II JORNADAS TÉCNICAS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

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1 IMPLANTAÇÃO DO SAGE - SISTEMA ABERTO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA NA TRANSMISSÃO PAULISTA ANTÔNIO CARLOS CAMPOS EMANUEL VENDRAMIN FABIO MARQUES DE SOUZA CTEEP -Transmissão Paulista Divisão de Tempo Real Suporte SSC - OPT PALABRAS-CLAVE: Sistemas de Supervisión, Automatización, Potencia, Nuevas Tecnologías. Categoría en la que participa: Operación - Experiencia en el desarrollo de sistemas de supervisión y control. DATOS DE LA EMPRESA Dirección: Alameda Cesp s/n, Jundiaí/SP, Brasil. Código Postal: Teléfono: / Fax: Resumo: O propósito deste trabalho é compartilhar a experiência da equipe de Suporte ao SSC na implantação do SAGE Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia nos centros de operação da CTEEP. A metodologia para elaboração do presente artigo foi a de estudo de casos, e ele limita-se a discorrer sobre a arquitetura proposta para a aquisição de dados do parque de UTR s já instaladas na empresa e da migração da base ~ 1 ~ SCADA e da base EMS do sistema atual da ABB Ranger para um sistema em plataforma aberta de Sistema Operacional LINUX. O valor que este trabalho agrega para o evento é o fato de permitir ao corpo técnico do Grupo ISA envolvido com tecnologia da informação, conhecer as características e funcionalidades de uma nova ferramenta para a supervisão e operação de sistemas elétricos de potência.

2 Introdução O Sistema de Supervisão e Controle SSC da CTEEP, ABB-Ranger, foi adquirido através de contrato em 20 de março de 1998 e inaugurado em 02 de maio de Após seis anos e com a vigência dos Procedimentos de Rede, submódulo 10.19, estabelecido pelo ONS (Operador Nacional do Sistema), os requisitos de Supervisão e Controle tiveram um incremento significativo em número de medições digitais e analógicas que são adquiridas pelos centros. Para o atendimento do mesmo, encontrase em implantação o projeto SINOCON (Sistema Nacional de Observabilidade e Controlabilidade), conduzido pelo ONS e Agentes (CTEEP incluída). Como desdobramento destes fatos, observamos : O Banco de Dados definido para o SSC da CTEEP, prevê em seu escopo original, uma limitação de até (trinta e cinco mil pontos) digitais. Com esta premissa foram especificados os recursos de hardware e software. Na presente data estamos utilizando pontos e estes atingirão, numa projeção conservadora, (cem mil pontos). De maneira similar, o historiador - sistema que armazena dados para utilização em análises posteriores, encontra-se no seu limite de capacidade. Estes dois subsistemas ~ 2 ~ (Banco de Dados e Historiador) estão fortemente acoplados. Um dos requisitos de grande importância no SINOCON, é o Sequenciamento de Eventos SOE (Sequence of Events,), que deve ser historiado. Também é necessário um incremento na capacidade do Banco de Dados Imagem que realiza o armazenamento magnético das configurações e visualizações de telas do sistema elétrico, visto que o recurso, está atingindo o seu limite superior A migração de informações entre o COT-(Centro de Operação da Transmissão) da CTEEP e o CNOS - Centro Nacional de Operação do Sistema, localizado na capital federal Brasília, também deve prever o SOE. O atual protocolo SINSC sobre TCP/IP não contempla esta necessidade, porem já está em andamento, coordenado pelo ONS e CEPEL, a atividade de desenvolvimento e implantação do Protocolo ICCP (Inter-Control Center Communication Protocol ). A necessidade de de um novo sistema e a especificação técnica. Assim sendo, a CTEEP investiu na aquisição de um novo Sistema de Supervisão (SAGE - Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia), cujo início de Projeto e implantação, em parceria com o

