Sistema Corporativo de Tele-Medição de Energia Elétrica. Eng. Eduardo Caldas Cardoso ELO Sistemas e Tecnologia eduardo@elotek.com.

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1 21 a 25 de Agosto de 2006 Belo Horizonte - MG Sistema Corporativo de Tele-Medição de Energia Elétrica Eng. Eduardo Caldas Cardoso ELO Sistemas e Tecnologia eduardo@elotek.com.br RESUMO A tele-medição de energia elétrica já é utilizada há algum tempo. Aplicações para leitura de medidores eletrônicos de energia elétrica já estão em funcionamento há algum tempo. Essas aplicações foram desenvolvidas para atender demandas especificas de alguns setores das concessionárias, geralmente demandas técnicas do setor de engenharia voltada aos equipamentos e não ao trabalhar os dados medidos para geração de informação. O novo cenário do setor energético Brasileira exige que tecnologias de tele-medição sejam empregadas para atender o Mercado Atacadista de Energia, essa demanda esta proporcionando uma grande ampliação da tele-medição no setor. As distribuidoras de energia elétrica estão ampliando sistemas de tele-medição já existentes e adquirindo novos sistemas. Percebendo as vantagens da telemedição e aproveitando os investimentos que estão sendo realizados atualmente, a tele-medição esta sendo expandida para pontos de medição que não deve ser obrigatoriamente tele-medidos intensificando ainda mais o crescimento da tele-medição de energia elétrica. O desenvolvimento da telecomunicação é um outro grande motivador para a realização de telemedição. MIDIAS de comunicação com custo reduzidos possibilita a massificação da tele-medição. As diversas opções de comunicação também são importante para possibilitar o difusão dessa tecnologia. Um outro aspecto do sistema de tele-medição é a maneira que se armazenamento e utilização dos dados tele-medidos. O fato de que os dados coletados não são diretamente compartilhados por todos que necessitam desses dados pode gerar complicações internas nas empresas e trabalhos desnecessários. Um modelo de sistema corporativo de disponibilidade e tratamento dos dados de medição de energia em geral é de grande importância para as empresas. Como novos sistemas estão sendo adquiridos pelas distribuidoras e geradoras de energia elétrica, devem-se atentar para a característica corporativa do sistema, assim tirando maior proveito dos investimentos a serem realizados. PALAVRAS-CHAVE Tele-Medição, Medição de Energia, Sistemas Coorporativos. 1/7

2 1. INTRODUÇÃO Os dados de medição de energia para faturamento e outros fins em distribuidoras de energia no Brasil são geralmente lidos em campo por técnicos especializados em datas predeterminadas, demandando uma equipe numerosa para a realização das coletas dos dados dentro dos prazos determinados. Geralmente esses dados são direcionados para um determinado setor dentro da concessionária e os utilizara para um determinado fim. Se outro setor demandar os mesmos dados para outro fim podemos encontrar duas situações: As leituras serão requisitadas para os técnicos leituristas novamente, sendo realizado um novo deslocamento para coleta, isso devido a não interação entre os setores ou devido à necessidade de dados de períodos de leitura diferentes. É realizada a interação entre os setores e os dados serão passados em um setor para outro através de planilhas ou outros arquivos de dados que possivelmente foram manipulados no primeiro setor para atender sua demanda especifica e serão manipulados no outro setor para gerar a informação necessária. Essas duas situações podem trazer prejuízos para a concessionária, uma situação gera re-trabalho de poderia ser evitado, a outra situação deixa vulnerável os dados de medição que circulam na concessionária gerando informações conflitantes entre os setores, isso devido a manipulações dos dados para envio entre os setores, sendo essa segunda uma situação corriqueira nas empresas de energia elétrica no Brasil. Atualmente, em conseqüência da evolução da telecomunicação, realizar a medição remota é uma questão de se escolher a melhor tecnologia a ser empregada, avaliando sempre a relação custo/beneficio de determinada tecnologia. Tecnologia de comunicação derivadas de telefonia fixa, telefonia celular, comunicação por satélites, entre outras, possibilitam uma fácil implementação de sistemas para tele-medição de medidores de energia eletrônicos, geralmente empregados em consumidores do grupo A, pontos de fronteira, geração e cogeração. Novas exigências governamentais para viabilizar a comercialização de energia elétrica no sistema interligado nacional apóiam-se fortemente na utilização dessas tecnologias de comunicação para a tele-leitura de todos os pontos de medição que participam desse mercado atacadista de energia. Isso intensificou muito o mercado de tele-medição. Vários sistemas estão sendo implementados para atender essas exigências, porem não se sabe se esses sistemas estão sendo utilizando para atender outras demandas das concessionárias que são praticamente obrigadas a adquiri-los. 2. SITUACAO RECENTE DA TELE-MEDICAO A tele-medição de energia para medidores eletrônicos não é novidade. Alguns sistemas já implementados antes desse novo cenário do setor de energia elétrica, apresentam-se com um desempenho razoável utilizando as mídias de comunicação disponíveis na época, geralmente a rede de telefonia fixa. Esses sistemas geralmente eram empregados para leitura de grandes clientes das concessionárias e tinham como foco o faturamento desse cliente. Outros sistemas foram implementados com outros objetivos, mas muitas necessidades internas das concessionárias que poderiam aproveitas essa tecnologia não são atendidas. Uma outra característica desses sistemas é que eles geralmente foram desenvolvidos focados nas necessidades técnicas do setor de engenharia voltada aos equipamentos. Possibilitam a parametrização dos medidores remotamente e acesso a outras funcionalidades dos medidores, funcionalidades que atendiam bem às demandas técnicas das concessionárias, mas não era uma boa ferramenta para outros setores de grande importância. Possíveis usuários como o faturamento, setores de avaliação do sistema de energia, previsão de carga, etc. não utilizam diretamente o sistema. Esses usuários continuaram trabalhando da mesma maneira como se não existisse sistema de tele-medição, recebem os dados que 2/7

