Os recursos de TI sobre os sistemas de controle Smart Grid.
Conforme o tempo passa, fica cada vez mais difícil pensar em detalhes da nossa vida que a tecnologia ainda não transformou - o jeito que nós falamos ao telefone ou como lemos livros, ou como buscamos por informações.
Muitas indústrias estão se convertendo para a era digital, um novo mundo de Tecnologia da Informação (TI) onde software, redes, processos e sensores se combinam para obter informações e resolver desafios.
O que faz com que o departamento de TI esteja tão convicto de que nenhum negócio poderá resistir a essa mudança de paradigma? Há muitas razões, incluindo novos recursos, maior rapidez na entrega de produtos e serviços e maior eficiência e produtividade. Porém, em primeiro lugar, há uma performance sobre um custo.
Eventualmente, a tecnologia da informação entrega taxas mais rápidas por que a performance cresce exponencialmente (no numerador) enquanto o preço cai exponencialmente (no denominador). Os negócios que resistem a essa "digitalização" correm risco de ficarem obsoletos.
Vamos olhar para o caso da rede elétrica. Diferente de muitas outras indústrias, o jeito que a geramos, transmitimos e distribuímos energia elétrica ainda está baseado na tecnologia da era "pré-TI".
Apesar dos milhões de fios de ligação, milhares de geradores de energia e bilhões de dispositivos interconectados, a grade de distribuição de energia ainda opera sob o controle de tecnologias analógicas desenvolvidas antes do modem, do computador e da internet. Não obstante, além da nova linha de sistemas de controle, uma revolução digital está firmemente a caminho.
A revolução entregará alto desempenho, baixo custo e novos recursos com uma integração mais fácil entre dispositivos elétricos, geração, distribuição e armazenamento de energia renovável. Embora esteja ainda no início, a revolução já começou e as empresas de energia elétrica não podem mais ignorá-la.
O início da revolução
O primeiro passo em digitalizar a rede é distribuir tecnologia sensível. Visualize sistemas de instrumentação embarcados estrategicamente distribuídos pela rede para adquirir sinais elétricos das linhas de transmissão, digitalizá-los e transmiti-los pela internet. Hoje, centenas de unidades de medição de sincrofasores, ou PMU's, medem o fluxo e a condição da energia. A segunda onda irá seguir esse modelo e entregará uma ordem maior de sistemas online.
A meta é ter uma maior sensibilidade dos sistemas, não apenas saber o fluxo e o balanço da energia, mas também evoluir a sensibilidade da rede, detectar e resolver problemas antes que eles ocorram e até mesmo "corrigir" os problemas da rede, caso eles ocorrerem. Isso requer sistemas de tempo-real que processem um alto volume de dados da rede, analise em modelos computadorizados e transforme em resultados para controle. Isso é o "adquirir, analisar e apresentar" em uma escala mundial.
Porém, satisfazer os requerimentos técnicos e tornar isso realidade não é tão simples. O PMU requer alta exatidão na medição de altas tensões, uma precisa sincronização, um processamento de sinal onboard e uma largura de banda suficiente para comunicação entre os pacotes. Analisando todos esses requerimentos, é necessária uma medição entre 30-60 frames por segundo.
Para os algoritmos que informam as condições da rede, os dados devem estar precisos. Os PMU's baseados no NI CompactRIO ajudam a tornar estas medições de alta fidelidade e com um hardware flexível utilizando FPGA (field-programmable gate array), que consegue processar múltiplos testes em paralelo. O mais importante é que o FPGA é reconfigurável, o que dá ao sistema a capacidade de reescrever os circuitos internos e adaptá-los aos requerimentos, caso eles mudem.
A capacidade de reconfigurar os sistemas baseado em chips de silício, mesmo depois do desenvolvimento da aplicação, é uma condição crítica que durará por alguns anos porque as configurações dos sistemas PMU’s e muitos outros dispositivos envolvidos continuam evoluindo. Por exemplo, um novo sistema PMU com sincronização precisa, de padrão IEEE 1588 PC37.238 que trabalha no protocolo de comunicação IEC 61850-90-5 não será lançado antes de 2011.
A evolução da rede
O segundo passo para digitalizar a rede é controlar os sistemas distribuídos que podem pensar, processar e tomar decisões para manter a performance. Uma medição de alto-desempenho sincronizada, comunicação em tempo-real e drivers embarcados de análise que aumentam a confiabilidade da distribuição de energia serão o estágio final nos sistemas de energia elétrica.
A distribuição de sistemas incluindo subestações onde a transmissão de sinais de alta-tensão são diminuídos para níveis de média tensão para trafegar nas linhas de transmissão. Então a eletricidade flui por transformadores que diminuem a tensão para um nível mais baixo para o uso em residências e comércio. As redes de distribuição ao redor do mundo estão mudando e adotando controles digitais e sistemas de comunicação como dispositivos de proteção.
Um sistema de religamento contém uma chave elétrica que interromperá a corrente e um sistema com processamento de sinais em tempo real e um monitor que mostrará os sinais e determinará quando abrir a chave. Este dispositivo trabalha como um pequeno circuito, protegendo o circuito maior em caso de queda de corrente, e fechando o circuito e restaurando o serviço automaticamente quando este voltar ao normal, e prevê falhas transitórias causadas por desligamentos desnecessários. Se sua lâmpada oscila durante uma tempestade, você verá o dispositivo de religamento em ação.
