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IoT Industrial basado en la monitorización en tiempo real y el control de infraestructuras

InGRIDACTIVE GRID MANAGEMENT

ENERGÍA Y utilitiEs

Soporte a las operaciones dinámicas de las redes de distribución

EGOVERNMENt Y sOluCiONEs sECtORiAlEs

ENERGÍA Y utilitiEs

InGRIDACTIVE GRID MANAGEMENT

InGRID AGM es la solución de Indra para la Gestión Activa de la Red. Los métodos y herramientas tradicionales ya no soportan el rápido crecimiento de la complejidad de la Red.

Hacer frente a los retos que se presentan con este nuevo paradigma de una forma satisfactoria es un objetivo que no puede alcanzarse sin cambios fundamentales en cómo controlar un sistema mucho más complejo. La infraestructura de monitorización y control de la red existente no se diseñó para esta transformación.

Análisis seguridad

integración con Backend

Nodos inteligentes Espacio de Datos unificado en tiempo Real

Monitorización y Control en tiempo real

Algoritmia avanzada de red

sensores, analizadores de red, detectores de paso de

falta, etc.

subestaciones Primarias y centros de transformación

secundarios

Gestión de Demanda (Hogar, terciario, industria)

Generación Distribuida, Almacenamiento,

infraestructura Recarga de Vehículo Eléctrico

Análisis de Red tR

AMI

SCADA

Análisis de Red tR

Análisis de Red tR

DMS

Dispositivos y sensores de campo

Las Utilities necesitan una infraestructura de monitorización y control en tiempo real para alcanzar un adecuado conocimiento situacional de la red del siglo XXI, que el IoT (Internet of Things) permite a un coste mucho menor que las soluciones basadas en sistemas SCADA tradicionales (ya que la integración con el Back Office es un proceso largo y costoso), usando componentes escalables y distribuidos.

Dificultades en la localización de fallos y restauración del servicio

Necesidad de operar más cerca de los límites de diseño

Pérdida de eficienciadebido a losdesequilibrios dinámicosde cargas

Necesidad de monitorizar e integrar clientes activos en la operación de red

Dificultades en la previsión de flujos de la red obstaculizando laplanificación de la operación

Riesgo de deterioro de la calidad y pérdida delcontrol en los perfiles detensión

inversiones afectadas por normas más exigentes y

presión económica

Cambios en la tecnología que

trae nuevos

competidores a la industria

Demanda más activa y

con nueva

infraestructura que afecta a la

estabilidad de la red

Nuevas amenazas enciber-seguridad

Big Data

ENERGÍA Y utilitiEs

Indra ha desarrollado, en colaboración con Intel, una arquitectura abierta para poder alcanzar estos objetivos, permitiendo:

La arquitectura propuesta se compone de 4 niveles básicos, en una arquitectura modular:

node#1: este componente lleva la inteligencia a los periféricos de la red. Se trata de un potente dispositivo periférico IoT con software de Indra embebido que permite la captura de datos de manera interoperable y el procesamiento de los mismos en tiempo real. Soporta múltiples protocolos.

ISPEED: plataforma de Indra para una interoperabilidad abierta y en tiempo real (OT Service Bus). Se trata un bus distribuido, sin agentes de comunicación, capaz de gestionar millones de señales por segundo y de proporcionar información crítica en tiempo real. Esta plataforma es capaz de integrar todo tipo de dispositivos y sistemas en una infraestructura común gracias a la homogeneidad de los datos, y de proporcionar comunicaciones seguras y fiables.

InGRID Monitorización en Tiempo Real y Capa de Control: monitorización, análisis y control en tiempo real de forma abierta, escalable y distribuida. Cubre redes de AT, MT y BT. Incluye las siguientes características:

• Motor de Conectividad para análisis de la red.• Capacidades OTS para análisis “what if”.• Herramientas de análisis abiertas y en tiempo real.

Big Data Analytics: mejora del rendimiento de la monitorización de activos y de gestión de la red:

• Integración con plataformas IoT.• Capacidades de Big Data.• Algoritmos de “data discovery” y de “machine-learning”.• Análisis de repositorios de datos masivos.• Descubrimiento de nuevas tendencias y causalidades.

• Operación Proactiva de la Red.• Conocimiento de la situación.• Decisiones Punteras Rápidas.• Interoperabilidad continua.