3 geralmente os técnicos do sistema de tele-medição ou outros setores disponibilizavam para eles. Ainda ocorre vulnerabilidade nos dados que circulam na concessionária com esses sistemas. A duplicação dos dados de medição é uma situação que pode ocorrer facilmente nesse cenário, cada setor teria uma maneira de armazenas os dados que trabalhavam causando duplicações desnecessárias dos dados de medição. Pode-se observar na figura 1 um pequeno esquema de como seria o fluxo de dados de medição de energia em empresas que utilizam tele-medição de energia elétrica de maneira não corporativa. Figura 1 Digrama de fluxo de informações de medição nas empresas. 3. CARACTERÍSTICAS ATUAIS DO SETOR Grandes mudanças ocorreram nos últimos anos no setor de energia elétrica. A necessidade de criar mecanismo para possibilitar a comercialização de energia proporcionou uma grande evolução nos sistemas de tele-medição utilizados no Brasil. Umas das principais mudanças foi a desverticalização das empresas de energia elétrica que foi divido em empresas de transmissão, geração, distribuição e comercialização de energia elétrica e a criação do mercado atacadista de energia elétrica controlada pela Câmera de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Agora, todas as empresas que participam desse novo mercado de energia elétrica são obrigados a informar ao CCEE o consumo de energia elétrica de todos os pontos participantes do sistema de comercialização de energia, os dados devem ser enviados diariamente e automaticamente, os pontos de medição que participam do sistema de comercialização são as conexões de fronteiras da transmissão, geradores e cogeradores e clientes de alta tensão que desejam comprar energia direto do mercado (clientes livres). Todos esses pontos de medição devem atender as exigências de normas técnicas vigentes especificas para o mercado, dentre outras exigências, são especificados as arquiteturas de telemedição necessárias para acesso do CCEE para monitoramento do mercado. Dentro desse monitoramento destaca-se para esse trabalho a necessidade de envio diários e automático dos dados medidos e canais de comunicação para auditoria dos dados medidores realizados pelo CCEE. 3/7

