LAS VENTAJAS DE LAS SESIONES ON LINE

Durante 9 días y hasta el 3 de septiembre, se está realizando la denominada CIGRE e-session 2020 a través de la tecnología CIGRE Academy webinar, como resultado del cambio presencial a remoto debido a la expansión de la pandemia en el mundo. Lo interesante de esta sesión única en su tipo, según el Presidente de CIGRE Internacional, Rob Stephen, es que permitirá por primera vez la presentación por sus propios autores de los cerca de 800 papers aceptados para esta sesión. Por otra parte, CIGRE celebrará su centésimo aniversario en París en una sesión presencial el próximo año en agosto. Como si la historia volviera a repetirse, hace un siglo, el mundo estaba batallando contra la pandemia nombrada Gripe Española y el doloroso término de la Primera Guerra Mundial. Sin embargo, en ese escenario, un grupo de hombres fue capaz de crear en 1921 una organización apolítica que perdura hasta hoy y que tiene como objetivo último compartir el conocimiento en sistemas eléctricos de potencia a nivel mundial. Esa organización es CIGRE.    

LA INTELIGENCIA DIGITAL DE LAS SUBESTACIONES REMEHUE Y LA MISIÓN

El Grupo Saesa se está aventurando en ser pionero en la digitalización de las subestaciones, entendiendo por ello, la automatización de los procesos de adquisión, procesamiento, transmisión, envío y gestión de datos, disponiendo de equipos inteligentes (IEDs), potentes conexiones a redes de comunicación y automatizando la gestión de operaciones.  

El enfoque está puesto en los niveles de proceso y envío de los datos que se obtienen de terreno y su recepción y reproceso en los niveles de bahía. “El cambio viene dado por dos elementos que son fundamentales y que tienen que ver esencialmente con digitalizar los datos obtenidos de los equipos de patio y transmitirlos vía fibra óptica desde patio a sala, estos son la incorporación de Merging Unit (MU) y la aplicación de la norma IEC61850”, comentó José Fuster, Subgerente de Ingeniería en Transmisión en Grupo Saesa.

En particular, las MU se encargan de convertir los datos análogos provenientes de los Transformadores de Medida (de corriente y potencial) a datos digitales junto con recibir los datos de estados/alarmas/comandos de interruptores y desconectadores, y todo ello, transmitirlo vía comunicación por fibra óptica bajo protocolo IEC61850. Estas unidades se deben ubicar en el patio de las subestaciones cerca de los equipos primarios.

La norma o protocolo IEC61850 consiste en la estandarización de la configuración de la subestación (SCL: Substation Configuration Language), utilizando un mismo lenguaje para la configuración de los IEDs que posibilita el intercambio de datos de una manera estandarizada entre equipos de diferentes fabricantes desarrollados bajo la norma.

Las ventajas de las subestaciones digitales incluyen una reducción notable en cables de control (cobre) entre patios y salas de control (el tendido ahora se haría principalmente con fibra óptica); en gabinetes o armarios en salas de control; en canaletas de forma importante en cantidad y tamaño (se utilizan mayormente ductos con cañerías de acero galvanizado) y; en los tamaños de las salas de control.

Lo anterior implica, menores tiempos de ejecución en la construcción, por menor obra; menor tiempo de comisionamiento y PES (las pruebas de nivel quedan ejecutadas mayormente en las pruebas FAT); mayor seguridad al sistema (SEN) y principalmente a la personas por menor necesidad de intervención por mantenimiento; aumento en la confiabilidad en la operación y; mayor capacidad de gestión por contar con más información y mejor procesada.

De acuerdo a José Fuster, la estrategia que utilizaron fue primero estudiar la tecnología y su factibilidad para aplicarla al proyecto La Misión, ubicado en la comuna de Osorno (Decreto 418). “Planteamos a la autoridad la idea de desarrollar este proyecto bajo este esquema, lo que fue atendido de manera muy positiva. Esto significaba un gran desafío, ya que nos hacía ir mucho más allá de un plan piloto y decididamente convertiría a Saesa en la compañía precursora en la implementación de esta tecnología en subestaciones de alta tensión en Chile”, señaló.

Luego investigaron y se reunieron con las principales compañías del mercado mundial expertas en esta materia, en principio para el desarrollo de la ingeniería, “pero más allá de lo que significó el diseño del proyecto, la interacción de los ingenieros expertos en SSEE Digitales con los ingenieros de Saesa permitió además de capacitarnos, la adaptación de esta tecnología a la normativa técnica nacional”, continuó.