3 CEPEL - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica ocorreu em fevereiro de O SAGE: Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia. O SAGE é desenvolvido no LASC - Laboratório Avançado de Supervisão e Controle, do CEPEL Centro de Pesquisas em Energia Elétrica, órgão de pesquisa vinculado ao Ministério de Minas e Energia do Governo Brasileiro. Foi concebido para atender e explorar todas as propriedades de sistemas abertos, como: Portabilidade, Interconectividade, Expansibilidade, Modularidade, e Escalabilidade. O SAGE é baseado em uma arquitetura distribuída e redundante, uma vez que vários computadores podem ser conectados através de uma rede local, garantindo assim a expansibilidade dos recursos computacionais. Conforme divulgado pelo CEPEL [1], o ambiente distribuído pode ser composto por uma ampla variedade de equipamentos, desde microcomputadores tipo PC até computadores de grande porte, passando por workstations e servidores RISC, que podem ser, inclusive, de diferentes fabricantes. A utilização de configurações redundantes e um software de controle sofisticado garantem alta confiabilidade e disponibilidade, além de simplicidade de manutenção. ~ 3 ~ A arquitetura do SAGE na CTEEP. A atual arquitetura do SAGE já atende às iniciativas estratégicas da Nova CTEEP, de dois Centros de Operação sendo um COT Centro de Operação da Transmissão e o COR Centro de Operação de Retaguarda, que possibilitam a operação remota das instalações através destes centros. A aquisição dos dados das UTRs têm como front-end 5 terminais-server de 32 portas de comunicação cada. Estes terminais-server são, por sua vez, conectados a switches da LAN Local Area Network. Para que haja redundância e consequentemente mais confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos para a Operação, os switches, servidores e consoles de operação do SAGE têm uma configuração especial. A configuração dos switches utiliza a técnica de Virtual LAN, ou VLAN, o que possibilita que um único switch conecte os equipamentos em rede em mais de uma LAN. Na configuração atual os switches possuem duas VLANs. Já os servidores e consoles de operação, para atenderem aos requisitos de confiabilidade e disponibilidade, tiveram suas interfaces de rede configuradas em bond. Essa configuração em bond permite que duas interfaces de rede operem como se fossem uma única interface, garantindo

4 a operação do sistema em caso de falha de hardware das interfaces. Cada servidor e console do SAGE contém 4 interfaces de rede cada, o que permite a configuração de dois bonds por máquina, um operando na rede de aquisição do SAGE e o outro operando na rede de difusão. A migração da base de dados SCADA. A base de dados SCADA (do inglês Supervisory Control And Data Acquisition) do SSC Ranger utiliza o banco de dados Oracle, versão 7. Para a migração desta base para o SAGE, que contém um banco de dados proprietário, foram adotados os procedimentos mostrados na figura 1. Estes procedimentos são discutidos com mais detalhes a seguir: 1.) As tabelas do Ranger são obtidas através de um utilitário de exportação de tabelas do Oracle (Oratools), que extrai os dados solicitados e os compacta num arquivo de dump. 2.) Em outro servidor dump, conectado simultaneamente à rede do SAGE e à rede do Ranger (esta via firewall ), o arquivo gerado pelo Oratools é descarregado via FTP (File Transfer Protocol). Neste servidor, que contém uma base de dados off-line Oracle, é realizada a importação das tabelas do Ranger, ficando assim com uma cópia idêntica do SSC, denominada base dump ou dump da base. 3.) Nas consoles da rede do SAGE habilitadas para a geração da base, é possível realizar uma consulta SQL à base dump e salvá-la em arquivos.txt as informações de pontos analógicos e digitais correspondentes a uma determinada UTR Unidade Terminal Remota. 4.) De posse destes arquivos, utiliza-se uma planilha do MS Excel, versão 2000, que contém macros desenvolvidas pela OPT, para que os pontos da base do Dump sejam convertidos a uma padronização de Nome e ID (Identificador) de cada ponto da base do SAGE. ~ 4 ~

