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REGER - UMA METODOLOGIA PARA EVOLUÇÃO DOS SSC DOS CENTROS DE OPERAÇÃO DO ONS

AUTORES EMPRESAS

Juvenor Pereira da Silva Júnior ONS

Jamil de Almeida Silva ONSHiram Toledo dos Santos ONS

Rui Mano KEMA

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Objetivo do trabalho

1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecução do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:

– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais fornecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.

2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser contratados com os novos SSC:

– Homogeneização tecnológica;– Base de Dados centralizada;– Evergreen;– Segurança cibernética;– Compatibilidade com tecnologias SOA e CIM;– Aspectos de continuidade de negócios;– Rede de comunicação;– Observabilidade e integração com Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMSF)

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1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecu ção do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:

– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Siste mas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais forn ecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.

2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser contratados com os novos SSC:


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5

5 Sistemas, divididos em 3 plataformas de SW/HW dif erentes

COSR-NE

COSR-NCO

COSR-SE

COSR-S

CNOS

Recife

Rio de Janeiro

Florianópolis

Brasília

CNOSSistema SAGE

(CEPEL)

COSR-NE

COSR-NCO

COSR-S

Sistema EMP

(AREVA)

COSR-SE

Sistema SOL

(FURNAS)


•

CNOS

COSR-SECOSR-S COSR-N COSR-NE

CAMESA(Argentina)

G T D G T D G T D G T DG T D G T DG T DG T D

Nível Nacional

Regionais

Centros dos Agentes

(+- 500 UTR)

COT/G/D COT/G

ONS

AGENTES

COT/G/D COT/G/D

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Dificuldades atuais dos SSC’s do ONS:

• Heterogeneidade das plataformas;

• Falta de padronização da interface do usuário;

• Dificuldade de integração com o ambiente corporativ o;

• Limitações para contingenciamento de Centros, unicidade de informações e segurança de TI;

• Multiplicação de cadastramento dos dados fonte;

• Diversidade e fragilidade dos sistemas de histórico s;

• Envelhecimento e esgotamento do hardware em utilização.

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MotivaMotiva ççõesões para evolupara evolu çção dos SSCsão dos SSCs

Os Sistemas devem ser renovados considerando:

– Evolução contínua do SIN;

– Aprimoramento nos métodos e processos operativos;

– Atualização da tecnologia de TI;

– Novos requisitos técnicos tais como a segurança da informação e planos de continuidade de negócio;

– Evolução tecnológica dos sistemas elétricos e dos si stemas de controle e automação, tais como o uso de PMU’s, e de ferramentas avançadas de análise de redes.

• Processo de renovação de SSCs demoram em média 5 an os, desde a identificação da necessidade até a implementação do novo sistema.

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Tendo em vista as motivações e dificuldades apresentadas, o ONS iniciou em 2007 a elaboração de um plano de evolução para seus sistemas de supervisão e controle com um horizonte de 10 anos, visando melhorar sua confiabilidade, disponibilidade, segurança e desempenho, além de otimizar os custos de operação, suporte, capacitação, manutenção e expansão.

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Premissas adotadas• Manutenção dos atuais Centros de Operação, com sua distribuição

geográfica e hierarquia de operação (distribuição de responsabilidades entre os centros);

• O SSC do ONS deve ser concebido e implantado como um único sistema homogêneo e distribuído geograficamente, consistindo em fornecedor e tecnologia únicos;

� Interface de usuário padronizada e única para os centros;

� Base de Dados única - unicidade dos dados fonte, tempo-real e históricos.

• Utilização de um sistema aberto, aderente aos padrões da indústria, possibilitando a manutenção e atualizações contínuas (Evergreen) e viabilizando a implantação de novas tecnologias e funcionalidades.

• Ampliar as garantias de continuidade e confiabilidade das funções da operação, atendendo às necessidades de contingência dos Centros de Operação do ONS;

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O Processo de evolução/inovação• A evolução/inovação tem como foco três aspectos esp ecíficos:

• Forte envolvimento dos profissionais do ONS no proc esso decisório.

“O envolvimento no processo decisório vai além da s implescomunicação. Envolver significa consultar as pessoa s,

individualmente ou em grupo, sobre a solução de pro blemas, no níveldo local de trabalho. As pessoas passam a auxiliar os gerentes a tomar

decisões.” (MAXIMIANO, 2000, p. 468).

• Desenvolvimento do trabalho em etapas, com consulto ria da KEMA e contato com os principais fornecedores mundiais:

– ABB AREVA CEPEL CDI ELIOP GE INVENSYS– OSI (Open Systems International) OSIsoft SI EMENS SNS-LAVALIN TELVENT

Tecnologia Recursos HumanosProcessos

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Principais etapas:

�Elaboração de um Plano Diretor de Evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle do ONS;

�Elaboração da Especificação Técnica e Edital;

�Consulta pública junto aos Fabricantes;

�Conclusão da Especificação Técnica;

�Lançamento do Edital;

• Análise das propostas;

• Work Statement;

• Contratação;

• Desenvolvimento, Testes, Implantação e Manutenção.