En lo que respecta a la fase de ejecución de la obra, se decidió separarla en un primer constructor-montajista de un segundo integrador especialista en SSEE Digitales al cual se le entregó la responsabilidad de implementar desde el alambrado remoto hasta el comisionamiento (pruebas funcionales hasta  SCADA, niveles 1 al 4) y la puesta en servicio del proyecto.

En particular, en la Subestación Remehue, su característica de diseño fue desarrollada de la siguiente manera en la sala de control: 1 armario para todos los equipos del BUS de Proceso (todo lo que viene desde patio); 1 gabinete alberga los sistemas de Control, Protección y Medida de 2 paños y; 1 gabinete alberga los sistemas de Control, Protección y Medida del Paño Acoplador junto a la Protección diferencial de barras (87B). Mientras, en el patio, por paño se dispuso de: 2 MU Digitales para obtener Estados/Alarmas y Mandos de los 89BX-1/-2/-2T e Interruptor; 2 MU Análogas y Digitales para las señales de corriente y tensión y Estados/Alarmas y Mando del 89BX-3 y; 1 MU exclusiva para la Corriente a la 87B. Toda esta instalación considera sistemas 1 y 2 redundantes en control y protecciones.

Como conclusiones, José Fuster señala que “como Grupo Saesa estamos conscientes que es necesario migrar hacia las nuevas tecnologías y atreverse al cambio con responsabilidad, ya que  vivimos en tiempos de cambios, donde todo se debe adaptar rápidamente, en un mundo dinámico donde no nos podemos quedar fuera. Al contrario, queremos estar totalmente insertos”. Por otra parte, comenta que en un escenario como el actual, donde existe acceso abierto a las instalaciones de transmisión, se deben facilitar las conexiones desde todo punto de vista: calidad de la información, ingeniería, construcción, comisionamiento y PES. “Por lo tanto, la “limpieza” que entregan las subestaciones digitales en este sentido, las hacen totalmente necesarias”.

En este escenario, según el ejecutivo, se debe procurar junto con la autoridad avanzar en la formulación de las normativas que rijan sobre la aplicación de esta y otras nuevas tecnologías. Además, se debe asegurar que la implementación de las nuevas tecnologías considere a lo menos tres conceptos que son esenciales para la sustentabilidad del sistema eléctrico: seguridad (cero accidentes); medio ambiente (respeto, equilibrio) y; confiabilidad (SEN).

“Todo avance tecnológico creemos que llega para quedarse. La decisión de construir SSEE Digitales en el Grupo Saesa así como la constante exploración e implementación de “nuevas formas de hacer las cosas”, nos permite crecer, estar en permanente capacitación y siempre a la vanguardia. No tenemos temores en ser pioneros en incorporación de nuevas tecnologías, al contrario, el lema es que siempre “vamos por más””, finalizó.

EL MUNDO SE ESTÁ DIGITALIZANDO

Por Álvaro Ibarra, Sales Specialist HITACHI ABB Power Grid GA/Soluciones Técnicas y Experiencias

La llegada del virus Covid-19 nos obligó a realizar teletrabajo y las reuniones, capacitaciones y conferencias, entre otras, se comenzaron a hacer a través del computador. Y la digitalización de la subestación no se quedó atrás.

Cuando hablamos de digitalización de una subestación eléctrica lo primero que se nos viene a la mente es el concepto de red digital, el cableado de cobre desaparece y aparece el de Fibra Óptica. La información ya no viaja por un pulso eléctrico, ahora lo hace a través de protocolos de comunicación, definidos por la norma IEC 61850.

De esta norma o protocolo, podemos construir dos redes separadas, el bus de estación y el bus de proceso. La principal diferencia entre ambas redes es que en el bus de proceso aparecen las Samples Values, que son señales de medidas que vienen de los TC y TP. Al ser señales de medidas hace que esta red sea la más crítica, por ende, debe estar muy bien configurada y protegida de los ciber ataques.

Estas redes se pueden configurar en topologías distintas, HSR o PRP. Para poder definir qué topología usar, se debe realizar un buen análisis en cuanto a cantidad de IEDs y MU a conectar, obviamente escuchando también qué es lo que espera el cliente final de esta solución.

