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REGER - UMA METODOLOGIA PARA EVOLUÇÃO DOS SSC DOS CENTROS DE OPERAÇÃO DO ONS
AUTORES EMPRESAS
Juvenor Pereira da Silva Júnior ONS
Jamil de Almeida Silva ONSHiram Toledo dos Santos ONS
Rui Mano KEMA
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REGER - UMA METODOLOGIA PARA EVOLUÇÃO DOS SSC DOS CENTROS DE OPERAÇÃO DO ONS
Objetivo do trabalho
1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecução do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:
– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais fornecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.
2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser contratados com os novos SSC:
– Homogeneização tecnológica;– Base de Dados centralizada;– Evergreen;– Segurança cibernética;– Compatibilidade com tecnologias SOA e CIM;– Aspectos de continuidade de negócios;– Rede de comunicação;– Observabilidade e integração com Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMSF)
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REGER - UMA METODOLOGIA PARA EVOLUÇÃO DOS SSC DOS CENTROS DE OPERAÇÃO DO ONS
Objetivo do trabalho
1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecu ção do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:
– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Siste mas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais forn ecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.
2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser contratados com os novos SSC:
– Homogeneização tecnológica;– Base de Dados centralizada;– Evergreen;– Segurança cibernética;– Compatibilidade com tecnologias SOA e CIM;– Aspectos de continuidade de negócios;– Rede de comunicação;– Observabilidade e integração com Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMSF)
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5 Sistemas, divididos em 3 plataformas de SW/HW dif erentes
COSR-NE
COSR-NCO
COSR-SE
COSR-S
CNOS
Recife
Rio de Janeiro
Florianópolis
Brasília
CNOSSistema SAGE
(CEPEL)
COSR-NE
COSR-NCO
COSR-S
Sistema EMP
(AREVA)
COSR-SE
Sistema SOL
(FURNAS)
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•
CNOS
COSR-SECOSR-S COSR-N COSR-NE
CAMESA(Argentina)
G T D G T D G T D G T DG T D G T DG T DG T D
Nível Nacional
Regionais
Centros dos Agentes
(+- 500 UTR)
COT/G/D COT/G
ONS
AGENTES
COT/G/D COT/G/D
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Dificuldades atuais dos SSC’s do ONS:
• Heterogeneidade das plataformas;
• Falta de padronização da interface do usuário;
• Dificuldade de integração com o ambiente corporativ o;
• Limitações para contingenciamento de Centros, unicidade de informações e segurança de TI;
• Multiplicação de cadastramento dos dados fonte;
• Diversidade e fragilidade dos sistemas de histórico s;
• Envelhecimento e esgotamento do hardware em utilização.
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MotivaMotiva ççõesões para evolupara evolu çção dos SSCsão dos SSCs
Os Sistemas devem ser renovados considerando:
– Evolução contínua do SIN;
– Aprimoramento nos métodos e processos operativos;
– Atualização da tecnologia de TI;
– Novos requisitos técnicos tais como a segurança da informação e planos de continuidade de negócio;
– Evolução tecnológica dos sistemas elétricos e dos si stemas de controle e automação, tais como o uso de PMU’s, e de ferramentas avançadas de análise de redes.
• Processo de renovação de SSCs demoram em média 5 an os, desde a identificação da necessidade até a implementação do novo sistema.
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Tendo em vista as motivações e dificuldades apresentadas, o ONS iniciou em 2007 a elaboração de um plano de evolução para seus sistemas de supervisão e controle com um horizonte de 10 anos, visando melhorar sua confiabilidade, disponibilidade, segurança e desempenho, além de otimizar os custos de operação, suporte, capacitação, manutenção e expansão.
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Premissas adotadas• Manutenção dos atuais Centros de Operação, com sua distribuição
geográfica e hierarquia de operação (distribuição de responsabilidades entre os centros);
• O SSC do ONS deve ser concebido e implantado como um único sistema homogêneo e distribuído geograficamente, consistindo em fornecedor e tecnologia únicos;
� Interface de usuário padronizada e única para os centros;
� Base de Dados única - unicidade dos dados fonte, tempo-real e históricos.
• Utilização de um sistema aberto, aderente aos padrões da indústria, possibilitando a manutenção e atualizações contínuas (Evergreen) e viabilizando a implantação de novas tecnologias e funcionalidades.