5 Figura 1 Fluxograma para importação de dados da base Ranger para a base SAGE. Vale destacar que esta padronização foi fruto de intensa discussão entre os membros da equipe de Suporte ao SSC e dos membros das áreas envolvidas na operação do sistema, para que um padrão nos Nomes (conjunto de 42 caracteres que serão apresentados ao operador do ~ 5 ~ sistema, como na lista de alarmes, por exemplo) e nos ID s (conjunto de 24 caracteres que servem como chaves para relacionamentos e que, com o mnemônico formado, identificam o Centro, a subestação, o bay, o equipamento e o alarme de cada ponto na base de dados) fossem inteligíveis tanto para as equipes de operação e manutenção do SSC. Após o processamento e geração de ID e NOME, uma macro verifica se ele é único na planilha e outra valida se o tamanho máximo de 24 caracteres foi obedecido. Estando todos os pontos dentro das regras de formação de nomes e de identificadores [2], são gerados dois arquivos em formato.csv (comma separeted values) para cada UTR do sistema: um contendo informações dos pontos analógicos da UTR, e outro contendo informações dos pontos digitais da UTR. 5.) De posse dos arquivos.csv de várias UTRs, é possível proceder com a geração da base de dados do SAGE. A geração da base é feita através de um programa proprietário do CEPEL e que acompanha o SAGE. Este programa, denominado gerabase, varre a pasta que contém os arquivos.csv e distribui as informações contidas neles para as várias tabelas do SAGE, consolidando inclusive o relacionamento entre estas tabelas. Se nenhum erro for detectado, as tabelas da base de dados gerada do SAGE é compactada e depois é transferida para o

6 servidor de produção, onde será descompactada. Após os pontos da base serem linkados com a tela do diagrama unifilar da subestação, os pontos da base são testados e conferidos com o campo, num procedimento chamado de testes de aceitação, onde cada ponto é simulado e seu estado ou situação nas salas de controle é monitorado e alterado. Mais uma vez, caso nenhum erro seja encontrado (ou que os erros que porventura foram encontrados sejam corrigidos) a base é considerada implantada e, neste momento, todos os operadores do centro de controle dispõem de informações confiáveis e seguras para operação. A base de dados EMS. O módulo SAGE/EMS - Análise de Redes, contém a base de dados EMS Energy Management System, que provê uma monitoração confiável da condição operativa do sistema, informando sobre situações anômalas, além de uma informação de estratégias de controle buscando o melhor ponto de operação. O módulo SAGE/EMS contém, para aplicações de tempo real: Configurador da Rede Estimador de Estado Análise de Contingências Controle de Emergências Para aplicações de modo estudo, o módulo SAGE/EMS contém: Fluxo de Potência Convencional Análise de Contingências Fluxo de Potência Ótimo ~ 6 ~

7 Bibliografia [1] CEPEL- Centro de Pesquisas em Energia Elétrica. Sobre o produto - Apresentação. Rio de Janeiro, Disponível em <http://www.sage.cepel.br/sobreprod/apres entacao.html>. Acessado em 14/05/2007. [2] Gambini, S. P., Vendramin, E. Regras para formação de IDs e Nomes no SAGE. Documento de elaboração, v2. OPT - CTEEP. Jundiaí, Antônio Carlos Campos. Engenheiro Eletricista, formado em 1985 pela FEI- Faculdade de Engenharia Industrial e pós graduado em Administração de Empresas pela ESAN em Trabalhou desde 1986 na Elebra Eletrônica S.A na área de engenharia de testes, posteriormente na Alcatel - Telecom na área de projetos de sistemas. Trabalha desde 1994 nas áreas de Supervisão & Automação e na implantação de Sistemas SCADA e EMS na CTEEP Transmissão Paulista. 1989, atua na área de sistemas de informação destinados ao COS - Centro de Operação do Sistema (hoje Centro de Operação da Transmissão - COT), desde Participou do grupo de implantação do sistema SIGO (ISA Colômbia) na CTEEP. Fabio Marques de Souza. Analista de Logística, é formado em Tecnologia em Informática. Possui pós-graduação e é mestrando em Engenharia de Produção. Trabalha há 11 anos na CTEEP, onde ingressou como operador de subestações. Foi colaborador da área de telecomunicações por 10 anos, realizando manutenções em campo das unidades terminais remotas UTRs. Têm experiência de 6 anos na implantação e manutenção de sistemas de supervisão e controle, participando das implantações do SSA Sistema de Supervisão Aberto, e do SAGE; Emanuel Vendramin. Analista de Logística, Bel. em Análise de Sistemas (1994) e pós-graduado em Gestão de Tecnologias e Sistemas de Informação (2006) pela Pontifície Universidade Católica de Campinas. Nascido em 1965, na CTEEP Transmissão Paulista desde ~ 7 ~

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