La energía
eólica marina ha experimentado un gran crecimiento en los últimos años, con una
importante reducción de costes que le ha permitido ser más competitiva. He
tenido la suerte de participar en el proyecto ROMEO, una iniciativa que tiene el objetivo de
desarrollar nuevas estrategias y sistemas
de monitorización avanzados que permitan reducir los costes de operación y mantenimiento en los parques
eólicos marinos (offshore), mediante
el análisis del comportamiento real de los componentes fundamentales de las
turbinas eólicas.
Dicha
plataforma, centrada en la nube y el Internet de las cosas, nos servirá de
ecosistema analítico avanzado para pronosticar los modelos de fallos; una
herramienta que permitirá, comprender mejor el comportamiento en tiempo real de
los principales componentes de los aerogeneradores en operación y su vida
remanente. Ideas como, extender su vida útil y reducir sus costes de operación
y mantenimiento son algunos de los objetivos de esta plataforma.
Los
componentes de Indra que se utilizan en este proyecto son: iSPEED, Babel y
Nodo. A continuación, vemos la relación entre ellos.
iSPEED se ha creado en un espacio global (GDS) como plataforma
distribuida en Tiempo Real de transacción entre publicadores y suscriptores
(objetos locales de los sistemas que comparten información a través de la
plataforma), para que distribuya completamente los datos evitando posibles
puntos de fallo. Y facilitando el monitoreo continuo de la red con capacidades
de procesamiento de datos en tiempo real, incluida una amplia gama de
dispositivos y protocolos y tecnologías.
iSPEED ha
sido desarrollado para ser utilizado por el componente BABEL y un contenedor
Docker para ser incrustado en el Nodo#1.
Babel es un administrador de comunicaciones en tiempo real, que permite la
operabilidad entre diferentes sistemas y pertenece a un Centro de Control
Remoto. Utiliza solo una interfaz, aunque estos sistemas pertenecen a redes
diferentes.
Babel
implementa protocolos de Maestros /
Clientes como : IEC101, IEC104, DNP3, ICCP, MODBUS, iSPEED (DDS), MQTT, ODBC,
OPC DA, OPC-UA y OPC-XML-DA, y también permite la implementación de protocolos propietarios.
El tercer
componente Nodo, es un dispositivo que
se utiliza para la adquisición de señales y sobre las cuales realizar un procesamiento. Estas señales deben
cumplir con la arquitectura y los requisitos definidos en el alcance de dicha
denominación.
Permite
que se realicen análisis y recopilación de datos en la fuente de los datos. Las
arquitecturas basadas en Edge Computing
intentan resolver dos problemas
importantes bien conocidos que han surgido en el despliegue del IoT tradicional
el problema de volumen de información
y el problema de latencia en la
decisión asistida o automática.
Un aspecto
muy importante para mencionar cuando se consideran las nuevas arquitecturas de
Edge Computing, su capacidad de adaptación
flexible y resistencia
La
arquitectura del software Edge-Node se basa en los contenedores Docker, cada contenedor puede ejecutarse aislado del
resto y puede implementarse en cualquier otra máquina, independientemente del
sistema operativo host que se utilice. Esto permite que el sistema sea
independiente de los contenedores que se estén ejecutando y que pueda
implementar rápidamente nuevos contenedores sin ninguna modificación del host.
La arquitectura
del contenedor perimetral se define mediante tres modelos de comunicación: Consumidores de información, que
adquieren información de un tema mqtt para
procesarlo, transformarlo, reenviarlo; Productores
de información, que envían información al tema mqtt para que otros
contenedores la utilicen y Prosumidores
de información, que consumen información, la transforman y luego producen
información para que otros nodos los usen.
Para
proporcionar información entre productores y consumidores, es necesario utilizar
un agente de información llamado MQTT.
Toda la información generada por los productores se envía al agente de mqtt y
se consume a través de otros contenedores.
Otra
importante plataforma que posee Indra es el portal AGM que sirve para dar visibilidad a todo lo de las redes
que no está abierta.
Active
Grid Management (AGM) es una plataforma de monitorización y control
de la red eléctrica en tiempo real (Real Monitoring Portal) que permite la
gestión activa de la red de forma automática, así como la generación, operación
y demanda, reduciendo los costes generales del sistema eléctrico y mejorando su
fiabilidad para el control de renovables.
Abre la puerta al consumidor para
gestionar su autoconsumo y participar activamente en nuevos modelos de negocio
que mejoren la fiabilidad, eficiencia y sostenibilidad del sistema eléctrico.
AGM permite que generadores, operadores y consumidores intercambien
servicios en tiempo real, de forma que se equilibre automáticamente la
generación y la demanda de manera más eficiente, reduciendo los costes
generales del sistema eléctrico y mejorando su fiabilidad.
Permite agregar los puntos de consumo ( Virtual Power Plants (VPPs)) que enlaza
diferentes pequeñas fuentes de energía, sobre todo renovables, gestionadas
desde un único sistema de control.
Este portal, como sistema de monitoreo de Datos distribuidos (DMS)
se nutre de datos recopilados de EDGE DEVICES, dispositivos que estén
instalados en casas, edificios, o de EDGE INTELLIGENT NODES: dispositivos fotovoltaicos, medidores inteligentes, analizadores ... en la red de baja
tensión, a los que se les puedes embeber lógica,
y se muestra el monitoreo y control del monitoreo integral
de MV / LV / HV y RT Analytic.