Veja o artigo completo em: http://zone.ni.com/devzone/cda/pub/p/id/1344
Fonte: www.elektorbrasil.com.br
Muitas indústrias estão se convertendo para a era digital, um novo mundo de Tecnologia da Informação (TI) onde software, redes, processos e sensores se combinam para obter informações e resolver desafios.
O que faz com que o departamento de TI esteja tão convicto de que nenhum negócio poderá resistir a essa mudança de paradigma? Há muitas razões, incluindo novos recursos, maior rapidez na entrega de produtos e serviços e maior eficiência e produtividade. Porém, em primeiro lugar, há uma performance sobre um custo.
Eventualmente, a tecnologia da informação entrega taxas mais rápidas por que a performance cresce exponencialmente (no numerador) enquanto o preço cai exponencialmente (no denominador). Os negócios que resistem a essa "digitalização" correm risco de ficarem obsoletos.
Vamos olhar para o caso da rede elétrica. Diferente de muitas outras indústrias, o jeito que a geramos, transmitimos e distribuímos energia elétrica ainda está baseado na tecnologia da era "pré-TI".
Apesar dos milhões de fios de ligação, milhares de geradores de energia e bilhões de dispositivos interconectados, a grade de distribuição de energia ainda opera sob o controle de tecnologias analógicas desenvolvidas antes do modem, do computador e da internet. Não obstante, além da nova linha de sistemas de controle, uma revolução digital está firmemente a caminho.
A revolução entregará alto desempenho, baixo custo e novos recursos com uma integração mais fácil entre dispositivos elétricos, geração, distribuição e armazenamento de energia renovável. Embora esteja ainda no início, a revolução já começou e as empresas de energia elétrica não podem mais ignorá-la.
O início da revolução
O primeiro passo em digitalizar a rede é distribuir tecnologia sensível. Visualize sistemas de instrumentação embarcados estrategicamente distribuídos pela rede para adquirir sinais elétricos das linhas de transmissão, digitalizá-los e transmiti-los pela internet. Hoje, centenas de unidades de medição de sincrofasores, ou PMU's, medem o fluxo e a condição da energia. A segunda onda irá seguir esse modelo e entregará uma ordem maior de sistemas online.
A meta é ter uma maior sensibilidade dos sistemas, não apenas saber o fluxo e o balanço da energia, mas também evoluir a sensibilidade da rede, detectar e resolver problemas antes que eles ocorram e até mesmo "corrigir" os problemas da rede, caso eles ocorrerem. Isso requer sistemas de tempo-real que processem um alto volume de dados da rede, analise em modelos computadorizados e transforme em resultados para controle. Isso é o "adquirir, analisar e apresentar" em uma escala mundial.
Porém, satisfazer os requerimentos técnicos e tornar isso realidade não é tão simples. O PMU requer alta exatidão na medição de altas tensões, uma precisa sincronização, um processamento de sinal onboard e uma largura de banda suficiente para comunicação entre os pacotes. Analisando todos esses requerimentos, é necessária uma medição entre 30-60 frames por segundo.
Para os algoritmos que informam as condições da rede, os dados devem estar precisos. Os PMU's baseados no NI CompactRIO ajudam a tornar estas medições de alta fidelidade e com um hardware flexível utilizando FPGA (field-programmable gate array), que consegue processar múltiplos testes em paralelo. O mais importante é que o FPGA é reconfigurável, o que dá ao sistema a capacidade de reescrever os circuitos internos e adaptá-los aos requerimentos, caso eles mudem.
A capacidade de reconfigurar os sistemas baseado em chips de silício, mesmo depois do desenvolvimento da aplicação, é uma condição crítica que durará por alguns anos porque as configurações dos sistemas PMU’s e muitos outros dispositivos envolvidos continuam evoluindo. Por exemplo, um novo sistema PMU com sincronização precisa, de padrão IEEE 1588 PC37.238 que trabalha no protocolo de comunicação IEC 61850-90-5 não será lançado antes de 2011.
A evolução da rede
O segundo passo para digitalizar a rede é controlar os sistemas distribuídos que podem pensar, processar e tomar decisões para manter a performance. Uma medição de alto-desempenho sincronizada, comunicação em tempo-real e drivers embarcados de análise que aumentam a confiabilidade da distribuição de energia serão o estágio final nos sistemas de energia elétrica.
A distribuição de sistemas incluindo subestações onde a transmissão de sinais de alta-tensão são diminuídos para níveis de média tensão para trafegar nas linhas de transmissão. Então a eletricidade flui por transformadores que diminuem a tensão para um nível mais baixo para o uso em residências e comércio. As redes de distribuição ao redor do mundo estão mudando e adotando controles digitais e sistemas de comunicação como dispositivos de proteção.
Um sistema de religamento contém uma chave elétrica que interromperá a corrente e um sistema com processamento de sinais em tempo real e um monitor que mostrará os sinais e determinará quando abrir a chave. Este dispositivo trabalha como um pequeno circuito, protegendo o circuito maior em caso de queda de corrente, e fechando o circuito e restaurando o serviço automaticamente quando este voltar ao normal, e prevê falhas transitórias causadas por desligamentos desnecessários. Se sua lâmpada oscila durante uma tempestade, você verá o dispositivo de religamento em ação.
Veja o artigo completo em: http://zone.ni.com/devzone/cda/pub/p/id/1344
Fonte: www.elektorbrasil.com.br
