrix 202
Espacio dedatos TR
Monitorización Control TR
Análisis deRed
isPEED ®
OpenFMB ®
OS (Ubuntu / Windriver 7.0)
Intel BSP: Board y Módulos (Intel® Quark™ SoC, Intel® Atom™ Procesador)
Big Data Analytics: Mejorar el mantenimiento de activos, monitorizar tendencias globales y predecir la evolución.
Apps
Data Lake
HDFS , CDH, Mongo, etc.
Gestión de Activos
MQTT Service
Mosquitto
Procesamiento de datos en Streaming
Kit de Herramientas de Análisis
Apps
Índices Históricos de Rendimiento
Apps
Previsiones y Análisis de tendencias
On-Premise / Cloud
Gobierno
usuarios / Dept / unidades / Apps /servicios
Entorno de datos (Runtime)
Grid Analytics
iSPEED Plataforma de integración en tiempo real
Dispositivos
Edge Int. Nodos
Espacio de Datos RT
Monitorización y Control RT
Análisis de Red
Dispositivos
Edge Int. Nodos
Espacio deDatos RT
Monitorización Control RT
node#1: la inteligencia en los extremos de la Red - Arquitectura
indra node#1.domo
ENERGÍA Y utilitiEs
Existen nuevas necesidades en los niveles de MT/BT: Generación distribuida, Vehículo Eléctrico, integración de almacenamientos energéticos (baterías), prosumidores que demandan roles activos… precisamente donde las Utilities carecen de capacidad de monitorización y control.
Extender a estos niveles de MT/BT la capacidad de monitorización y control que realizan hoy en día los SCADA resulta técnicamente complejo y costoso, ya que existe “el problema de la última milla”, que multiplica x 1000 el número de puntos y activos que gestionar, y x 10000 el número de señales.
Mínimo Volumen / Máxima información proporcionada
• Cálculo automático de índices de rendimientos de la operación: límites de tensión/intensidad, pérdidas, potencia reactiva, calidad…
• Generación flexible de alarmas y notificaciones.
• Chequeo consistente de medidas.
• Seguridad de los activos.
• Información detallada del CT bajo condiciones anómalas, minimizando el envío de información innecesaria.
• Cálculo de balances en el dominio y generación de alarmas por fraude/pérdidas.
InGRID AGM – Portal de Monitorización: La red se vuelve más visible e inteligente y permite a los Despachos de Distribución (DSO) tomar plena conciencia de la situación en MT/BT.
• Integración del suministro de las medidas y los sensores de las redes de MT/BT en una operación completa.
• Monitorización en tiempo real de los flujos de las redes de MT/BT, demanda/generación, estados y eventos (faltas, tensión).
• Monitorización en tiempo real de los activos del CT para identificar potenciales riesgos: transformadores, agua, fuego, fraude.
NECESIDAD
LA SOLUCIÓN
Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Monitorización de MT/BT
Listo para manejar funciones avanzadas de control distribuido
• Control avanzado de la temperatura de transformadores.
• Previsiones de la evolución de la carga de los transformadores cada 24 horas.
• Localización y aislamiento automático de fallos basándose en la información disponible: Smart Meters (CT), protecciones, detectores de falta.
• Control automático Volt/Var utilizado en la generación distribuida + tap changers disponibles en el dominio.
• Control automático de conexiones/desconexiones de la generación distribuida bajo condiciones de falta.
iSPEED
Operador de Control Power Analytics
ADMS
Portales Web de supervisión
Análisis abierto / Optimización
Topología
Estimación de estado
3er grupo
Estado de Red I/O Gestión
SCADA
ENERGÍA Y utilitiEs
El incremento de la penetración de la Generación distribuida, el almacenamiento en baterías, el vehículo eléctrico y los nuevos modelos de negocio basados en la agregación de DER, han comenzado a impactar significativamente en la fiabilidad y eficiencia de las redes:
• Deterioro de la Calidad: pérdidas de control de los perfiles de tensión.
• Dificultades en la localización de faltas y en la restauración del servicio.
• Pérdidas de eficiencia debidas a cargas dinámicas no balanceadas.
• Cambios en los flujos de carga de MT/BT.
• Transformadores/líneas, fuera de su ámbito de diseño, acortando la vida útil de los activos e incrementando los ratios de fallo.
• Problemas en la estimación de los flujos de la red, lo que dificulta la planificación de las operaciones.
1. Intercambio de información en tiempo real entre los DER y los DSO.2. Capacidad de monitorización y control de los DER como una extensión de los DSO.3. DSO coordinan activamente los DER en las operaciones de red:
• DER como agentes de control de tensión.
• Elementos activos en la restauración del servicio.
• Monitorización en tiempo real de la calidad y rendimiento de la red con DER. Límites de tensión e intensidad, pérdidas, potencia reactiva, calidad, riesgos, incumplimiento de los límites operacionales.
• Operaciones preventivas. Estimación de la evolución de la red en los próximos minutos/horas para identificar los riesgos más próximos y con ello poder tener capacidad de respuesta.
• Control automático de la tensión utilizando DER.
• Actuando sobre: Transformadores, FACTs y DER disponibles en el dominio.
• Restauración del Servicio de forma coordinada basado en DER (+velocidad restauración servicio).
• Coordinación y optimización de los DER en servicios de agregación para mercados transactivos locales.
