Edge Computing aplicado à Rede Elétrica

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 #P+D+I #talento digital

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 tecnologia Edge Computing permitirá que as 'utilities' ofereçam um melhor serviço e promovam 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.

LA DIGITALIZACIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

Los centros de transformación operan en la actualidad con diferentes equipos con plataformas propietarias de múltiples proveedores; algunos todavía electromecánicos y otros digitales, cada uno con su propio hardware y firmware. Esta falta de uniformidad tecnológica, unida al progresivo aumento de los recursos energéticos distribuidos (Distributed Energy Resources, DER, en inglés) y a la constante renovación de las tecnologías digitales aplicadas a los sistemas de distribución, requiere de soluciones innovadoras para continuar ofreciendo un servicio de calidad a nuestros clientes.

En este sentido, el grupo Iberdrola, en el marco de la Alianza E4S y en colaboración con otras empresas industriales y tecnológicas (Ariadna Grid, Intel, Merytronic, Minsait, ZIV, Nebbiolo Technologies, Landys Gyr y Circutor), está impulsando el desarrollo de una plataforma de centros de transformación (SSP), que permitirá la implantación de tecnologías como el Edge Computing y la virtualización en los centros de transformación.

QUÉ ES LA PLATAFORMA SSP

La plataforma pretende acelerar la creación de una arquitectura basada en estándares, abierta, interoperable y segura adelantándose a los retos técnicos y empresariales que van a enfrentar las utilities. Con un diseño que reduce la inversión de capital (CAPEX) y los gastos de explotación (OPEX), al tiempo que acelera el plazo de comercialización, la flexibilidad que ofrece la virtualización en una plataforma común facilita la implementación de nuevas tecnologías avanzadas, como el Edge Computing, para abordar los diferentes casos de uso a medida que surja su necesidad. 

La arquitectura de referencia propuesta es fundamental para aumentar la visibilidad de los activos de distribución, impulsando la gestión de la red basada en la información y preparándola para la creciente penetración de recursos energéticos distribuidos (DER). Con el fin de acelerar la digitalización en el negocio de distribución, la plataforma se validará en una prueba piloto con un prototipo hardware que permitirá verificar la solución integral en un entorno real.

LAS CLAVES DE LA PLATAFORMA SSP

El concepto de la plataforma SSP, en contraste con la solución tradicional que requiere un hardware específico para cada aplicación, se basa en:

  • Una plataforma multifunción de hardware y software.
  • Un hardware estándar.
  • Un diseño flexible y modular que permite la inserción de tarjetas de interfaz adicionales, recursos informáticos y otras funcionalidades según sean necesarios.

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 INFOGRAFÍA: ¿Para qué sirve la integración del Edge Computing en la red de distribución? [PDF]

 

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Con respecto a la arquitectura del sistema, la solución se integrará con los sistemas centrales actuales, que siguen siendo fundamentales para que la utility gestione la red eléctrica. Sin embargo, la plataforma permitirá procesar localmente la información recibida de los sensores o interfaces disponibles en el centro de transformación, añadiendo inteligencia a la red e incrementando la calidad de servicio.

El hardware está siendo diseñado para adaptarse a un entorno de utility típico y se basará en soluciones estándar ya disponibles. Asimismo, se están desarrollando tarjetas de interfaz específicas para algunos de los casos de uso previstos. Por ejemplo, para la comunicación con aparatos de baja tensión (contadores, sensores, interruptores, etc.), se requiere un dispositivo de comunicaciones con tecnología PLC (Power Line Communications), un nodo base PRIME. Finalmente, con el objetivo de compartir información entre aplicaciones, el sistema dispondrá de un bus de datos y una base de datos para las diferentes aplicaciones virtualizadas en el mismo hardware, con lo que se posibilitarán usos de Edge Computing o inteligencia distribuida.

En definitiva, alineado con el impulso a la transición energética, Iberdrola lidera la digitalización de la red eléctrica con esta iniciativa novedosa que hace uso de tecnologías punteras para continuar mejorando la eficiencia y la calidad de servicio para nuestros clientes.