Una subestación digital trae múltiples beneficios, se reduce el riesgo de electrocución, permite la puesta en marcha de forma más rápida, se reduce el tiempo de interrupción, la documentación se hace más simple, el esquema de teleprotecciones es más fácil de implementar y se reduce el cableado y trabajos civiles, entre otras.

En Chile, Hitachi ABB Power Grids ha desarrollado dos proyectos de digitalización de paños de subestaciones, uno en Alto Jahuel y el otro en Diego de Almagro, ambas subestaciones de Transelec. En Brasil creamos una subestación completamente digital, Subestación Gonzalo de 500 kV de Enel, cuya selección de topología de redes a nivel de bus de estación fue de PRP y a nivel de bus de proceso de HSR.

Para concluir, todo IED, de cualquier fabricante, se puede comunicar entre sí mientras cumpla la norma IEC 61850 y los altos estándares de confiabilidad y calidad. Los archivos SCD, ICD son fundamentales para poder comunicar estos equipos, crear goose de forma correcta es parte de lo esencial.

El Futuro ya Está Presente Hoy

Por Richard Choppet, gerente comercial Lubrisider

El tema de las subestaciones digitales es un tema recurrente y “a la moda” hoy en día. Pero, aunque todos sabemos de qué se trata, rápidamente es una evidencia que cada uno tiene una visión un poco distinta y, sobre todo, la realidad de cada país puede tener algunas diferencias. Para ser técnicamente riguroso, el tema de las subestaciones digitales debería referirse a la solución de una subestación completamente pensada y diseñada para tal efecto, desde los equipos de patio hasta los sistemas de protección y control. Sin embargo, en esta oportunidad hablaremos solamente de la parte electrónica de dicha solución que incluye la adquisición de datos, la comunicación y, por supuesto, de los sistemas de protección y control de las subestaciones.

¿Cuál es la situación actual en Chile? En la actualidad, no existe ninguna subestación completamente digital en Chile. Solo hay 2 paños pilotos en subestaciones diferentes y 2 subestaciones en fase de construcción en la zona de Osorno. Esto difiere de casi todos los otros países vecinos donde podemos encontrar varias experiencias en funcionamiento hace ya varios años. Por qué este desfase en las realidades.

Una de las razones de esta diferencia con los otros países de Latinoamérica no es solamente el temor de la novedad o la falta de datos históricos sobre períodos largos de estudios, sino que la regulación nacional no estaba (o no está) lista para apoyar y empujar dichas inversiones. En este contexto, la Comisión Nacional de Energía está revisando la regulación y los procesos existentes para poder permitir los próximos pasos en el desarrollo de esta tecnología en el país a la brevedad.

Otros de los temores en común a la introducción de nuevas tecnologías, es su seguimiento en el tiempo y sobre todo su interoperabilidad entre las diferentes ofertas presentes en el mercado. A nivel mundial, la lista de experiencias existentes es vasta y ya se han comprobado todas las ventajas sobre la solución llamada “convencional” que se ha usado hasta ahora. Hoy se manejan muy bien los ahorros posibles en construcción, cable e instalación, así como las posibles diferencias de precios del equipamiento requerido en esta nueva tecnología.

A nivel técnico, si es cierto que hay dos soluciones distintas de concentrar los datos del campo (PRP y HSR), la interoperabilidad existe realmente siempre y cuando se eligen equipos con las mismas características técnicas. La decisión de elección de usar PRP o HSR debería depender del diseño de la subestación y también del resultado buscado por el cliente, donde el diseño puede ser un poco más liviano o un poco más seguro dependiendo de lo especificado y de las necesidades del cliente final. Sin embargo y a pesar de la elección de la arquitectura del sistema, los elementos como las Merging Units y las protecciones deben ser “intercambiables” entre las distintas marcas, siempre y cuando, todas cumplan con los mismos requisitos técnicos seleccionados.

Se puede concluir que hoy en día existen los productos y servicios necesarios para la plena realización de una subestación digital. También podemos destacar la voluntad de los clientes y usuarios de empujar esta tecnología. Por otra parte, también tenemos el compromiso de la autoridad que está trabajando desde ya en la modificación de la normativa para permitir la misma. Todos los elementos están reunidos para que sigamos avanzando en la vía del desarrollo y podamos decir que el futuro ya está presente hoy.