• Ampliar as garantias de continuidade e confiabilidade das funções da operação, atendendo às necessidades de contingência dos Centros de Operação do ONS;
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O Processo de evolução/inovação• A evolução/inovação tem como foco três aspectos esp ecíficos:
• Forte envolvimento dos profissionais do ONS no proc esso decisório.
“O envolvimento no processo decisório vai além da s implescomunicação. Envolver significa consultar as pessoa s,
individualmente ou em grupo, sobre a solução de pro blemas, no níveldo local de trabalho. As pessoas passam a auxiliar os gerentes a tomar
decisões.” (MAXIMIANO, 2000, p. 468).
• Desenvolvimento do trabalho em etapas, com consulto ria da KEMA e contato com os principais fornecedores mundiais:
– ABB AREVA CEPEL CDI ELIOP GE INVENSYS– OSI (Open Systems International) OSIsoft SI EMENS SNS-LAVALIN TELVENT
Tecnologia Recursos HumanosProcessos
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Principais etapas:
�Elaboração de um Plano Diretor de Evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle do ONS;
�Elaboração da Especificação Técnica e Edital;
�Consulta pública junto aos Fabricantes;
�Conclusão da Especificação Técnica;
�Lançamento do Edital;
• Análise das propostas;
• Work Statement;
• Contratação;
• Desenvolvimento, Testes, Implantação e Manutenção.
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Objetivo do trabalho
1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecução do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:
– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais fornecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.
2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser c ontratados com os novos SSC:
– Homogeneização tecnológica;– Base de Dados centralizada;– Evergreen;– Segurança cibernética;– Compatibilidade com tecnologias SOA e CIM;– Aspectos de continuidade de negócios;– Rede de comunicação;– Observabilidade e integração com Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMSF)
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North/Central-
West Agents
SSCs and RTUs
SSC-RIO
SSC-FLN
SSC-BSB
SSC-REC
North/Central-West Region
Electric System
South Region
Agents SSCs
and RTUs
Noth East Region
Agents SSCs
and RTUs
South East
Region Agents
SSCs and RTUs
South Region
Electric System
South East Region
Electric System
Noth East Region
Electric System
CNOS
COSR-NCO COSR-SE
COSR-S
REGERREGER
Externals
Users and
Systems
COSR-NE
• Prover um sistema SCADA/EMS integrado e no estado-da-arte• Oferecer ferramentas para permitir uma recuperação do sistema elétrico mais rápida e organizada• Prover recursos e interfaces para que o sistema Corporativo e os sistemas externos tenham acesso às informações de tempo real e históricas• Prover máxima capacidade para upgrades e expansão• Prover um sistema de aquisição de dados moderno e distribuído
Objetivos do REGER:
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Objetivos da Arquitetura
• Prover métodos padronizados para a integração de aplicações - desenvolvimento de uma Service Oriented Architecture (SOA) integrada, conectando o REGER ao ambiente corporativo do ONS
• Integração com a base de dados técnica existente do ONS (BDT) - todos os aplicativos terão dados consistentes, derivados de uma fonte de dados única
• Implementar um ambiente de computação de alta disponibilidade e seguro, em atendimento às melhores práticas de segurança cibernética.
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IPS
S O AR E G E R S O A
R E G E R S O A
FWALL
IPS
S O A
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Comunicação e Sincronismo entre Centros
• Os centros de controle do REGER funcionarão de forma integrada e sincronizada
• O SSC do CNOS (e seu backup) operarão com a base de dados completa (rede nacional) do sistema
• Cada SSC regional terá sua base de dados regional, a qual seráuma parte da base de dados completa do REGER
• Os SSCs se comunicarão e operarão de forma coordenada, de forma que a aquisição de dados será feita regionalmente porém as bases de dados serão sincronizadas
• As atualizações de bases serão feitas regionalmente porém serão replicadas nacionalmente – será uma única base nacional com cópias (completas ou parciais) nos demais centros
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Contingenciamento de Centros• Cada SSC tem o principal papel de suportar seu centro de
controle local. • Cada SSC poderá funcionar como backup de outro. O SSC-BSB
e o SSC-RIO terão o papel adicional de backup de um ou mais centros de controle em caso de falha temporária ou permanente de um SSC.
• Em caso de falha que isole um SSC do REGER, esse SSC poderá operar isolado, mantendo as funcionalidades de um sistema de controle.