Estaciones primarias y secundarias, sensores analizadores de red, nodos,
que se utilizan según la demanda: hogar, edificios o para la industria. Estos
nodos inteligentes conectan con la red con multiprotocolo, tienen fácil
software desarrollable y se administran en remoto.
Si no disponemos de datos del edge (o nodos en el campo) podemos
simularlos a través de OTS de las subestaciones secundarias y los clientes de baja tensión o
El portal te permite realizar análisis predictivos ( RT Grid Analitycs),
explotar la
información, gestionar las medidas de clientes residenciales (AMI) y el Advance
meterins abstractive (MDM), la
persistencia en un Big Data analitycs.
Los datos proceden del OTS o del SCADA DMS o del Nodo, toda esta
información sube punto a punto al AMI o a la plataforma.
Dentro del portal está incluida iSPEED, como capa estandarizada transversal; un espacio unificado de datos en
Tiempo Real (RT Unificated Data space),
plataforma distribuida de alto rendimiento para el intercambio de datos basada
en los mecanismos de publicación/suscripción de DDS a la cual te puedes
suscribir o no.
Te permite incluir algoritmos,
tomar decisiones con anterioridad, hacer nuevos casos de uso. Y obtener datos
en tiempo real, y hacer predicciones
incluyendo alarmas o alertas sobre
los datos que llegan al portal.
Toda la información se almacena en una base
de datos MySQL bbdd de persistencia, que reportan los datos al
portal AGM. Y existe un servidor que recoge la persistencia de datos Horarios (24 al día, de Horas, Minutos y
Días).
Existe tb un servidor de
persistencia Inlfuxdb de mayor capacidad que el mysql y que te permite
llegar a obtener datos al segundo .Estos
datos se almacenan en una nueva bbdd de
persistencia Influxdb que también vuelca los datos al portal. Y a la
plataforma en tiempo real iSPEED, también conectan el sistema Avanzado de
mantenimiento y el IPA (de power analitycs para hacer análisis de los datos.
Otra experiencia de aprendizaje ha sido la oportunidad de trabajar para
controlar el estado de la red eléctrica con el Sistema de Acompañamiento a la Conducción, (SAC)
, sistema
que muestra gráficamente al operador la estructura de las redes de transporte y
distribución, y las funciones accesibles desde los clientes. Contiene
un network
management tool con vista grafica que te muestra una porción del esquema
ortogonal, compuesta a su vez por los dispositivos que componen las redes de
transporte y distribución y la manera en la que están conectados entre ellos: Subestaciones:
(de AT a MT), Dispositivos de maniobras
(DM), lista
de parques (identificado cada uno por su nivel de tensión).
Conceptos como
Linea Desenergizada, Drag&Drop, Grupo Electrogeno, Devanado, POE, Alarmas,
Incidencias, son
importantes dentro de los circuitos eléctricos.
En este
entorno se hacen análisis predictivos sobre posibles situaciones de alerta en
la red para después poder llevar los resultados de como actuar a los centros de
control , los cuales se encargan de llevar el control real del estado de la red
día a día. Estos análisis consisten en análisis o desarrollo de una serie de
requerimientos solicitados por los centros de control para predecir qué pasaría
si se produjera una incidencia en la red.
Para ello
se realiza un estudio, un diseño funcional, un plan de pruebas, y se recogen
evidencias para comprobar dichos testeos.
La digitalización en la operación y el
mantenimiento en el ámbito de O&M se considera como son desarrollos e iniciativas importantes a
tener en cuenta en un proceso de penetración
tener en cuenta.
En los
últimos años se ha pasado de enviar a los operarios a campo, con un
entrenamiento previo limitado para realizar operaciones que implican
manipulación de algunas instalaciones con riesgo elevado, en ocasiones sin
saber con exactitud su localización, con instrucciones de la maniobra en papel
y con la obligación de manejar diferentes dispositivos, a una operación actual donde se dispone de
una plantilla previamente certificada en la operación, perfectamente ubicada
en el espacio-tiempo a través del GIS,
manteniendo desde el centro de operación una comunicación constante con él
operario que está con las manos libres, donde se visualiza simultáneamente lo
que él está haciendo en tiempo real.
Esta manera de abordar las operaciones,
está aportando innumerables ventajas tanto cualitativas como cuantitativas que
encuentran en las nuevas tecnologías el driver que lo está posibilitando.
Existe
Modelo digital integrado para un mundo enfocado en el menor uso del carbón y
aumento de las energías renovables.
Existe u
programa de distribución global que
se dedican a Gestión de Interrupciones (Outage Management (OM)),
Mantenimiento de Red (Network Mantenance (NM)) y Mantenimiento de Calidad
(Quality Mantenence).
A su vez existe un programa de gestión de averías (DGA) está
orientado a la comunicación con el cliente y a la eficiencia de la
Operación de la Red, a partir de la mejora de los sistemas existentes y el
desarrollo de nuevas soluciones digitales.
Como parte de la transformación digital, Endesa crea digI&N. digI&N
divide la transformación digital en tres fases antes de acometer los cambios.
Esta transformación está basada en todo momento en una metodología Agil,
teniendo como valor principal la creación de distintas Agile Rooms para transformar
digitalmente los procesos end-to-end de la compañía.
Dichas iniciativas irán en línea de los objetivos de Digitalización de
procesos complementarios a los de evolución de la red ya presentados y permiten obtener
mínimos productos viables, necesarios para Enel para avanzar en la
digitalización de la red.
¡Esta es
mi visión de Energia de meses de aprendizaje! ¡Energy flows where attention goes!
