Start-up challenge: Automação de salas de controle de subestações

Procuramos soluções para automatizar os elementos de controle das subestações elétricas

Redes eléctricas Start-up challenge PERSEO Smart Grids GSGIH

A Iberdrola possui mais de 400.000 Subestações (ST) e Centros de Transformação (CT) distribuídos nos seguintes países: Estados Unidos, Brasil, Reino Unido e Espanha. Desses, 4 400 são ST, subestações elétricas que transformam a tensão de alta ou muito alta tensão para níveis inferiores de alta ou média tensão. São plantas de grande potência que constituem a coluna vertebral de uma rede que suprime um serviço de alta qualidade e confiabilidade para um total de 31 milhões de pontos de suprimento elétrico.

As ST dispõem de edifícios ou salas de controle que contêm equipamentos eletrônicos ou outros, como baterias que formam parte dos sistemas de controle, proteção e telecomunicações. Estes equipamentos são seníveis as condições ambientais e alguns, em caso de falha, poderiam produzir emissão de gases, calor excessivo, etc. 

As ST possuem elementos que garantem a correta ergonomia/segurança das mesmas: Iluminação, aquecedores/ares condicionados, câmeras de segurança, sensores de presença, extratores... Ou seja, os ditos elementos nem sempre estão controlados da melhor forma, com base em uma sensorização online, nem normalmente automatizados.

Em estas circunstâncias, a automatização dos sistemas que afetam o estado dos equipamentos sensíveis contribuem para a maximização da vida útil dos equipamentos, enquanto que os sistemas de detecção servem para prevenir incidências, constituindo uma importante contribuição para a segurança das pessoas, o meio ambiente e as plantas.

As situações que se pretendem erradicar com o desafio incluem os seguintes aspectos:

• Temperaturas fora das margens adequadas para a manutenção dos equipamentos, particularmente os eletrônicos e baterias.

• Condensação por insuficiente controle da umidade.

• Consumos excessivos de climatização.

• Envelhecimento e falha dos equipamentos de climatização durante períodos de funcionamento excessivos.

• Iluminação acesa sem presença

• Extração de gases inadequada

• Intrusão de pessoas e animais, incluindo roedores

De forma complementar para a automatização local, a Iberdrola vem apostando desde muitos anos na digitalização das tarefas para poder beneficiar de seus benefícios, como redução de custos, aumentos da produtividade, melhoria da experiência de usuário, melhoria do posicionamento competitivo, redução de tempos, melhoria da comunicação. 

Por último, nosso distribuidor na Espanha i-DELink externo, abra em uma nova aba.  já tem o germén de uma plataforma desenvolvida em AWS que faz as vezes de gerenciador de dispositivos IOT, executa algoritmos de IA, gerencia um gêmeo digital de plantas, etc. A dita plataforma, conhecida como "SmartPoint", tem como objetivo abstrair o dado capturado do fabricante/sensor que o fornece para evitar de esta maneira sítios de informação derivados do uso das plataformas individuais dos fabricantes gerando um "lugar" com capacidade de "misturar" dados de diferentes origens para a tomada de decisões. A iniciativa englobada em este desafio não pode deixar de lado o "SmartPoint" já que terá que se comunicar com essa plataforma quando necessário.

Descrição do Challenge

Em este contexto, a Iberdrola por meio de seu Programa de Startups PERSEO, procura um sistema de automatização que permita melhorar e garantir o controle dos elementos de ergonomia e segurança das salas e espaços com elementos de controle das subestações, por meio da adoção de dispositivos/protocolos que, além do mais, suministrem informações para a plataforma SmartPoint e permitam a atualização remota.

Tanto a nível industrial, como a nível doméstico, o uso dos equipamentos domóticos é habitual. Não é estranho que as empresas ou particulares disponham de acessamento em remoto, em muitas ocasiões incluindo por meio de aplicações móveis, com sensores que indicam temperatura das divisões, realizam o acendimento/apagamento de luzes, etc. Plataformas, ou melhor dito, ecossistemas tais como Apple, Amazon e/ou Google ajudam em âmbito doméstico, em este propósito, incluindo em muitos casos além dos próprios sensores e da plataforma de gerenciamento, um dispositivo que faz de assistente: Apple Homepod, Amazon Alexa, Google Nest.

Em concreto, o desafio procura replicar as soluções de mercado em quanto suas características de simplicidade (plug&play) e custo reduzido, já que os requesitos a nível de sensores/informações não difere em excesso dos domésticos. 

Porém, os requisitos de robustez dos dispositivos de controle e sensores, a nível de segurança, durabilidade e confiabilidade, são mais fracos no caso da eletrônica em âmbito doméstico do que em ambientes exigentes, por exemplo, no referido a robustez dos equipamentos, em particular na compatibilidade eletromagnética e a confiabilidade necessária nas instalações críticas, o que inclui um compartimento ciberseguro e a integração com os sistemas de i-DE, em particular com "SmartPoint".

Os requisitos mínimos funcionais são os seguintes:

• Controle climático inteligente adaptado para as necessidades dos equipamentos de controle de subestações relativamente a temperatura

• Controle da iluminação interior e exterior

• Geração de alarmes por meio de processamento local de sensores, incluindo: gases; falhas de controle climático (temperaturas, umidade e iluminação anormais); Inundação; e intrusão de pessoas ou animais

Para isso, incluirão os seguintes aspetos:

• Seleção de sensores

• Administrador/passadeira que faça de agregador de sinais, computar em edge

• Comunicação Nuvem (AWS) para notificar os alarmes,

• Capacidade de assistência virtual e de fazer chamadas.

• Controle remoto, local por voz, automatizável.

• Compatibilidade eletromagnética a nível de subestação

• Cibersegurança: codificação de informação

• Gerenciamento da frota de dispositivos (OTA)

Prêmio

O desafio que está sendo lançado se circunscreve ao âmbito do novo centro de inovação em redes inteligentes da Iberdrola, o Global Smart Grids Innovation Hub, uma referência mundial em redes inteligentes, através da colaboração aberta e do coworking entre técnicos da i-DE, fornecedores, startups e diferentes organizações de todo o mundo.

A equipe de especialistas do Negócio de Redes da Iberdrola será responsável por selecionar a solução ou soluções inovadoras que permitam a integração e a demonstração de ambientes com cibersegurança.

O prêmio consistirá na assinatura de um acordo de colaboração e teste com o programa PERSEO ou com qualquer outra empresa do Grupo, que assumirá os custos das referidas atividades e fornecerá ao vencedor o suporte técnico necessário, assim como um ambiente e dados reais para testar a solução, proporcionando-lhe acesso aos equipamentos, equipes, infraestruturas, locais de alta tecnologia e áreas de trabalho conjunto. O projeto selecionado se desenvolve em colaboração com especialistas técnicos da i-DE, distribuidora do grupo Iberdrola na Espanha.

Além disso, será diretamente incluído como colaborador no processo de adesão ao Global Smart Grids Innovation Hub, podendo beneficiar-se dos serviços, atividades e recursos que estejam à disposição no GSGI Hub.

Se o ensaio ou teste de conceito for bem-sucedido, a Iberdrola poderia oferecer ao participante a oportunidade de ampliar a escala da solução, adotando-a através de acordos comerciais. O programa PERSEO também poderia considerar a possibilidade de investir na empresa participante e/ou na solução vencedora do desafio.

 Bases legais [PDF]