Traemos la inteligencia al diagrama unifilar

A medida que las tecnologías industriales siguen avanzando, se han formado dos ramas importantes en el mundo de las subestaciones eléctricas y la supervisión de la energía. Por una parte, los sistemas de gestión de la distribución avanzados (ADMS) impulsan las innovaciones en muchas áreas de los modernos sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA), cambiándolo todo, desde el análisis avanzado de tendencias, la gestión de alarmas y los informes dinámicos. Por otro lado, el diagrama unifilar (SLD), considerado a menudo el componente principal de una aplicación SCADA para un sistema de supervisión de la energía, no ha cambiado demasiado a lo largo de los años.

Mientras que los ADMS aportan más fiabilidad, seguridad y resiliencia a los servicios de suministros básicos, se trata de sistemas complejos que requieren cantidades sustanciales de dinero, recursos y tiempo. ¿Y qué ocurre con los presupuestos de proyectos demasiado pequeños para el precio de un ADMS o que solo quieren beneficiarse de un subconjunto de características? Si observamos las tecnologías que los ADMS habilitan, podemos obtener conocimientos sobre cómo una aplicación SCADA menos avanzada puede ofrecer características ADMS clave que beneficien a los pequeños proyectos.

Definición de diagrama unifilar

En la gestión de la energía eléctrica, un diagrama unifilar (SLD) o diagrama de una sola fila se define como una forma de diagrama de bloque que representa gráficamente las rutas de flujo de energía entre entidades del sistema. Los elementos del diagrama no representan el tamaño físico o ubicación de los equipos eléctricos, pero es una convención común organizar el diagrama con la misma secuencia izquierda-derecha, arriba-abajo que la aparamenta u otros aparatos representados.

Como pantalla más visitada de la supervisión de la energía SCADA, el SLD se utiliza generalmente para documentar el flujo de energía y la funcionalidad eléctrica de la subestación. Hoy muchos servicios de suministros básicos utilizan el SLD como base de sus aplicaciones SCADA y no necesita que tenga en cuenta la longitud de las líneas o su relación en el espacio físico.

Para ofrecer al operario una vista general simplificada del estado del sistema energético, una funcionalidad clave del SLD es el coloreado automático de líneas (ALC). El ALC muestra el estado actual de las líneas, relés, disyuntores, generadores, equipos, etc., junto con información básica de los componentes.

Esta característica muestra los datos de supervisión de la energía en varios colores, permitiendo al operario saber de un vistazo qué está o no energizado y los estados de ciertas piezas de la aparamenta para garantizar un funcionamiento sin problemas. Al fin y al cabo, es esencial entender qué pasa en cada lugar de la red, qué acciones de conmutación se pueden ajustar y, si hay problemas, si es una cuestión de reaccionar con rapidez, y si una vista general del manejo correcto es un factor crítico de éxito, etc.

Un ADMS es, según el glosario de TI de Gartner, una plataforma de software compatible con un conjunto completo de gestión y optimización de la distribución. Incluye funciones que automatizan la restauración de cortes y optimizan el rendimiento de la red de distribución. Las funciones del ADMS desarrolladas para los servicios de suministros básicos de electricidad incluyen la localización, aislamiento y subsanación de averías; optimización de voltios/var, conservación mediante la reducción de tensión; gestión de picos de demanda; y apoyo a microrredes y vehículos eléctricos.

A medida que avanzamos hacia la red inteligente, entender mejor todos los componentes a larga escala, como los recursos de energía distribuida, almacenamiento de energía y vehículos eléctricos, y cómo se relacionan con el siempre delicado equilibrio entre el suministro y la demanda en toda la red se ha vuelto más importante que nunca.

Las empresas se han beneficiado de la nueva necesidad que tienen los servicios de suministros básicos de una mayor visibilidad de la red creando productos que funcionan como un ADMS. En consecuencia se han desarrollado muchas características nuevas, como, p. ej., mejores formas de visualizar los datos. Con los avances también ha llegado un aumento muy acusado de costes y complejidad. Para proyectos en los que el coste de un ADMS y los costes asociados en infraestructuras superan el presupuesto, encontrar un sistema SCADA más asequible que ofrezca las características clave de un ADMS se está convirtiendo en una atractiva alternativa.

Características clave que un SCADA puede sacar de los ADMS

Para impulsar aún más la tecnología SCADA y hacer que las características de ADMS estén accesibles para más servicios de suministros básicos, podemos volver al SLD. ¿Y si pudiéramos aprovechar las probadas tecnologías ADMS del SLD de un sistema SCADA? Veamos las características clave que podemos sacar de un ADMS.

Cálculo de reparto de cargas y estimación del estado

El cálculo de reparto de cargas (LFC) se puede utilizar en redes más pequeñas a nivel de subestación para analizar la distribución de la energía eléctrica midiendo las entradas y salidas. Con el cálculo de preconmutación, el operario puede obtener información sobre las posibles sobrecargas después de ejecutar el comando de control. Además, un cálculo N-1 comprueba continuamente qué activos están funcionando de manera segura.

El LFC no solo calcula la energía activa, sino que también tiene en cuenta la cantidad de energía reactiva disponible. También puede calcular todas las topologías de red como las de estrella, anillo o rejilla.

Si no hay suficientes datos de medición disponibles para el LFC, las redes más grandes pueden obtener la información que les falte mediante una estimación del estado (SE).

Editor GIS

Otra parte integral de un ADMS es el sistema de información geográfica (GIS). Define y mantiene redes más precisas y completas acotando las ubicaciones de las líneas y componentes clave en el mundo real (p. ej., subestaciones, aparamentas, barras colectoras). De esta forma, el operario puede supervisar el estado de los equipos de energía, como la longitud de línea, la impedancia, las entradas y salidas de energía y localizar los activos de manera precisa desde la sala de control.

Las modernas soluciones SCADA permiten ahora a los servicios de suministros básicos integrar el GIS en la arquitectura SLD sin necesidad de un paquete ADMS completo. Con el módulo GIS integrado de zenon Energy Edition, por ejemplo, el usuario puede crear una pantalla SCADA con ALC, Worldview, etcétera, y añadir una segunda capa con elementos de acotación tomados de los mapas satélite. Los datos de proceso se obtienen entonces del SCADA y se pueden visualizar online y offline.

zenon para un diagrama unifilar inteligente

A medida que innovaciones como el ADMS siguen emergiendo, los servicios de suministros básicos de energía buscan cada vez más modernizar el SLD con más características inteligentes.

zenon Energy Edition de COPA-DATA ofrece soluciones SCADA integrales que proporcionan al SLD las funcionalidades esenciales de un ADMS, como el cálculo de reparto de cargas, la estimación del estado y el GIS. Con zenon, los servicios de suministros básicos pueden mejorar el SCADA de una manera más accesible y asequible para que funcione con las infraestructuras de hoy en día.

Más de 30 000 proyectos de energía e infraestructuras en todo el mundo confían en zenon para diseñar, manejar, supervisar y optimizar los procesos. Para saber más acerca de cómo zenon puede ayudarle a alcanzar los objetivos de su proyecto, siga navegando por nuestras soluciones o contáctenos hoy.