Redes InteligentesInformação e gestão do sistema em tempo real

João TorresCEO EDP Distribuição

Chairman EDSO for smart grids

Julho de 2014

2DPN

A distribuição de eletricidade no século XXI exige soluções adaptadas a um novo paradigma de funcionamento

Redes Convencionais (sec. XX) Redes Inteligentes (sec. XXI)

Produção centralizada e controlável

Padrões de consumo estáveis

Fluxos unidirecionais e previsíveis

Produção distribuída e intermitente

Balanço consumo/produção instável

Fluxos bidirecionais e imprevisíveis

Fluxo de energia unidirecional Fluxo bidirecional/intermitente

3DPN

A capacidade de gestão da informação e supervisão da rede assume um papel central na resposta aos novos desafios

Automação avançada de subestações

Sensorização e telecomando

de PTs

Monitorizaçãode consumos e

qualidade de serviço

Controloda micro-produção

Gestão otimizadade equipas

Controlo da produção renovável

Reconfiguração automática da

rede AT/MT

Telegestão da iluminação

pública

Supervisão e controlo da rede de distribuição

Controlo de fluxosenergéticos em tempo real

* Acumulado 1T 2014** Potencia instalada; Acumulado 2T 2014

988 PREs e 5.026 MW ligados à RND**

Rede AT: 9.000km412 SE; 283 cli. AT

Rede MT: 74.000 km; 66.000 PTs; 23 mil clientes MT

Rede BT: 140.000 km6 milhões de clientes BT; ~3,5 milhões focos de IP

25k microprod. (90 MW)*1,2k miniprod. (52 MW)*

Despacho

4DPN

O investimento em modernos sistemas SCADA permitiu aumentar a capacidade de processamento de informação

Eliminação de esquemáticos em papel

Esquemáticos digitais Localização de defeitos

Power Flow em tempo real

Rede AT Rede MT Rede BT

PRE

μG

5DPN

A reorganização e integração de centros de condução permitiu reforçar a eficácia na supervisão da rede

1990

Hoje

14 CC 6 CC

Antes

2000 2010

Centro de Condução

Porto

Lisboa

30 CC

2 CC

6DPN

A gestão eficaz de grandes volumes de informação permite melhorar a supervisão e operação da rede em tempo real

Gestãointeligentede alarmes

Alarms: Events:

SMART ALARM

Estimaçãode estados

Self-Healing

DTSDispatch

Training System

1

2

FDIR

3

EstadoMedidasOthers

(e.g.: disponibilidade)

• Prevenção• Fiabilidade• Segurança

Gestão dainformação

Conhecimentodo estado do

sistema

Automação e controlo

Maximizaçãodo potencial

humano

7DPN

A dimensão e eficácia do sistema de telecomando da rede têm aumentado de forma consistente

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

5.500

6.000

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

# de pontos de telecomando da rede MT Distribuição geográfica

Rede Aérea

+

Rede subterrânea

8DPN

A aposta na automação/supervisão da rede foi fundamental na melhoria da qualidade de serviço na última década

2003

% do valor de referência

definido no RQS

2013

2003 2013

65

341

-81%

Melhoria da qualidade de serviço:evolução do TIEPI MT Total Minutos

Redução de assimetrias

9DPN

A maior eficácia na gestão da rede tem permitido integrar com sucesso grandes quantidades de PRE na RND

PRE excede regularmente o consumo na RND da zona centro do país**

** Evolução da produção e consumo na rede de distribuição que integra a DRCM ao longo de uma semana, em Novembro de 2013.

MW

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

03/1

1

04/1

1

05/1

1

06/1

1

07/1

1

08/1

1

09/1

1

ProduçãoConsumo

Potência de PRE em percentagem da ponta anual de consumo 2013*

18%

25%

43%

57%

76%

91%95%

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

Rede de Distribuição

Rede de Transporte

* Produção em Regime Especial, incluindo renováveis e cogeração.

