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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE

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1. NS 14 NR 2 ASDU Type ID Interrogated by general DI 6057 0 Valid DI 6061 0 Valid DI 6062 O Valid NS 15 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6605 1 Valid lt 15 43 21 314 Single Point response Length 166 I ID 1 lt Single point gt Count 39 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6009 0 Valid 6117 1 Valid DI 6118 0 Valid DI 6119 O Valid DI Valid DI 6122 0 Valid DI 6123 0 Valid DI 6124 0 Valid DI 6126 Valid DI 6127 Valid DI 6128 Valid DI 6130 Valid DI 6131 Valid DI 6132 Valid DI 6134 Valid DI 6135 Valid DI 6136 Valid DI 6137 Valid DI 6138 Valid DI 6139 Valid DI 6141 Valid DI 6142 Valid DI 6143 Valid DI 6145 Valid DI 6146 Valid DI 6147 Valid DI 6149 Valid DI 6150 Valid DI 6151 Valid lt 15 43 21 314 Single Point response Length 27 I 1 Single point SQ Count 14 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6153 0 Valid 6155 0 Valid DI 6156 0 Valid DI 6157 0 Valid DI 000000 107 DI 6606 0 Valid NS 16 NR 2 ASDU Type Interrogated by general DI 6116 0 Valid DI 6120 1 Valid DI 6121 O Valid DI 6125 0 Valid DI 6129 Valid DI 6133 Valid DI 6531 Valid DI 6140 Valid DI 6144 Valid DI 6148 Valid DI 6152 000000
2. __ Status LTTBD DJ17U4 CMD N o Selecionado Estado Atual Em Execu o v Intertravado inibido Fatiha de Aquisi o Equipamento fechado Fechar Equipamento TT Controle intertravado Cancelar Habilita o Inibir Figura 3 14 Tela de Controle de Disjuntor Equipamento sem permiss o de controle intertravamento 74 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o O diagn stico exibido na tela em formato de pop up ap s o clique sobre o n mero de opera o do equipamento Para os disjuntores e seccionadoras as telas de diagn stico apresentam todas as condi es que impedem a execu o de sua manobra A Figura 3 15 mostra as op es dispon veis nos diagn sticos do disjuntor 17U4 da chave seccionadora 17U3 As condi es que impedem o fechamento desse disjuntor s o representadas atrav s de um check n o atendido na cor vermelha Na Figura 3 15 a a chave de modo de opera o Local Remoto est selecionada para Local Dessa forma o disjuntor ser intertravado para manobra a partir do centro de opera o sendo permitido apenas comando local na subesta o A seccionadora 17U3 est sem permiss o de manobra porque o disjuntor est fechado Como esse tipo de equipamento n o pode ser manobrado em carga deve
3. SEPP SEDOU SS Figura 4 2 Visor de Telas e Alarmes o Sistema Pacis da AREVA 84 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT El BEE Tela Exibi o Mem ria Navega o Base Op es Sexta feira 3 de setembro de 2010 all PRESA Ea ARQ NOVA SE S O GOTARDO 2 4 35 3 459 5 ITUMBIARA i SE BOM DESPACHO 3 ESTREITO Setor esi 50019 CC IL vateres Figura 4 3 Desligamento da LT Nova Ponte S o Gotardo Para evitar poss veis erros operativos os controles de abertura e fechamento de disjuntor est o bloqueados na tela do unifilar geral Para efetuar o telecontrole na instala o o operador ter que acessar o diagrama da subesta o Esse diagrama apresenta maior riqueza de detalhes sobre a instala o Na tela local poss vel verificar a exist ncia de bloqueios na subesta o texto BLOQUEADO na cor vermelha na tabela de bloqueios Nos centros de controle o operador disp e de diversos monitores para exibir as telas do sistema Normalmente em uma das telas o visor de alarmes fica constantemente em exibi o De acordo com as caracter sticas do visor de alarme conforme indicado no item 3 3 4 1 no momento de um desligamento ap s ouvir o sinal sonoro de abertura de disjuntor que diferente de todos os outros sons de a