NECESIDAD
LA SOLUCIÓN
Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Integración de Recursos Energéticos Distribuidos (DER)
iSPEED
Operador de Control Power Analytics
Portales Web de supervisión
Análisis abierto / Optimización
Topología
Estimación de estado
3er grupo
Estado de Red I/O Gestión
SCADA
InGRID
La aparición de DER en la MT/BT fuera del control del operador de red, produce severas perturbaciones en los flujos de carga y en la calidad de los parámetros de MT/BT, forzando a los elementos de la red a trabajar fuera de sus condiciones de diseño, acortando su vida útil e impactando directamente en la fiabilidad del suministro.
Bajo estas circunstancias es imprescindible tener una estrategia efectiva con el fin de monitorizar dinámicamente y prevenir los riesgos de fallo de los activos distribuidos de la red.
• Mapa de riesgo de fallo.
• Evaluación en tiempo real de los riesgos de fallo: anticipación de fallo en los equipos.
• Acciones automáticas de protección de los activos.
• Monitorización basada en:
NECESIDAD
LA SOLUCIÓN
Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Monitorización de la Condición de los Activos
ENERGÍA Y utilitiEs
Ajustes de modelos de monitorización de la condición de los activos basados en algoritmos avanzados de reconocimiento de patrones y degradación acumulada debido a condiciones de operación fuera de las de diseño.
• Transformadores de subestaciones primarias de AT/MT e interruptores automáticos: medidas eléctricas, térmicas y de descargas parciales, medidas de gas,….
• Transformadores de MT/BT: Medidas eléctricas (analizadores MT/BT) + temperatura del transformador + temperatura ambiente.
Necesidad de operar más cerca de los límites de diseño
Flujos de energía dinámicos no controlados
Pérdida de eficiencia debido a los desequilibrios dinámicos de cargas
Dificultades en la previsión de flujos de la red obstaculizando la planificación de la operación
inversiones afectadas por normas más
exigentes y por presión
económica
Demanda más activa y con nueva
infraestructura que afecta a la
estabilidad de la
red: EV, PV
Apps
Data Lake
HDFS , CDH, Mongo, etc
Gestión de activos
Servicio MQTT
Mosquitto
Streaming Data Processing
Analytics Tool Kit
Apps
Índices históricos de rendimiento
Apps
Previsión y trend análisis
On-Premise / Cloud
Dirección
usuarios / Depart / unidades / Apps /servicios
Entorno Data Science (Runtime)
Grid Analytics
iSPEED Otras fuentes de Datos
Preventivo Online
Batch
ENERGÍA Y utilitiEs
ü
ü
ü
Energuate (Guatemala)Ecopetrol (Colombia)Cemig (Brasil)Elektro (Brasil)OSE (Uruguay)UTE (Uruguay)AES SUL (Brasil)CPFL (Brasil)Aguas de Hermosillo (México)Aguas de Monterrey (México)Cadafe (Venezuela)Hidrocapital (Venezuela)Seneca (Venezuela)Disnorte-Dissur (Nicaragua) Electricaribe (Colombia) Eleval (Venezuela)Eletrobras (Brasil)CEEE (Brasil)Energisa (Brasil)Emdersa (Argentina)EEC (Colombia)Epsa (Colombia)Grupo EMEL (Chile)Petrobras (Brasil) RGE (Brasil) Chevron (USA)AyA (Costa Rica)Aysa (Argentina)
Más de 140 compañias de Utilities utilizan las Soluciones de Indra.
Más de 100 millones de clientes gestionados por el Sistema Comercial de Indra.Más de 700 Empresas de Energía gestionadas por las Soluciones de Indra.Más de 70 Utilities ulitizan nuestros Sistemas de Distribución.
ONEE (Marruecos)KPLC (Kenia)ENEO (Camerún)EEPCO (Etiopia)NCWSC (Kenia)KENGEN (kenia)UMEME (Uganda)ZESCO (Zambia)ZETDC (Zimbabue)GECOL (Libia)ESCOM (Malawi)EDM (Mozambique)ECG (Ghana)KETRACO (Kenia)
Meralco (Filipinas)Mayniland (Filipinas)Manila Water (Filipinas)E&W Authority (Bahréin)Cepalco (Filipinas)Caltex (Australia)Origin (Australia)PLN (Indonesia)RAWEC (Arabia Saudí)
GNF (España/LATAM)Enel / Endesa (Italia/España/LATAM)Enel Green Power (España)Viesgo (España)Iberdrola (España/ Portugal)REE (España)ACEA (Italia)ENI (Italia)EDP (Portugal)BP (Portugal)Canal Isabel II (España)Agbar (España)FCC Aqualia (España)SSE Grupo EDF (Eslovaquia)Grupo PP&L CEZ (República Checa/ Rumanía)RWE (República Checa)Red Chisinau, Centru, Sud (Moldavia)Eléctrica (Rumanía)EDA (Portugal)EDM (Portugal)GALP (Portugal)REPSOL (España / Portugal)Lafarge Energy (Suiza)ENEA (Polonia)NEK EAD (Bulgaria)Trafigura (Global)SEPS (Eslovaquia)
AMÉRICA ÁFRICA
ORIENTE MEDIO - ASIA - PACÍFICO
EUROPAEdelap (Argentina)Sedapal (Perú)Sedalib (Perú)Electrodunas (Perú)Osinergmin (Perú)Sempra (USA)AES (Brasil)Ligth (Brasil)PetroPerú (Perú)EP Petroecuador (Ecuador)CDEEE (Dominicana)Edesur (Dominicana)Edenorte (Dominicana)DelSur (El Salvador)EDEN/EDES (Argentina)UTE (Uruguay)