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1. Apresentar o percurso seguido pelo ONS na consecução do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS:

– levantamento das necessidades;– aprovação do projeto;– elaboração do plano diretor para evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle (SSC);– requisição de informações junto aos potenciais fornecedores;– elaboração da especificação e critérios de seleção.

2. Apresentar os requisitos técnicos que devem ser c ontratados com os novos SSC:


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North/Central-

West Agents

SSCs and RTUs

SSC-RIO

SSC-FLN

SSC-BSB

SSC-REC

North/Central-West Region

Electric System

South Region

Agents SSCs

and RTUs

Noth East Region

Agents SSCs

and RTUs

South East

Region Agents

SSCs and RTUs

South Region

Electric System

South East Region

Electric System

Noth East Region

Electric System

CNOS

COSR-NCO COSR-SE

COSR-S

REGERREGER

Externals

Users and

Systems

COSR-NE

• Prover um sistema SCADA/EMS integrado e no estado-da-arte• Oferecer ferramentas para permitir uma recuperação do sistema elétrico mais rápida e organizada• Prover recursos e interfaces para que o sistema Corporativo e os sistemas externos tenham acesso às informações de tempo real e históricas• Prover máxima capacidade para upgrades e expansão• Prover um sistema de aquisição de dados moderno e distribuído

Objetivos do REGER:

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Objetivos da Arquitetura

• Prover métodos padronizados para a integração de aplicações - desenvolvimento de uma Service Oriented Architecture (SOA) integrada, conectando o REGER ao ambiente corporativo do ONS

• Integração com a base de dados técnica existente do ONS (BDT) - todos os aplicativos terão dados consistentes, derivados de uma fonte de dados única

• Implementar um ambiente de computação de alta disponibilidade e seguro, em atendimento às melhores práticas de segurança cibernética.

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D M Z

INT

ER

CE

NT

ER

FU

NC

TIO

NS

S S C -B S B

CO

RP

OR

AT

EE

SB

ES

B

S C A D A A G C IS & R

O N S -O R G

In te r fa c e

O T S

S Y N C

E S B E S B

H ig h S p e e d B U S

FWALL

IPS

R E G E R S O A

D M Z

S S C -R IO

H IS

O N SO R G

In te r fa c e

Q A D S O T S

S Y N C

E S B E S B


FWALL

IPS

R E G E R S O A

D M Z

S S C -R E CIn te r fa c e

O T S

S Y N C

E S B E S B


FWALL

IPS

R E G E R S O A

D M Z

S S C -F L NIn te r fa c e

O T S

S Y N C

E S B E S B


FWALL

IPS

R E G E R S O A

O N S -S H

O N S -S H

O N S -S H

O N S -S H

O N SP D P

O N SS G I

C O R P O R A T E S O A



H IS

Q A D S

Q A D S

Q A D S


CO

RP

OR

AT

E S

OA

R E G E R S Y S T E M N E T W O R K

O N S -S T L F

O N S -S T L F

O N S -S T L F

O N SD Q D M

O N S -S T L F

O N SP P E

O N SP M U

O N SP M U

R E G E R S O A

N A

O N SS G D

O N SB D T

S C A D A A G C IS & RN A



O N SO R G

O N SO R G

FWALL

IPS

S O A

FWALL

IPS

S O AR E G E R S O A

FWALL

IPS

S O AR E G E R S O A

R E G E R S O A

FWALL

IPS

S O A

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Comunicação e Sincronismo entre Centros

• Os centros de controle do REGER funcionarão de forma integrada e sincronizada

• O SSC do CNOS (e seu backup) operarão com a base de dados completa (rede nacional) do sistema

• Cada SSC regional terá sua base de dados regional, a qual seráuma parte da base de dados completa do REGER

• Os SSCs se comunicarão e operarão de forma coordenada, de forma que a aquisição de dados será feita regionalmente porém as bases de dados serão sincronizadas

• As atualizações de bases serão feitas regionalmente porém serão replicadas nacionalmente – será uma única base nacional com cópias (completas ou parciais) nos demais centros

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Contingenciamento de Centros• Cada SSC tem o principal papel de suportar seu centro de

controle local. • Cada SSC poderá funcionar como backup de outro. O SSC-BSB

e o SSC-RIO terão o papel adicional de backup de um ou mais centros de controle em caso de falha temporária ou permanente de um SSC.

• Em caso de falha que isole um SSC do REGER, esse SSC poderá operar isolado, mantendo as funcionalidades de um sistema de controle.