4. 399 4 803613 Valid AI 400 134 156311 Valid AI 401 0 000000 Invalid AI 402 133 652756 Valid AI 403 2 758873 Valid AI 404 3 384503 Valid AI 405 1 507614 Valid AI 406 5 169836 Valid AI 407 1 797540 Valid AI 408 2 728355 Valid AI 409 1 385540 Valid AI 410 3 430280 Valid lt 15 43 22 034 Measured Float response Length 50 I NS 54 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 5 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 266 532 153870 Valid AI 268 531 698975 Valid AI 270 0 000000 Valid AI 271 0 000000 Valid AI 278 532 728088 Valid lt 15 43 22 153 Measured Float response Length 18 I NS 55 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 256 534 075867 Valid lt 15 43 22 188 Measured Float response Length 18 I NS 56 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 257 531 665894 Valid lt 15 43 22 188 Measured Float response Length 18 I NS 57 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 258 537 908630 Valid lt 15 43 22 188 Measured Float response Length 18 I NS 58 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 262 177 306915 Valid lt 15 43 22 188 Measured
5. AT UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO X ESCOLA POLIT CNICA JE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA EL TRICA IMPLANTA O DE UM CENTRO DE OPERA O EM TEMPO REAL DE UM AGENTE DE TRANSMISS O DO SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL ROBERTO JEFFERSON NUNES QUEIROZ RIO DE JANEIRO R J BRASIL OUTUBRO 2010 IMPLANTACAO DE UM CENTRO DE OPERA O EM TEMPO REAL DE UM AGENTE DE TRANSMISS O DO SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL ROBERTO JEFFERSON NUNES QUEIROZ PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELETRICA DA ESCOLA POLITECNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISISTOS NECESSARIOS PARA OBTEN O DO GRAU DE ENGENHEIRO ELETRICISTA APROVADO POR Prof Sergio Sami Hazan Ph D Prof Carmen Lucia Tancredo D Sc Prof Marcos Vicente de Brito Moreira D Sc RIO DE JANEIRO RJ BRASIL OUTUBRO 2010 AGRADECIMENTOS Agrade o primeiramente aos meus pais Torquato Queiroz e Maria de F tima Queiroz que me apoiaram e dedicaram sua vida minha forma o humana e profissional minha esposa Danielli Meira por seu incondicional apoio amor e carinho fundamentais para a conclus o desse trabalho Aos meus parentes que acompanharam minha evolu o sempre acreditando em mim A todos os amigos que se mantiveram ao meu lado em todos os momentos Ao Departamento de Engenharia El trica da UFRJ que atrav s de sua forma o integral proporcionou a inser
6. Embora existam diferentes n veis hier rquicos de opera o opera o de instala o opera o de equipamento opera o de rea de controle e opera o de sistemas cada um deles tem a sua complexidade tornando o trabalho do operador do sistema el trico extremamente cr tico Durante um black out v rios servi os s o afetados transporte p blico ilumina o seguran a patrimonial telecomunica es fornecimento de energia para hospitais etc A sociedade moderna extremamente dependente de energia e durante um acontecimento dessa natureza exige a retorno r pido dos servi os interrompidos pela falha de energia el trica N o existe sistema infal vel por m poss vel minimizar indisponibilidades no fornecimento de energia atrav s de bom planejamento e de equipes bem preparadas para a recomposi o em caso de falha Nesse contexto o SSC assume a posi o de principal ferramenta para a opera o segura do sistema Atrav s dele e de seus m dulos de gest o de energia poss vel visualizar em tempo real o sistema el trico prever acontecimentos e lev lo para o ponto de opera o mais seguro poss vel considerando seu estado topol gico e as poss veis restri es e indisponibilidades de equipamentos Nos pr ximos itens deste trabalho ser o apresentados os recursos e requisitos definidos pelo ONS para o SSC tipos de sistema de supervis o as ferramentas de an lise de redes e as caracter sticas desej
