EDGE COMPUTING NA REDE ELÉTRICA

Edge Computing: a tecnologia que permite avançar um passo a mais na digitalização e flexibilidade da rede de distribuição

#informática #talento digital #P+D+I

A Iberdrola, em colaboração com um grupo de empresas industriais e tecnológicas, está promovendo o desenvolvimento de uma nova plataforma digital para centros de transformação (SSP, em sua sigla em inglês, Secondary Substation Platform). Baseada em Edge Computing, permitirá que a companhia continue liderando a transformação digital do Negócio de redes. Esta tecnologia, que consiste em transferir capacidades avançadas de computação para diferentes nós da rede (neste caso, centros de transformação), significa um relevante passo para a digitalização da rede de distribuição e a capacidade para satisfazer as novas exigências de nossos clientes, a integração de novos recursos distribuídos e a crescente eletrificação da economia, favorecendo assim a transição energética.

A transição energética é essencial para cumprir o objetivo de manter o aquecimento global abaixo de 2 ºC com relação aos níveis pré-industriais alcançado no Acordo de Paris, bem como de outros posteriores: por exemplo, a União Europeia (UE) busca ser neutra em termos de carbono em 2050. Estes compromissos, unidos às alterações derivadas da revolução digital, demandam um sistema energético que seja capaz de proporcionar uma resposta eficiente para os desafios técnicos e empresariais que nos esperam.

Até esse momento, a automatização das redes de distribuição, e a medição inteligente e a supervisão avançada de redes de média e baixa tensão demonstraram que os centros de transformação (alojamento dos transformadores de distribuição) são um ativo fundamental na digitalização da rede. O seguinte passo na atualização destes ativos implica a utilização de tecnologias tais como a virtualização ou a Edge Computing — a qual, entre outras coisas, facilita o uso em tempo real da informação dos dispositivos IoT — para dar-lhes maior flexibilidade, eficiência e eficácia.

A DIGITALIZAÇÃO DOS CENTROS DE TRANSFORMAÇÃO

Atualmente, os centros de transformação funcionam com diferentes equipamentos com plataformas proprietárias de vários fornecedores; alguns ainda eletromecânicos e outros digitais, cada um com seu próprio hardware e firmware. Esta falta de uniformidade tecnológica — em conjunção com o progressivo aumento dos recursos energéticos distribuídos (Distributed Energy Resources, DER, em inglês) e a constante renovação das tecnologias digitais aplicadas aos sistemas de distribuição — exige soluções inovadoras para continuar oferecendo um serviço de qualidade aos nossos clientes.

Neste sentido, o Grupo Iberdrola, no âmbito da Parceria E4S (Ariadna Grid, Intel, Merytronic, Minsait, ZIV, Nebbiolo Technologies, Landys Gyr y Circutor) e em colaboração com outras empresas industriais e tecnológicas, está incentivando o desenvolvimento de uma plataforma de centros de transformação (SSP), que permitirá a implantação de tecnologias como a Edge Computing e a virtualização nos centros de transformação.

O QUE É A PLATAFORMA SSP

A plataforma visa acelerar a criação de uma arquitetura baseada em padrões, aberta, interoperável e segura, adiantando-nos aos desafios técnicos e empresariais que serão enfrentados pelas utilities. Com um design que reduz o investimento (CAPEX - Capital Expendidures) e as despesas operacionais (OPEX - Operational Expendidures) ao mesmo tempo que acelera o prazo de comercialização, a flexibilidade oferecida pela virtualização em uma plataforma comum facilita a implementação de novas tecnologias avançadas, como a Edge Computing, para tratar os diferentes casos de uso à medida que sejam necessários.

A arquitetura de referência proposta é fundamental para aumentar a visibilidade dos ativos de distribuição, incentivando o gerenciamento da rede baseada na informação, preparando-a para a crescente penetração de recursos energéticos distribuídos (DER). Com o objetivo de acelerar a digitalização no Negócio de distribuição, a plataforma será validada em um teste-piloto com um protótipo de hardware que permitirá verificar a solução integral em um ambiente real.

OS PONTOS-CHAVE DA PLATAFORMA SSP

O conceito da plataforma SSP, em comparação com a solução tradicional que exige um hardware específico para cada aplicativo, se sustenta em:

  • Uma plataforma multifunção de hardware e software.
  • Um hardware padrão.
  • Um design flexível e modular que permite a inserção de cartões de interface adicionais, recursos informáticos e outras funcionalidades conforme sejam necessários.

Para que serve a integração da Edge Computing
na rede de distribuição?

A Edge Computing aplicada aos centros de transformação permite aumentar a flexibilidade da rede de distribuição e implementar novas funcionalidades mais rapidamente para melhorar o serviço proporcionado aos nossos clientes. A seguir, visualizamos seu aplicativo nos centros de transformação e alguns de seus benefícios.
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Melhora a conectividade com
os sistemas centrais para a operação e manutenção
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Permite integrar a inteligência artificial. Por exemplo, para a análise de vídeo
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Equipamento Edge Computing (SSP*): Execução distribuída de algoritmos com a informação de medidores, sensores IoT e demais equipamentos do CT**
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Facilita a integração de fontes de recursos energéticos distribuídos e do veículo elétrico. Assim como o aproveitamento dos dados de medidores inteligentes
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SSP
Células de média tensão
Quadro de baixa tensão
Transformador de distribuição
*SSP: Secondary Substation Platform
**CT: Centro de Transformação

 

 VER INFOGRÁFICO: Para que serve a integração da Edge Computing na rede de distribuição? [PDF]


No tocante à arquitetura do sistema, a solução se integrará com os sistemas centrais atuais, que continuam sendo fundamentais para que a utility gerencie a rede elétrica. Porém, a plataforma permitirá processar localmente a informação recebida dos sensores ou interfaces disponíveis no centro de transformação, acrescentando inteligência à rede e incrementando a qualidade de serviço.

O hardware está sendo concebido para se adaptar a um ambiente de utility típico e se fundamentará em soluções standard já disponíveis. Do mesmo modo, estão sendo desenvolvidos cartões de interface específicos para alguns dos casos de uso previstos. Por exemplo, para a comunicação com aparelhos de baixa tensão (medidores, sensores, chave seccionalizadora, etc.), é preciso um dispositivo de comunicações com tecnologia PLC (Power Line Communications), um nó base PRIME. Finalmente, com o objetivo de compartilhar informações entre aplicativos, o sistema disporá de um barramento de dados e de uma base de dados para os diferentes aplicativos virtuais no mesmo hardware, possibilitando assim usos da Edge Computing ou inteligência distribuída.

Definitivamente, alinhada com o impulso à transição energética, a Iberdrola lidera a digitalização da rede elétrica com esta iniciativa inovadora que utiliza tecnologias avançadas para continuar melhorando a eficiência e a qualidade de serviço para nossos clientes.