• Modularidad / Escalabilidad.• Decisiones Híbridas Centralizadas y Distribuidas.• Implantación “Zero-Touch”.

Seguridad

Dispositivos

Edge Int. Nodos

Espacio de datos TR

Monitorización y Control TR

Análisis de Red

inte

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Grid

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Conectividad

2G/3G/4G Bluetooth* Ethernet

ZigBee*1 Stack Serial / USB

VPN WiFi Access

Point MQTT

Manejabilidad

OMA DM TR-069

Config Web

Wind River* Edge Gestión

Agente del Sistema (EMS)

gData

IPTables Encrypted

storage

HW Discrete TPM Secure Boot

DM-Crypt OpenSSL* IPSec VPN

OS y Apps McAfee Embedded Control

(conwhitelisting) GRSecurity

Signed RPM Package Ambiente Run Time

Lua* Java* OSGi*

Gestor de Protocolo OPC-uA / XMl-DA

iEC – 60870-6/tAsE.2 ZHA/Zll

MODBus/tCP/Rtu MQtt tls

REstfull DDs

iEC-102 iEC-104 sNMP

Admin/Config

local – Consola (Cli) Web-Consola

Provisión segura de software

Persistencia Local

H2 sQl Embedded NosQl CouchBase

Gestor de Tareas sensors data gathering CEP/EsP Gestión Digital i/O Edge Computing Rules / Flows secure signature

IIoT / IoT Support sOFiA -2 iot ® iBM.Bluemix®

Dell Edge Gateway C5000 Advantech uNO-2271G Adlink – Matrix 202

Espacio dedatos TR

Monitorización Control TR

Análisis deRed

isPEED ®

OpenFMB ®

OS (Ubuntu / Windriver 7.0)

Intel BSP: Board y Módulos (Intel® Quark™ SoC, Intel® Atom™ Procesador)

Big Data Analytics: Mejorar el mantenimiento de activos, monitorizar tendencias globales y predecir la evolución.

Apps

Data Lake

HDFS , CDH, Mongo, etc.

Gestión de Activos

MQTT Service

Mosquitto

Procesamiento de datos en Streaming

Kit de Herramientas de Análisis

Apps

Índices Históricos de Rendimiento

Apps

Previsiones y Análisis de tendencias

On-Premise / Cloud

Gobierno

usuarios / Dept / unidades / Apps /servicios

Entorno de datos (Runtime)

Grid Analytics

iSPEED Plataforma de integración en tiempo real

Dispositivos

Edge Int. Nodos

Espacio de Datos RT

Monitorización y Control RT

Análisis de Red

Dispositivos

Edge Int. Nodos

Espacio deDatos RT

Monitorización Control RT

node#1: la inteligencia en los extremos de la Red - Arquitectura

indra node#1.domo

ENERGÍA Y utilitiEs

Existen nuevas necesidades en los niveles de MT/BT: Generación distribuida, Vehículo Eléctrico, integración de almacenamientos energéticos (baterías), prosumidores que demandan roles activos… precisamente donde las Utilities carecen de capacidad de monitorización y control.

Extender a estos niveles de MT/BT la capacidad de monitorización y control que realizan hoy en día los SCADA resulta técnicamente complejo y costoso, ya que existe “el problema de la última milla”, que multiplica x 1000 el número de puntos y activos que gestionar, y x 10000 el número de señales.

Mínimo Volumen / Máxima información proporcionada

• Cálculo automático de índices de rendimientos de la operación: límites de tensión/intensidad, pérdidas, potencia reactiva, calidad…

• Generación flexible de alarmas y notificaciones.

• Chequeo consistente de medidas.

• Seguridad de los activos.

• Información detallada del CT bajo condiciones anómalas, minimizando el envío de información innecesaria.

• Cálculo de balances en el dominio y generación de alarmas por fraude/pérdidas.

InGRID AGM – Portal de Monitorización: La red se vuelve más visible e inteligente y permite a los Despachos de Distribución (DSO) tomar plena conciencia de la situación en MT/BT.

• Integración del suministro de las medidas y los sensores de las redes de MT/BT en una operación completa.

• Monitorización en tiempo real de los flujos de las redes de MT/BT, demanda/generación, estados y eventos (faltas, tensión).

