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Una receta-IoT para las subestaciones futuras

Aproximadamente la mitad de los usuarios de iPhone en Estados Unidos se descargan la actualización del sistema operativo en cuanto está disponible. El dato no nos sorprende, y es que constantemente la tecnología de consumo nos ofrece mayor velocidad, nuevas funcionalidades y mejoras.

Las subestaciones y la tecnología operacional destinada a la media tensión también están constantemente evolucionando, pero lo hace a menor velocidad. La realidad es sin embargo que están cambiando y evolucionando para dar respuesta a la complejidad creciente (y a su vez acelerando esta transformación) de un sistema de distribución energética más descarbonizado, digitalizado y descentralizado. Cada vez más esto significa que las tecnologías avanzadas de distribución eléctrica – como por ejemplo para sistemas de automatización de subestaciones, aparamenta, transformadores, relés de protección y RTU’s, tienen imbuidas nuevas capacidades digitales.

Sin embargo, la adopción de las nuevas tecnologías en las redes eléctricas supone un reto. Es necesario una aproximación cuidadosa y metódica. Los nuevos activos deben cumplir requisitos técnicos muy exigentes y también ser capaces de integrarse, sin generar problemas, en una infraestructura ya existente, con las limitaciones que de ello se pueden derivar. Y, todo esto, deberá hacerse además de forma rápida y segura, garantizando la facilidad de uso y reforzando la red para acoger los cambios futuros.

A continuación, repasamos las características claves que las compañías eléctricas y el resto de operadores de la red deben tener en cuenta para satisfacer la complejidad creciente de una red en constante transformación, en un entorno marcado por la incertidumbre. Los componentes de las subestaciones futuras incluyen aparamentas, sensores basados en tecnología IoT, tecnología operacional y una infraestructura de comunicación IT que conectará la frontera entre los mundos IT y OT para operaciones y servicios de alto valor añadido como son, por ejemplo, la gestión de activos.

Digital

Toda la industria está, en mayor o menor medida, adoptando la digitalización y alineándose con el IoT. La tecnología debe apoyar este cambio.

Las aplicaciones móviles fáciles de usar cobran protagonismo en este proceso de digitalización. Los usuarios quieren poder acceder de forma sencilla a la información de cualquier punto desde sus dispositivos móviles, para mayor eficiencia y comodidad.

Ciberseguridad

La ciberseguridad es una preocupación real en la gestión de redes energéticas, y es totalmente comprensible. Una brecha de seguridad, además de cara puede ser muy perjudicial para las empresas y los consumidores, ya que al fin y al cabo ataca una infraestructura absolutamente crítica en las sociedades modernas. En el sector energético, y en especial entre las compañías eléctricas y las industrias electro-intensivas, las mejoras en ciberseguridad se están centrando en reducir los riesgos de una interrupción -accidental o intencional- del suministro y en mejorar la calidad del servicio. Se han hecho grandes avances tanto en los dispositivos como en la tecnología operacional de las subestaciones. En el momento de analizar la ciberseguridad es fundamental asegurar que cumplen con los estándares de seguridad -como por ejemplo el IEC 62351- y su compatibilidad con sistemas de control basados en roles, en el que los distintos niveles de permiso se basan en las funciones asociadas al puesto de trabajo, evitando contraseñas genéricas.

Seguridad

Proteger a las personas y a los activos es siempre una prioridad y la tecnología debe ayudarnos a ello. Las aparamentas de media tensión deben proveernos de niveles muy elevados de seguridad. Funcionalidades específicas como arc flash protection ayudan a aumentar los niveles de seguridad permitiendo incluso que las operaciones de “switching” puedan realizarse de forma remota. Esto nos permite situar a nuestro personal a una distancia segura de cualquier peligro, alejándolos de esa aparamenta o de ese transformador en sobretensión.

Sencillo de usar

La tecnología para la distribución eléctrica debe también evaluarse en función de cómo vamos a utilizarla y cómo puede contribuir a simplificar las tareas que realizan sus usuarios. Debe ser fácil de utilizar, de instalar y de mantener y simplificar tareas como la extracción y acceso a los datos o la configuración y visualización de la información. El hecho de trabajar con tecnología basada en IEC 61850 permite, por ejemplo, el intercambio de datos entre sistemas y dispositivos, tanto actuales como futuros, a lo largo de todo el ciclo de vida de la subestación, ya que parte de la premisa de “software-agnóstico”.

Retorno de la inversión

Además de la escalabilidad, la capacidad de acoger innovaciones futuras, la facilidad de su integración… es necesario maximizar el rendimiento de la inversión. La tecnología deberá ayudarnos también a mejorar la fiabilidad y a reducir los tiempos de parada de la subestación al proteger mejor el equipamiento eléctrico, gracias por ejemplo a la monitorización de los factores ambientales. Hoy encontramos ya sensores de monitorización que supervisan las condiciones térmicas en las que está una aparamenta usando tecnologías IoT como el ZigBee. Con esta nueva información las herramientas de gestión de activos deciden el mantenimiento a partir de las condiciones a las que han sido sometidos los activos y no únicamente a partir de la variable tiempo, lo que a la práctica se traduce en una optimización de los activos y menores costes de mantenimiento.

Comunicación

Todos los dispositivos de comunicación para la automatización de una subestación, como son los RTU, contadores y relés de protección, deben diseñarse para transmitir los datos de forma sencilla y haber sido construidos siguiendo el standard de comunicaciones IEC 61850. Y es que deben haber sido diseñados para interoperar con los estándares de comunicación actuales, pero también con los de las futuras redes. La facilidad de la integración y de la interoperabilidad con otros dispositivos es también importante, los equipos no pueden ser cautivos de un fabricante, deben ser agnósticos. De ahí la importancia de que se diseñen a partir de estándares.

El negocio de la energía está ya virando, a la vez que hace frente a retos como son el aumento de la demanda y la toma de conciencia sobre la descarbonización. Todas las señales indican que este escenario va a continuar. Ahora es el momento de analizar si tu compañía eléctrica y tu negocio tienen la tecnología adecuada para dar respuesta a los retos que les depara el futuro.

Puedes profundizar más en el tema en el informe Transitioning to Smart MV/LV Substations as the Cornerstone of Your Smart Grid

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