7. O sistema operacional suporte do SAGE o UNIX em conformidade com o n vel XPG4 Base Profile da X OPEN utilizado o protocolo TCP IP para comunica o em rede e as linguagens de programa o utilizadas no desenvolvimento s o C C e FORTRAN ANSI A comunica o de dados desempenhada por m dulos que permitem a liga o do SAGE com uma variedade de equipamentos de campo UTR ou PLC e com centros de controle regionais ou de sistemas atrav s de protocolos propriet rios ou padronizados como IEC 870 5 DNP 3 0 ICCP IEC 870 6 TASE 2 em TCP IP MODBUS etc O SAGE possui al m das funcionalidades de um sistema SCADA o modelo EMS Nesse modelo est o presentes as fun es de an lise de rede respons veis por monitorar a opera o corrente do sistema el trico fornecendo ao operador uma estimativa confi vel do estado do sistema informando quanto ocorr ncia de condi es operativas n o desejadas e produzindo estrat gias de controle que permitam alterar o ponto de opera o para uma condi o operativa normal As fun es de an lise de rede devem possibilitar aos engenheiros de opera o a realiza o de estudos relativos a condi es de p s opera o an lise detalhada da condi o operativa corrente possibilitando a simula o de manobras na rede al m de permitir as equipes de programa o e supervis o o estabelecimento e a revis o do Programa de Opera o 32 Cap tulo 2 Centro de Opera
8. 3 1 1 O Grupo PLENA Transmissoras O Grupo PLENA Transmissoras composto por diversas concession rias de transmiss o de energia el trica que atuam no Sistema Interligado Nacional Desde a entrada em opera o das primeiras linhas de transmiss o em Dezembro de 2002 a empresa permanece em expans o Hoje presente em v rios estados da federa o um dos maiores grupos do setor el trico Atualmente a PLENA Transmissoras administra 12 empresas totalizando 5 925km de linhas de transmiss o na rede b sica dos quais 4 976 j em opera o As empresas do grupo Sao CPTE Cachoeira Paulista Transmissora de Energia S A ETEE Expansion Transmiss o de Energia El trica S A ETIM Expansion Transmiss o Itumbiara Marimbondo S A 55 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o ITE Jauru Transmissora de Energia S A LTT LT Tri ngulo S A PCTE Po os de Caldas Transmissora de Energia S A RPTE Ribeir o Preto Transmissora de Energia S A PPTE Porto Primavera Transmissora de Energia S A SMTE Serra da Mesa Transmissora de Energia S A SPTE Serra Paracat Transmissora de Energia S A VCTE Vila do Conde Transmissora de Energia S A Transmiss o Itumbiara Marimbondo S A Figura 3 1 Mapa das Concession rias da PLENA Transmissoras 56 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o A Figura 3 1 mostra a localiz
9. O SIN dimensionado segundo o crit rio de seguran a N 1 ou seja mesmo com a indisponibilidade de qualquer elemento conting ncia simples o sistema deve ser capaz de permanecer operando sem interrupc o do fornecimento de energia perda de estabilidade do sistema viola o de padr es de grandezas el tricas freq ncia tens o harm nicos etc e sem atingir limites de sobrecarga de equipamentos e instala es Entretanto a opera o de qualquer sistema est sujeita a conting ncias m ltiplas Em 2009 ocorreram mais de 500 conting ncias deste tipo envolvendo a rede b sica do SIN A a o adequada dos SEPs associada ao bom desempenho dos sistemas de controle incluindo os estabilizadores de sinal adicional garantiram a seguran a operativa do SIN 39 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Os sistemas isolados apresentam fragilidades para a continuidade no fornecimento de energia em suas regi es A energia consumida na regi o de Manaus em grande parte produzida pela Usina Hidroel trica de Balbina por m uma parte significativa da energia produzida por usinas t rmicas No sistema Acre Rond nia at pouco tempo isolado do SIN a energia era produzida basicamente por usinas t rmicas e algumas pequenas PCHs Em Outubro de 2009 a concession ria Jauru Transmissora de Energia S A entregou para o sistema a linha de transmiss o que interliga as subesta es de Jauru MT e Vilhena RO A entrada em ope