• Monitorización en tiempo real de los activos del CT para identificar potenciales riesgos: transformadores, agua, fuego, fraude.

NECESIDAD

LA SOLUCIÓN

Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Monitorización de MT/BT

Listo para manejar funciones avanzadas de control distribuido

• Control avanzado de la temperatura de transformadores.

• Previsiones de la evolución de la carga de los transformadores cada 24 horas.

• Localización y aislamiento automático de fallos basándose en la información disponible: Smart Meters (CT), protecciones, detectores de falta.

• Control automático Volt/Var utilizado en la generación distribuida + tap changers disponibles en el dominio.

• Control automático de conexiones/desconexiones de la generación distribuida bajo condiciones de falta.

iSPEED

Operador de Control Power Analytics

ADMS

Portales Web de supervisión

Análisis abierto / Optimización

Topología

Estimación de estado

3er grupo

Estado de Red I/O Gestión

SCADA

ENERGÍA Y utilitiEs

El incremento de la penetración de la Generación distribuida, el almacenamiento en baterías, el vehículo eléctrico y los nuevos modelos de negocio basados en la agregación de DER, han comenzado a impactar significativamente en la fiabilidad y eficiencia de las redes:

• Deterioro de la Calidad: pérdidas de control de los perfiles de tensión.

• Dificultades en la localización de faltas y en la restauración del servicio.

• Pérdidas de eficiencia debidas a cargas dinámicas no balanceadas.

• Cambios en los flujos de carga de MT/BT.

• Transformadores/líneas, fuera de su ámbito de diseño, acortando la vida útil de los activos e incrementando los ratios de fallo.

• Problemas en la estimación de los flujos de la red, lo que dificulta la planificación de las operaciones.

1. Intercambio de información en tiempo real entre los DER y los DSO.2. Capacidad de monitorización y control de los DER como una extensión de los DSO.3. DSO coordinan activamente los DER en las operaciones de red:

• DER como agentes de control de tensión.

• Elementos activos en la restauración del servicio.

• Monitorización en tiempo real de la calidad y rendimiento de la red con DER. Límites de tensión e intensidad, pérdidas, potencia reactiva, calidad, riesgos, incumplimiento de los límites operacionales.

• Operaciones preventivas. Estimación de la evolución de la red en los próximos minutos/horas para identificar los riesgos más próximos y con ello poder tener capacidad de respuesta.

• Control automático de la tensión utilizando DER.

• Actuando sobre: Transformadores, FACTs y DER disponibles en el dominio.

• Restauración del Servicio de forma coordinada basado en DER (+velocidad restauración servicio).

• Coordinación y optimización de los DER en servicios de agregación para mercados transactivos locales.

NECESIDAD

LA SOLUCIÓN

Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Integración de Recursos Energéticos Distribuidos (DER)

iSPEED

Operador de Control Power Analytics

Portales Web de supervisión

Análisis abierto / Optimización

Topología

Estimación de estado

3er grupo

Estado de Red I/O Gestión

SCADA

InGRID

La aparición de DER en la MT/BT fuera del control del operador de red, produce severas perturbaciones en los flujos de carga y en la calidad de los parámetros de MT/BT, forzando a los elementos de la red a trabajar fuera de sus condiciones de diseño, acortando su vida útil e impactando directamente en la fiabilidad del suministro.

Bajo estas circunstancias es imprescindible tener una estrategia efectiva con el fin de monitorizar dinámicamente y prevenir los riesgos de fallo de los activos distribuidos de la red.

• Mapa de riesgo de fallo.

• Evaluación en tiempo real de los riesgos de fallo: anticipación de fallo en los equipos.

• Acciones automáticas de protección de los activos.

• Monitorización basada en:

NECESIDAD

LA SOLUCIÓN

Casos de Uso de la Gestión Activa de la Red: Monitorización de la Condición de los Activos

ENERGÍA Y utilitiEs

Ajustes de modelos de monitorización de la condición de los activos basados en algoritmos avanzados de reconocimiento de patrones y degradación acumulada debido a condiciones de operación fuera de las de diseño.

• Transformadores de subestaciones primarias de AT/MT e interruptores automáticos: medidas eléctricas, térmicas y de descargas parciales, medidas de gas,….