10DPN

Com o projeto Inovgrid a EDP Distribuição pretende alargar a capacidade de supervisão à rede de baixa tensão

Rede AT

Subestação MAT/AT

Subestação AT/MT

Rede MT

Posto de Transformação

Rede BTConsumidores

Integração da microprodução

Carregamento veículo elétrico

Georeferenciação rede BT e WFM

Telecontagem e gestão remota IPAutomação e

telecomando MTStorage e geração

distribuída

Qualidade serviço e despacho MT/BT

Gestão ativa e inteligente da

rede

Serviços eficiência energética

Novos tarifários, produtos e serviçosIntegração sistemas

e cibersegurança

Armazenamento e gestão informaçãotécnica e comercial

WAN HAN

EDP BoxSistemas centrais

LAN

DTC

Wide area network Local area network Home area network

Ap

licaç

ões

e á

reas

de

imp

acto

do

pro

jeto

INO

VG

RID

Infr

aest

rutu

ra

INO

VG

RID

Re

de

de

dis

trib

uiç

ão

11DPN

O Inovgrid está centrado nos consumidores e pequenos produtores, principais stakeholders do projecto

Mais produção distribuídae veículos elétricos

Melhor qualidade de serviço comercial

Melhor qualidade de serviço técnico

Maior controlo sobre os consumos e eficiência energética

Mais benefícios económicos parao sistema elétrico

12DPN

Com a tecnologia Inovgrid o consumidor pode aceder à informação de diferentes formas

EDP BoxSI EDPD DTC

Wide area network Local area network

WAN

PLC / GPRSGPRS

Comercializador/ESE

ConsumidorHome area network

ZigBee / Wifi

WAN

HAN

LAN

EDP

Dis

trib

uiç

ãoC

om

erci

aliz

ado

rC

on

sum

ido

r

Acesso via portal da EDP Distribuição

A

Acesso local em tempo real

CAcesso via ESE e

comercializadoresB

Eficiência energética

13DPN

As redes inteligentes criam novas possibilidades para a otimização do consumo e a redução a fatura energética

Eficiência energética

20112010 2012

-3,9%

(1) O ano base é 2010; O ano 1 (2011) corresponde ao período de Março-2011 a Fev-2012; O ano 2 (2012) corresponde ao período de Março-2012 a Fev-2013.

Margem de erro de 2,1%, para um intervalo de confiança de 95%.

Evolução do consumo1 em Évora (~30 mil consumidores) relativamente ao consumo de um grupo de controlo localizado em Montemor (~8 mil consumidores)

Redução do consumo em Évora(vs. grupo de controlo)

Faturação com fase no consumo real

Mailing com dicas e recomendações de eficiência energética

Acesso a dados detalhados de consumo no portal EDP Online

Diversas iniciativas de comunicação e envolvimento da comunidade

Instalação de EDP Boxes em todos os consumidores de baixa tensão

14DPN

Com contadores inteligentes é possível melhorar o serviço prestado ao cliente e aumentar a eficiência do sistema

Qualidade de serviço comercial

Cliente

Os contadores inteligentes permitem a execução remota de operações

comerciais

Benefícios para o cliente:

Comodidade e ganho de tempo associado à execução remota de operações

Rapidez de resposta aos pedidos, incluindo alterações de tarifa/potência, mudanças de comercializador, etc.

Faturação sem estimativas e informação detalhada sobre consumos

Acesso a novos serviços energéticos

EB

Leitura de consumos

Alterações contratuais

Corte/religação de instalações

Alter. de potência contratada

15DPN

Com as redes inteligentes é possível detetar, localizar e resolver incidentes com maior rapidez e eficiência

Qualidade de serviço técnico

CO

NV

ENC

ION

AL

INO

VG

RID

Clientes vão comunicando a falha ao longo

de algum tempo

EDPD tenta localizar avaria com base nas

chamadas recebidas

Equipas efetuam pesquisa no terreno para localizarem o

problema

Equipa EDPD resolve o

problema e o serviço é reposto

Ocorre uma falha de energia

Com base na sinalização, a

falha é localizada e as equipas são encaminhadas

Equipa EDPD resolve o

problema e o serviço é reposto

A falha de energia é sinalizada

remotamente Redução do tempo de interrupção até -70%

Redução de deslocações de equipas até -50%

16DPN

A infraestrutura Inovgrid está já plenamente integrada nos processos de gestão de incidentes e condução da rede

