AUTORES EMPRESAS Juvenor Pereira da Silva Júnior Jamil de Almeida Silva Hiram Toledo dos Santos Rui Mano ONS ONS ONS KEMA 2
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: 3 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)
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: 4 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)
5 Sistemas, divididos em 3 plataformas de SW/HW diferentes COSR-NE Recife CNOS Sistema SAGE (CEPE) Brasília COSR-NCO CNOS COSR-NE COSR-NCO COSR-S Sistema EMP (AREVA) COSR-SE Rio de Janeiro COSR-S Florianópolis COSR-SE Sistema SO (FURNAS) 5
CAMESA (Argentina) CNOS ONS Nível Nacional COSR-S COSR-SE COSR-N COSR-NE Regionais AGENTES COT/G/D COT/G COT/G/D COT/G/D Centros dos Agentes G T D G T D G T D G T D G T D G T D G T D G T D (+- 500 UTR) 6
Dificuldades atuais dos SSC s do ONS: Heterogeneidade das plataformas; Falta de padronização da interface do usuário; Dificuldade de integração com o ambiente corporativo; imitações para contingenciamento de Centros, unicidade de informações e segurança de TI; Multiplicação de cadastramento dos dados fonte; Diversidade e fragilidade dos sistemas de históricos; 7 Envelhecimento e esgotamento do hardware em utilização.
Motivações para evolução 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 sistemas 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 anos, desde a identificação da necessidade até a implementação do novo sistema. 8
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. 9
Premissas adotadas REGER - UMA METODOOGIA PARA EVOUÇÃO DOS SSC DOS 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; 10
O Processo de evolução/inovação A evolução/inovação tem como foco três aspectos específicos: Tecnologia Processos Recursos Humanos Forte envolvimento dos profissionais do ONS no processo decisório. O envolvimento no processo decisório vai além da simples comunicação. Envolver significa consultar as pessoas, individualmente ou em grupo, sobre a solução de problemas, no nível do local de trabalho. As pessoas passam a auxiliar os gerentes a tomar decisões. (MAXIMIANO, 2000, p. 468). Desenvolvimento do trabalho em etapas, com consultoria da KEMA e contato com os principais fornecedores mundiais: ABB AREVA CEPE CDI EIOP GE INVENSYS OSI (Open Systems International) OSIsoft SIEMENS SNS-AVAIN TEVENT 11
Principais etapas: 12 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; ançamento do Edital; Análise das propostas; Work Statement; Contratação; Desenvolvimento, Testes, Implantação e Manutenção.
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: 13 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)
North/Central-West Region Electric System CNOS COSR-NCO North/Central- West Agents SSCs and RTUs Externals Users and Systems Objetivos do REGER: SSC-BSB COSR-NE SSC-REC SSC-FN COSR-S SSC-RIO Noth East Region Agents SSCs and RTUs REGER South Region Agents SSCs and RTUs Noth East Region Electric System COSR-SE South East Region Agents SSCs and RTUs South Region Electric System South East Region Electric System 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 14
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. 15
S Y N C H ig h S p e e d B U S S C A D A A G C N A IS & R H IS O N S - S H O N S - S T F E S B R E G E R S O A F W A IP S R E G E R S O A E S B D M Z F W A S O A IP S C O R P O R A T E S O A S S C -B S B In te rfa c e O N S - O R G Q A D S O T S O N S P M U O N S D Q D M INTERCENTER FUNCTIONS S Y N C E S B S Y N C E S B S Y N C S S C - R IO S S C - R E C H ig h S p e e d B U S S C A D A A G C N A IS & R R E G E R S O A H ig h S p e e d B U S In te rfa c e O N S O R G S C A D A A G C N A IS & R R E G E R S O A In te r fa c e O N S O R G H ig h S p e e d B U S S C A D A A G C N A IS & R F W A IP S F W A IP S H IS R E G E R S O A E S B D M Z Q A D S O T S E S B R E G E R S O A Q A D S O T S D M Z F W A S O A IP S F W A S O A IP S O N S - S H O N S P M U O N S - S H O N S - S H O N S - S T F C O R P O R A T E S O A O N S - S T F C O R P O R A T E S O A O N S - S T F ESB CORPORATE ESB CORPORATE SOA O N S P D P O N S S G I O N S S G D O N S P P E O N S B D T E S B R E G E R S O A F W A IP S R E G E R S O A E S B D M Z F W A S O A IP S C O R P O R A T E S O A S S C -F N In te r fa c e O N S O R G Q A D S O T S 16 R E G E R S Y S T E M N E T W O R K
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 será uma 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 17
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. 18
N o rh t E a s t N E N o rth C e n tra l-w e s t N C O N a tio n a l C N O S S o u th E a s t S E S o u th S E V E S O N S U s e rs S S C -R E C R e c ife S S C - B S B B ra s ília S S C -R IO R io d e J a n e iro S S C -F N F lo ria n o p o lis O N S P ro c e s s in g 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 ) O N S C o m m u n ic a tio n s N A D N A D N A D N A D 1...n 1...n 1...n 1...n 1...n 1...n 1...n 1...n N A D N A D N A D N A D A G E N T S W A N A G E N T S W A N A G E N T S W A N A G E N T S W A N A g e n ts C o m m u n ic a tio n s A g e n ts E E C T R IC P O W E R S Y S T E M C O N V E N T IO N S S S C A S S C B M u tu a l S u p p o rt 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 trib u te d D a ta A c q u is itio n N o d e S S C A S S C B O n e -w a y S u p p o rt 19
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 20
MODEO DE MANUTENÇÃO E GESTÃO DOS DADOS FONTES DO REGER Supply imit OTHER USERs ONS Technical DB (BDT) CIM / XM Standard Total & Incremental Synchronization SOURCE MASTER DB 4 SSC- BSB On-line DB SSC- RIO On-line DB SSC- REC On-line DB SSC-CNOS/NCO SSC-NE SSC-CNOS/NCO SSC-NE SSC-S SSC-SE SSC-S SSC-SE SSC- FA On-line DB NAD NAD 21 Power System Model Other SSC Data Model
Manutenção do Modelo de Dados Dados 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 Requisitos: Validação e verificação de consistência de dados antes da importação para a BD fonte mestra Registro (ogging) de todas as alterações de dados, com possibilidade de auditoria Interface para visualizar os dados-fonte e os data logs Função Undo. 22
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 23 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 (oopassist)
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. 24
Fim Obrigado por sua atenção. 25 Juvenor P. Silva Júnior (ONS) Rui Mano (KEMA)