4 Para possibilitar a implementação e adaptação das medições para atender esse cenário, foram estabelecidos prazos que os agentes deveriam obedecer. Dentre as arquiteturas que os agentes deveriam optar para atender as exigências do CCEE, eles poderiam possuir um sistema de tele-leitura que disponibilizariam os dados para envio a base central de dados do CCEE atendendo a necessidade de envios dos dados e manteriam um canal para acesso direto para auditoria. Vários agentes optaram por esses sistemas que seriam de responsabilidade direta deles e que deveriam pelo menos atender os requisitos do CCEE. Nesse contexto, vários agentes procuravam soluções de tele-medição que já estavam sendo utilizado por eles para outros fins e que apenas pequenas adaptações para atender o CCEE foram realizadas. 4. TECNOLOGIAS DE COMUNICACAO (MÍDIAS DE COMUNICAÇÃO) A transmissão de dados e conectividade é demanda por praticamente todos os setores hoje em dia, o setor de energia elétrica, apesar de seu atraso em relação a outros mercados como, por exemplo, o setor bancário, é um grande consumidor dessas tecnologias e a tendência é aumentar ainda mais. A facilidade de aquisição e o grau de desenvolvimento das mídias de comunicação para transmissão de dados estão, cada vês mais, possibilitando a utilização de leitura e monitoramento remoto dos pontos de medição de energia elétrica, apresentando um custo/beneficio atrativo para as distribuidoras de energia elétrica. Até pouco tempo atrás, a MIDIA de comunicação predominante era a linha fixa utilizando modem síncrono devido a baixa qualidade das linhas telefônicas no Brasil. Hoje com a expansão do mercado de telecomunicação têm-se disponíveis diversas MÍDIAS de comunicação. A melhoria das linhas de telefonia fixa possibilita utilização de sistemas síncronos que utilizam dispositivos com custo menor mantendo um desempenho razoável. A telefonia celular é outra solução muito atrativa devido aos seus custo e facilidade de instalação. Transmissão por satélites ou por radio estão com custos aceitáveis e com bom desempenho. A utilização de redes TCP/IP é uma outra grande solução, pois muitas tecnologias foram e estão sendo desenvolvida para esse protocolo. Hoje se pode utilizar qualquer das Mídias citadas no parágrafo anterior para de transmissão de dados por esse protocolo. Alem disso, devido à internet e intranet coorporativas, uma grande estrutura já foi investida e construída para atender diversas demandas, e o tele-medição pode utiliza vantajosamente essa estrutura. Dois aspecto muito importante hoje em relação à escolha de uma mídia de transmissão de dados são confiabilidade e estabilidade. Hoje se percebe que uma nova tecnologia, com custos atrativos, muitas vezes pode não atender as necessidades da tele medição devida a suas instabilidades. A qualidade da mídia depende tanto dos equipamentos utilizadas nas arquiteturas implantadas como na característica da MIDIA que pode variar dependendo da localização do ponto de medição. Por exemplo, uma localidade onde se utiliza comunicação por linha fixa, dependendo da característica do modem, não é possível ajusta-lo para adaptá-lo à qualidade dessa linha fixa, sendo que a utilização de um modem de melhor qualidade com mais recursos pode funcionar sem nenhuma restrição nesse ponto. Um outro exemplo de instabilidade de conexão é a utilização da telefonia celular, onde geralmente a transmissão de voz tem preferência sobre a transmissão de dados, e dependendo do horário que a leitura for realizada pode ocorrer falha, sendo que em outros horários temos facilidade de leitura. Existem muitas variáveis e particularidades nas diversas MÍDIAS e equipamentos, sendo que a escolha de uma arquitetura adequada deixa de ser uma escolha trivial e deve ser analisada caso a caso. Um sistema de telemedição ideal deve possibilitar a comunicação através de diversas MIDIAS e equipamentos existentes. Isso possibilita a otimização das leituras melhorando o desempenho geral do sistema. Na figura 2 observa-se um diagrama conceitual de um sistema ideal, onde não é definido rigidamente as mídias a serem utilizadas no sistema, sendo essa escolha dependente da situação e permitindo fácil adaptação a novas tecnologias. 4/7

