A Experiência da CEMAR na Digitalização de Subestações e a Utilização da Tecnologia GPRS e Canal Redundante

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1 A Experiência da CEMAR na Digitalização de Subestações e a Utilização da Tecnologia GPRS e Canal Redundante

2 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

3 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

4 1.0 - APRESENTAÇÃO COMPANHIA ENERGÉTICA DO MARANHÃO Empresa da Holding Equatorial Energia; Área de Concessão: km 2 ; 217 municípios; Subtransmissão em 138, 69 e 34,5 kv e distribuição em 13,8 kv; Clientes; 82 Subestações; km de linhas de transmissão em 138 e 69 kv; km de média tensão em 34,5 e 13,8 kv; km de baixa tensão;

5 1.0 - APRESENTAÇÃO 16 Subestações Digitalizadas; 14 Subestações em processo de digitalização; 30 chaves e 12 religadores automatizados na rede de distribuição de São Luís; 1 único Centro de Operações (COI) em São Luís que supervisiona e controla todos as chaves, religadores e subestações digitalizadas do Maranhão; 216 relés digitais instalados nos últimos 2 anos; 174 relés digitais serão instalados ainda esse ano;

6 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

7 2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO Melhoria da qualidade no fornecimento de energia elétrica Melhoria dos indicadores de qualidade (DEC e FEC) e satisfação do cliente; Redução dos custos operacionais Centralização das ações operacionais (único COI) e coleta remota de medidas, eventos e oscilografia; Maior eficiência operacional Em um único Centro, o operador visualiza o estado de todas as subestações digitalizadas e dos equipamentos na rede de distribuição, tendo uma visão mais global do sistema elétrico; Melhoria dos níveis de tensão e da segurança operacional Melhor controle da tensão das barras e menor nível de exposição de operadores em subestações; Evolução tecnológica dos equipamentos e das instalações

8 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

9 3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR Início 1998 a Meados 2004 Automação por Adaptação 10 subestações automatizadas utilizando o modelo tradicional de multiplicação de contatos e aplicação de relés auxiliares; 2 CORs em São Luís (supervisão das subestações da capital e Alcântara) e em Imperatriz (supervisão da Subestação Imperatriz Centro); Sistema obsoleto, utilizando protocolos proprietários e com grande dificuldade de expansão; Constantes falhas nos comandos (travamento de relés auxiliares); Falta de informações das proteções proteções analógicas e estáticas.

10 3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR Meados 2004 Definição do novo modelo Sob a nova gestão, a CEMAR decide digitalizar as suas subestações; Utilização de relés digitais não somente para proteção, mas também para medição, supervisão e comando dos bays; Definição de um protocolo aberto e com utilização tanto na comunicação entre os níveis 1 e 2 quanto entre os níveis 2 e 3; Utilização de Fibra Óptica para comunicação entre os níveis 1 e 2; Utilização da Rede Ethernet para comunicação entre os níveis 2 e 3.

11 3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR Janeiro 2006 Digitalização da primeira Subestação Digitalização da SE Piquiá; Projeto-Piloto: Utilização de GPRS para comunicação entre o COI e a SE Piquiá; A solução apresentou boa disponibilidade, baixo custo e foi homologada;

12 3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR Meados 2006 Digitalização das Subestações de São Luís Digitalização de 9 subestações na capital, todas essas subestações eram automatizadas pelo método convencional (multiplicação de contatos e relés auxiliares); Projeto-Piloto: Redundância de Comunicação Canal Ethernet como comunicação principal; Canal GPRS como comunicação redundante; Chaveamento automático entre canais na perda do canal operante;

13 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

14 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES Nível 3 Nível 2 Nível 1

15 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES Relés Digitais (IED s) Especificação das ED s, SD s e EA s; 3 Portas de comunicação: Automação DNP3.0 Acesso Remoto; Acesso Local. UTRs Portas Ethernet (DNP3 sobre TCP/IP) em fibra óptica; Portas seriais RS-232 configuráveis com protocolo DNP3 (utilizada no canal GPRS); Automatismo Reset diário de energia dos relés (zero hora); Coleta automática da localização de falta do relé; Recomposição Automática de Subestação (em implantação).

16 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES Concentrador de Dados COI Coleta dos dados de todas as UTRs das subestações e das chaves e religadores da rede de distribuição: Varredura periódica variando de acordo com a classe dos dados; Canal DNP3 Mestre. Disponibilização dos dados para o Sistema SCADA: Mapeamento; Canal DNP3 Escravo; Dados são coletados periodicamente variando de acordo com a classe de dados. Front-End de Comunicação: Diminuindo a carga de processamento do SCADA; Gerenciamento dos canais de comunicação.

17 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES

18 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

19 5.0 AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO

20 5.0 AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO Religador 2 Chave Telecomandada 3 Cubículo de Controle 3 Meio de Comunicação: Modem GPRS

21 5.0 AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO

22 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

23 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS

24 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS A Tecnologia GPRS aliada a um protocolo de comunicação com mensagens espontâneas (DNP3.0) traz grandes vantagens: Baixo Custo de Investimento Modem GPRS. Baixo Custo de Manutenção Custo mensal do canal é de 6 a 10 vezes menor que uma linha privada ou satélite. Testes de Base de Dados Testes em Subestações tornam-se mais simples e rápidos, pois a estrutura de Telecom necessária é a cobertura celular e o modem GPRS. Mobilidade Rede de Distribuição na mudança de local de uma chave ou religador é preciso apenas garantir a cobertura celular.

25 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

26 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES Canal Principal Rede Ethernet; Canal Secundário GPRS pacote 1 GB; Chaveamento automático entre canais na perda do canal operante; Teste-Piloto SE Renascença (São Luís) Outubro/2006; Implantação nas demais Subestações da capital Fevereiro/2007.

27 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES

28 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES Canal GPRS; Comunicação OK - Good Canal Rede Ethernet; Comunicação OK - Good

29 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES Implantação da Redundância de Comunicação nas Subestações de São Luís Janeiro/2007: FEC da Comunicação: 3,09 e DEC da Comunicação: 15,7 Março/2007: FEC da Comunicação: 0,27 e DEC da Comunicação: 0,002

30 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

31 8.0 BENEFÍCIOS Atualização dos desenhos elétricos das subestações; Renovação das proteções, painéis de proteção e painéis de serviço auxiliar; Redução dos custos de manutenção; Simplificação dos procedimentos de manobra; Disponibilização de dados para análise de ocorrências; Diminuição do DEC e FEC: EVOLUÇÃO 50,2% EVOLUÇÃO 52,7%

32 1.0 - APRESENTAÇÃO OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR 4.0 DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO 6.0 UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS 7.0 COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES BENEFÍCIOS CONCLUSÃO

33 9.0 CONCLUSÕES A CEMAR vive hoje um processo intenso de grandes mudanças e modernização do seu parque elétrico; A digitalização faz parte dessa modernização e tem contribuído positivamente na melhoria dos indicadores de qualidade e da imagem da empresa; A utilização da tecnologia GPRS como canal redundante alia a confiabilidade do canal redundante e o baixo custo do GPRS; Esse é o nosso compromisso: modernizar a empresa para fornecer um serviço de qualidade aos seus clientes.

34 CONTATOS NIERBETH COSTA BRITO (98) RONNIE SANTIAGO LOUREIRO (98) ROSIVALDO ARAÚJO BARROSO (98) DIOGO LUÍS FIGUEIREDO NINA (98) ROGER TOLEDO GISSONI (98)

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