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O N S O P E R A T IO N C O M M U N IC A T IO N N E T W O R K (W A N )

N a t io n a lC N O S

S o u th E a s tS E

S o u thS

N o r thC e n tra l-W e s t

N C O

N o rh t E a s tN E

S S C - B S BB ra s ília

S S C -R IOR io d e J a n e iro

L E V E L S

O N S P ro c e s s in g

O N S C o m m u n ic a tio n s

A g e n tsC o m m u n ic a tio n s

A g e n ts

M u tu a lS u p p o rt

O n e -w a y S u p p o rt

C O N V E N T IO N S

S S CA

S S CB

S S CA

S S CB

S S C -R E CR e c ife

S S C -F L NF lo r ia n o p o lis

S S C : S u p e rv is io n a n d C o n tro l S y s te m

D A N : D is tr ib u te d D a ta A c q u is itio n N o d e

O N S U s e rs

E L E C T R IC P O W E R S Y S T E M

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

1 ...n 1 ...n1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n 1 ...n

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Requisitos Funcionais do REGER

• Manutenção consistente da base de dados do REGER: base de dados fonte centralizada e função de sincronização de todos os SSCs a partir da fonte

• Dados de tempo real consistentes (dados do SCADA, da aplicação de análise de rede, programação da operação, etc. – em geral todos os dados modelados como parte da base de dados on-line)

• Dados históricos consistentes: dados serão replicados em dois repositórios centrais de dados históricos, localizados em SSC-BSB e SSC-RIO respectivamente

• Suporte de acesso remoto aos Usuários de um SSC a outro• Operação sob emergências usando o SSC backup designado:

transferência de responsabilidades

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ONS

Technical DB

(BDT)

CIM / XML Standard

SOURCE

MASTER

DB

Power System Model

SSC- FLA

On-line DB

NAD

SSC-NE

Other SSC Data Model

SSC-S

SSC-CNOS/NCO

SSC-SE

SSC- BSB

On-line DB

NAD

4

OTHER

USERs Total &

Incremental

Synchronization

SSC-NE

SSC-S

SSC-CNOS/NCO

SSC-SE

SSC- RIO

On-line DB

SSC- REC

On-line DB

Supply Limit

MODELO DE MANUTENÇÃO E GESTÃO DOS DADOS FONTES DO REGER

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• Requisitos:

– Validação e verificação de

consistência de dados antes

da importação para a BD

fonte mestra

– Registro (Logging) de todas

as alterações de dados, com

possibilidade de auditoria

• Interface para visualizar os

dados-fonte e os data logs

• Função Undo.

Manutenção do Modelo de DadosDados Fonte comuns deverão ter o mesmo:

– Identificação dos pontos de

dados do SCADA que são

definidos como parte do SSC

– Modelo completo da rede

elétrica ou um subset do

modelo completo

– Identificação das telas

– Outras convenções de nomes

e endereçamentos requeridos

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– Fluxo de Potência– Estudos Comparativos– Análise de Contingências– Fluxo de Potência Ótimo– Ações de Remediação– Controle Automático de Tensão– Despacho com Restrições– Validador de Programação

• Aplicações de Medição Fasorial:

– Monitoração do Stress do Sistema– Fechamento de conexão entre 2

ilhas elétricas (SynchAssist)– Fechamento de disjuntor em um

loop na rede de transmissão (LoopAssist)

Funções de Sistema do REGER

• Funções SCADA

• Programação e Controle da Geração

• Simulador de Treinamento de

Operadores (DTS)

• Funções EMS incluindo:

– Modelo de Análise de Rede e Conversão de Base de Dados

– Manutenção do Modelo do Sistema Elétrico usando ferramentas CIM

– Programação de Saída de Equipamentos (EOS)

– Análise de Rede em Tempo Real– Análise de Rede em modo Estudo– Adaptação de Parâmetros– Estimador de Estado

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Conclusões

• Os Centros de Controle do ONS realizam um papel importante na gestão do sistema elétrico de potência no Brasil

• Os novos conceitos introduzidos no REGER melhor suportarão os centros de controle do ONS em seu papel na operação do sistema elétrico nacional

• A arquitetura especificada aperfeiçoará, entre outros aspectos, a confiabilidade em comparação com os sistemas isolados de hoje.

• Os recursos de manutenção central da base de dados proverão ao ONS os meios para consolidar um sistema de centros de controle com dados mais consistentes, tanto para a operação de tempo real quanto para a as demais operações corporativas e de dados históricos.

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Obrigado por sua atenção.

Juvenor P. Silva Jú nior (ONS)Rui Mano (KEMA)

Fim

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reger - zonaelétrica — grupo canalenergia · apresentar o percurso seguido pelo ons na...

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