5 Figura 2 Digrama conceitual de utilização de mídias de comunicação. 5. CARACTERISTICAS DE UM SISTEMA CORPORATIVO Varias sistemas voltados para tele-medição foram e estão sendo implementados nas diversas distribuidoras e geradoras de energia elétrica, principalmente com o objetivo de atender aos requisitos do CCEE como já explicado anteriormente. Muitos desses sistemas são ampliações de sistemas já existentes. Algumas características desses sistemas devem ser avaliadas e consideradas antes de se realizar o investimento. A possibilidade de o sistema atender outras demandas da empresa além de realizar o envio de dados para o CCEE deve ser bem analisada pelos investidores, pois permite maior proveito do investimento a ser realizado. Quando se fala em Sistema Corporativos de Tele-Medição de Energia Elétrica pode se entender que se está falando em um sistema que qualquer usuário que necessite de dados de medição de energia para consultas, realização de estudos, verificação de valores e outras situações, podem realizá-lo independente e sem interferência em outros usuários. Uma mesma base de dados de medição de energia elétrica é compartilhada por todos os usuários impedindo a divergência de informações. Ferramentas flexíveis de manipulação dos dados devem atender as diversas demandas e diferentes estilos de trabalho dos usuários. Essa flexibilidade é importante também para atender a novas demandas que poderão surgir devido à dinâmica do mercado de energia elétrica nacional. Em um ambiente corporativo de dados de medição de energia elétrica, as demandas por serviços internos de disponibilidade de dados de medição diminuem consideravelmente, sendo que garantindo a entrada de dados de medição no sistema, garante automaticamente a disponibilidade desses dados para toda a empresa. Aqui surge uma função especifica onde um setor específico, geralmente a engenharia de medição ou setor similar, deve apenas garantir a entrada de dados no sistema. Essa funcionalidade substitui a função que geralmente é exercida por alguns funcionários nas empresas, de leitura e tratamento dos dados medidos para disponibilizá-los ao outros funcionarias da empresa. Com a automatização das leituras a única exigência sobre os técnicos de medição seriam a de implementação e manutenção dos dispositivos de tele-medição. Um controle rígido de usuários do sistema corporativo é necessário também, controle de eventos e logs detalhados permiti aos administradores do sistema corporativo de tele-medição o controle da situação, sendo que qualquer manipulação e evento sobre os dados deverão ser passíveis de auditoria. Aqui então se cria uma função de administrador do sistema, responsável pelo controle de usuários, dando permissões e restrições ao sistema e verificando qualquer utilização indevida do sistema. Outras funções podem se criar no sistema corporativo Na figura 3 pode-se observar um diagrama de um sistema corporativo de tele-medição de energia elétrica onde são apresentadas o fluxo de dados na rede corporativa, observa-se a independências entre os diversos usuários do sistema. Garantindo a entrada de dados, automaticamente será garantido a disponibilidades para os usuários dos dados. 5/7

6 Figura 3 Digrama de um Sistema Corporativo de Tele-Medição. 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES O tratamento dos dados de medição de energia elétrica hoje em algumas distribuidoras de energia pode causar alguns problemas como divergência de dados em setores diferentes em uma mesma empresa, leitura em campo e manipulação de dados desnecessários. A tele-medição esta sendo bastante ampliada no setor de energia elétrica. O novo cenário de comercialização de energia é um grande incentivador dessas tecnologias. Alguns sistemas de tele-medição já eram utilizados em algumas empresas, porem hoje existe varias tecnologias de transmissão de dados que possibilitam a maior ampliação de sistemas de tele-medição com mais qualidade e custos menores. A possibilidade de um sistema de telemedição trabalhar com essas diversas MÍDIAS são importantes para o desempenho geral do sistema. Os sistemas corporativos de dados de medição apresentam varias vantagens como as apresentadas a seguir: Compartilhamento da mesma fonte de dados por todos os usuários da empresa evitando divergência de informações e duplicação dos dados Diminuição de demanda de interna da empresa de preparação de dados para outros setores, podendo cada setor da empresa focar em seus objetivos específicos. Administração unificada dos dados de medição de energia. Compartilhamento automático de correções de medição e estimativas de dados realizados por algum setor. Em um sistema com a pretensão de atender os diversos setores de uma empresa de energia elétrica deve possuir ferramentas flexíveis para atender as diversas demandas e diferença de estilo de trabalho. Ao se escolher um sistema com características corporativas, as empresas poderão ter maior retorno dos investimos realizados em tele-medição. 6/7

7 O foco de um sistema de tele-medição não deve ser exclusivamente as demanda técnica dos medidores. Deve-se dar grande importância à capacidade de geração de informações através das manipulações dos dados que estão disponíveis no sistema. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 Câmera de Comercialização de Energia Elétrica, São Paulo, Disponível em < Acessado em abril/ Resolução ANEEL Nº 446/01 3 Resolução ANEEL nº102/02 4. livro 2 7/7