Qualidade de serviço técnico

EBDTC

SysgridSistema AMI

Rede AtivaGestão incidentes

BT GridSistema SCADA

Piquete

Contact Center

WFMGestão de equipas

17DPN

As redes inteligentes criam novas possibilidades para a otimização da produção distribuída e carregamento de VE

Potência instalada de micro e miniprodução [MW]

2

14

33

62

99

134

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Microprodução

Mini-produção

Produção distribuídae veículo elétrico

Gestão ativa da produção e do consumo

EBDTC

18DPN

As redes inteligentes permitem criar valor para o sistema elétrico, beneficiando em primeiro lugar os consumidores

Benefícios económicos para o sistema elétrico

Aumentoda eficiência no consumo

Aumentoda eficiência operacional

Redução de perdas de energia2

Outros benefícios

Custo incremental de implementação

Benefício líquido para

o sistema

Análise custo-benefício à implementação de contadores inteligentes em Portugal1

541

205

18917 -506

446

M€ ?

Integração da PD, VE e

outros

1 - Conforme cenário 2 do “Estudo sobre contadores inteligentes de eletricidade e de gás natural”, realizado pelo consultor KEMA a pedido da ERSE em 2012.

2 - Inclui perdas técnicas e comerciais.

19DPN

O projeto Évora Inovcity foi utilizado como case study de referência pela Comissão Europeia e pelo Eurelectric

“The proposed evaluation methodology consists of seven steps [...]. The paper describes each step and then gives practical examples from the InovGrid project […] led by the Portuguese distribution system operator EDP Distribução to inform the adaption of the methodology for its application in Europe.

20DPN

A implementação do projecto Inovgrid teve início em 2010, estando atualmente em curso diversas frentes de trabalho

2010 2011 2012 2013 2014 2020...2015

Évora Inovcity

- 32 mil clientes e 350 PTs- Teste de conceitos&serviços

Ensaio Alargado Inovgrid

- 100 mil clientes em 7 municípios- Novas tecnologias e aplicações

Modernização de Postos de Transformação

- Monitorização de 10.000 PTs(40% dos consumidores)

- Telecontagem em 100% dos PTs e circuitos de IP

Rollout nacional

?60% da energia em telecontagem

2013

21DPN

O rollout de contadores inteligentes parece uma realidade incontornável face ao panorama europeu

Portugal é o único estado membro com CBA positivo que ainda não decidiu avançar com o rollout

Fonte: EC report - Benchmarking smart metering deployment in the EU-27 with a focus on electricity (June, 2014)

22DPN

A EDP Distribuição está presente nos principais projetos europeus de I&D de tecnologias de redes inteligentes

InSmart

Reference methodology for testing of stacionaryLi-Ion storage batteries.

DER integration and new paradigms for DSO network management.

Using Renewables to provide ancillary services to the grid.

Consumers’ sociological and behavioral response to Smart Grids.

EU perspective on Smart Grid projects’ roadmap, implementation and R&D activities

Grid balancing with a real-time price signals for operation.

New roles and tools for the DSO, enabling high penetration of DER.

Integrated energy model approach for the Smart City.

New methods and tools for Electrical Vehicle integration.

Best Practices of Smart Meter roll-outs.

Balancing of DER energy production and consumption.

23DPN

No futuro o ORD continuará a desempenhar um papel central no funcionamento do sistema elétrico

Consumidores

Comercializadores

Utilizadores de Veículos Elétricos

Microprodutores

Novos agentesde mercado

(ESCO, Agregador, …)

ConsumidoresIndustriais

Municípios:Iluminação Pública

TSO

PREs

24DPN

joao.torres@edp.pt

“We will not be limited by the information we have.

We will be limited by our ability to process this information.”

Peter Drucker