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O N S O P E R A T IO N C O M M U N IC A T IO N N E T W O R K (W A N )
N a t io n a lC N O S
S o u th E a s tS E
S o u thS
N o r thC e n tra l-W e s t
N C O
N o rh t E a s tN E
S S C - B S BB ra s ília
S S C -R IOR io d e J a n e iro
L E V E L S
O N S P ro c e s s in g
O N S C o m m u n ic a tio n s
A g e n tsC o m m u n ic a tio n s
A g e n ts
M u tu a lS u p p o rt
O n e -w a y S u p p o rt
C O N V E N T IO N S
S S CA
S S CB
S S CA
S S CB
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S S C -F L NF lo r ia n o p o lis
S S C : S u p e rv is io n a n d C o n tro l S y s te m
D A N : D is tr ib u te d D a ta A c q u is itio n N o d e
O N S U s e rs
E L E C T R IC P O W E R S Y S T E M
A G E N T SW A N
N A D N A D
A G E N T SW A N
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A G E N T SW A N
N A D N A D
A G E N T SW A N
N A D N A D
1 ...n 1 ...n1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n
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Requisitos Funcionais do REGER
• Manutenção consistente da base de dados do REGER: base de dados fonte centralizada e função de sincronização de todos os SSCs a partir da fonte
• Dados de tempo real consistentes (dados do SCADA, da aplicação de análise de rede, programação da operação, etc. – em geral todos os dados modelados como parte da base de dados on-line)
• Dados históricos consistentes: dados serão replicados em dois repositórios centrais de dados históricos, localizados em SSC-BSB e SSC-RIO respectivamente
• Suporte de acesso remoto aos Usuários de um SSC a outro• Operação sob emergências usando o SSC backup designado:
transferência de responsabilidades
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ONS
Technical DB
(BDT)
CIM / XML Standard
SOURCE
MASTER
DB
Power System Model
SSC- FLA
On-line DB
NAD
SSC-NE
Other SSC Data Model
SSC-S
SSC-CNOS/NCO
SSC-SE
SSC- BSB
On-line DB
NAD
4
OTHER
USERs Total &
Incremental
Synchronization
SSC-NE
SSC-S
SSC-CNOS/NCO
SSC-SE
SSC- RIO
On-line DB
SSC- REC
On-line DB
Supply Limit
MODELO DE MANUTENÇÃO E GESTÃO DOS DADOS FONTES DO REGER
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• Requisitos:
– Validação e verificação de
consistência de dados antes
da importação para a BD
fonte mestra
– Registro (Logging) de todas
as alterações de dados, com
possibilidade de auditoria
• Interface para visualizar os
dados-fonte e os data logs
• Função Undo.
Manutenção do Modelo de DadosDados Fonte comuns deverão ter o mesmo:
– Identificação dos pontos de
dados do SCADA que são
definidos como parte do SSC
– Modelo completo da rede
elétrica ou um subset do
modelo completo
– Identificação das telas
– Outras convenções de nomes
e endereçamentos requeridos
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– Fluxo de Potência– Estudos Comparativos– Análise de Contingências– Fluxo de Potência Ótimo– Ações de Remediação– Controle Automático de Tensão– Despacho com Restrições– Validador de Programação
• Aplicações de Medição Fasorial:
– Monitoração do Stress do Sistema– Fechamento de conexão entre 2
ilhas elétricas (SynchAssist)– Fechamento de disjuntor em um
loop na rede de transmissão (LoopAssist)
Funções de Sistema do REGER
• Funções SCADA
• Programação e Controle da Geração
• Simulador de Treinamento de
Operadores (DTS)
• Funções EMS incluindo:
– Modelo de Análise de Rede e Conversão de Base de Dados
– Manutenção do Modelo do Sistema Elétrico usando ferramentas CIM
– Programação de Saída de Equipamentos (EOS)
– Análise de Rede em Tempo Real– Análise de Rede em modo Estudo– Adaptação de Parâmetros– Estimador de Estado
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Conclusões
• Os Centros de Controle do ONS realizam um papel importante na gestão do sistema elétrico de potência no Brasil
• Os novos conceitos introduzidos no REGER melhor suportarão os centros de controle do ONS em seu papel na operação do sistema elétrico nacional
• A arquitetura especificada aperfeiçoará, entre outros aspectos, a confiabilidade em comparação com os sistemas isolados de hoje.
• Os recursos de manutenção central da base de dados proverão ao ONS os meios para consolidar um sistema de centros de controle com dados mais consistentes, tanto para a operação de tempo real quanto para a as demais operações corporativas e de dados históricos.
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