• Transformadores de MT/BT: Medidas eléctricas (analizadores MT/BT) + temperatura del transformador + temperatura ambiente.

Necesidad de operar más cerca de los límites de diseño

Flujos de energía dinámicos no controlados

Pérdida de eficiencia debido a los desequilibrios dinámicos de cargas

Dificultades en la previsión de flujos de la red obstaculizando la planificación de la operación

inversiones afectadas por normas más

exigentes y por presión

económica

Demanda más activa y con nueva

infraestructura que afecta a la

estabilidad de la

red: EV, PV

Apps

Data Lake

HDFS , CDH, Mongo, etc

Gestión de activos

Servicio MQTT

Mosquitto

Streaming Data Processing

Analytics Tool Kit

Apps

Índices históricos de rendimiento

Apps

Previsión y trend análisis

On-Premise / Cloud

Dirección

usuarios / Depart / unidades / Apps /servicios

Entorno Data Science (Runtime)

Grid Analytics

iSPEED Otras fuentes de Datos

Preventivo Online

Batch

ENERGÍA Y utilitiEs

ü

ü

ü

Energuate (Guatemala)Ecopetrol (Colombia)Cemig (Brasil)Elektro (Brasil)OSE (Uruguay)UTE (Uruguay)AES SUL (Brasil)CPFL (Brasil)Aguas de Hermosillo (México)Aguas de Monterrey (México)Cadafe (Venezuela)Hidrocapital (Venezuela)Seneca (Venezuela)Disnorte-Dissur (Nicaragua) Electricaribe (Colombia) Eleval (Venezuela)Eletrobras (Brasil)CEEE (Brasil)Energisa (Brasil)Emdersa (Argentina)EEC (Colombia)Epsa (Colombia)Grupo EMEL (Chile)Petrobras (Brasil) RGE (Brasil) Chevron (USA)AyA (Costa Rica)Aysa (Argentina)

Más de 140 compañias de Utilities utilizan las Soluciones de Indra.

Más de 100 millones de clientes gestionados por el Sistema Comercial de Indra.Más de 700 Empresas de Energía gestionadas por las Soluciones de Indra.Más de 70 Utilities ulitizan nuestros Sistemas de Distribución.

ONEE (Marruecos)KPLC (Kenia)ENEO (Camerún)EEPCO (Etiopia)NCWSC (Kenia)KENGEN (kenia)UMEME (Uganda)ZESCO (Zambia)ZETDC (Zimbabue)GECOL (Libia)ESCOM (Malawi)EDM (Mozambique)ECG (Ghana)KETRACO (Kenia)

Meralco (Filipinas)Mayniland (Filipinas)Manila Water (Filipinas)E&W Authority (Bahréin)Cepalco (Filipinas)Caltex (Australia)Origin (Australia)PLN (Indonesia)RAWEC (Arabia Saudí)

GNF (España/LATAM)Enel / Endesa (Italia/España/LATAM)Enel Green Power (España)Viesgo (España)Iberdrola (España/ Portugal)REE (España)ACEA (Italia)ENI (Italia)EDP (Portugal)BP (Portugal)Canal Isabel II (España)Agbar (España)FCC Aqualia (España)SSE Grupo EDF (Eslovaquia)Grupo PP&L CEZ (República Checa/ Rumanía)RWE (República Checa)Red Chisinau, Centru, Sud (Moldavia)Eléctrica (Rumanía)EDA (Portugal)EDM (Portugal)GALP (Portugal)REPSOL (España / Portugal)Lafarge Energy (Suiza)ENEA (Polonia)NEK EAD (Bulgaria)Trafigura (Global)SEPS (Eslovaquia)

AMÉRICA ÁFRICA

ORIENTE MEDIO - ASIA - PACÍFICO

EUROPAEdelap (Argentina)Sedapal (Perú)Sedalib (Perú)Electrodunas (Perú)Osinergmin (Perú)Sempra (USA)AES (Brasil)Ligth (Brasil)PetroPerú (Perú)EP Petroecuador (Ecuador)CDEEE (Dominicana)Edesur (Dominicana)Edenorte (Dominicana)DelSur (El Salvador)EDEN/EDES (Argentina)UTE (Uruguay)

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Indra se reserva el derecho de modificar estasespecificaciones sinnotificación previa.