10. Unidades Terminais Remotas Sistemas de supervis o e controle local Denota enlaces de dados para a aquisi o de informa es e a emiss o de a es de comando do Controle Autom tico de Gera o Figura 2 10 Organiza o da Infra estrutura de Supervis o e Controle do ONS A seguir alguns dos recursos exigidos pelo ONS para a interligac o de dados de supervis o de cada SSCL UTR e Ter seus rel gios internos ajustados com exatid o melhor ou igual a 1 um milissegundo com sincronismo por GPS e Ter tempo m ximo de reinicializa o de 5 cinco minutos e Ser dimensionado para n o perder sequ ncia de eventos Em caso de avalanche de informa o todos os eventos devem ser transferidos para o ONS em at 5 cinco minutos e Todas as medi es devem ser feitas de forma individualizada e transferidas periodicamente aos centros de opera o e Os sistemas devem ser projetados para suportar per odos de aquisi o de 4 quatro segundos e O tempo para a transmiss o dos dados para o ONS durante a opera o normal do sistema deve ser de 4 quatro segundos em m dia Os ndices m nimos definidos pelo ONS para a disponibilidade dos recursos de supervis o e controle agregados por UTR CD s o estabelecidos conforme abaixo e 98 5 em base anual para UTR ou SSCL de instala es cr ticas 25 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real e 97 5 em base anual para UTR ou SSCL das demais i
11. o T pico Figura 2 2 Organiza o de um Centro de Operag amp o sees Figura 2 3 Computador ENIAG 5 5 pde eet ee ater in eee eee Te er Se pod Figura 2 4 esquerda a vista frontal e direita vista traseira do painel de controle da UHE SALTO WEISSBACH inaugurada em 1914 Santa Figura 2 5 Sala de controle de subesta o da d cada de 1970 com opera o atrav s de instrumentos e sinaliza o de alarmes em anunciadores Quadro de alarmes apresentados na parte superior dos pain is sese Figura 2 6 esquerda Rel Eletromec nico de sobrecorrente ao centro rel est tico e direita Tel digital skis ite duce ie Forte eH reed e HORS e Figura 2 7 Sala de controle da Usina Nuclear Angra 2 Ao fundo pain is convencionais com instrumentos e anunciadores de alarme topo Nas mesas de opera o console com IHM digital mem Figura 2 8 Tela t pica de um sistema de supervis o de uma planta industrial Figura 2 9 Tela de Alarmes do mesmo sistema da Figura 2 8 eee Figura 2 10 Organiza o da Infra estrutura de Supervis o e Controle do ONS Figura 2 11 Recurso de Supervis o e Controle dos Agentes sse Figura 2 12 Centros de Opera o Regionais de sist
12. o de Tempo Real do Sistema E l trico Essas fun es s o divididas em Modo de Tempo Real e Modo de Estudo No Modo de Tempo Real as fun es processam dados provenientes do Subsistema de Aquisi o e Comunica o de Dados do SAGE e s o executadas de forma peri dica sob requisi o do operador ou automaticamente ap s a ocorr ncia de um evento As fun es do Modo de Tempo Real s o e Configura o da Rede El trica e Estima o de Estados e An lise de Conting ncias e Controle de Emerg ncia No Modo de Estudo as atividades s o executadas a pedido do operador e consistem da simula o ou an lise de uma condi o operativa passada estudos de p s opera o corrente do Modo de Tempo Real ou futura estudos de simula o e an lise de condi es operativas propostas As fun es do Modo de Estudo s o e Fluxo de Pot ncia Convencional e An lise de Conting ncias e An lise de Sensibilidade e Equivalente de Redes e Fluxo de Pot ncia timo Al m dessas fun es o SAGE possui um controle autom tico de gera o que tem por objetivo realizar o controle em malha fechada da gera o de pot ncia ativa de forma a regular a frequ ncia e o interc mbio l quido entre reas O SAGE possui ainda uma interface entre o sistema de tempo real e o ambiente corporativo da empresa E poss vel armazenar na base de dados corporativa grandezas de tempo real assim como dados hist ricos para posterior
13. o de dado evita o trafego intenso de informa o na rede O tr nsito de todos os pontos do sistema ocorrer apenas no momento do fechamento da comunica o e em intervalos maiores 30 a 60 minutos conforme filosofia de implementa o do sistema mestre evitando o uso excessivo de recursos de rede Nesse protocolo a ocupa o dos canais de comunica o ser definida pela varia o dos pontos no sistema escravo Durante a opera o normal apenas os dados anal gicos sofrem varia o No momento da manobra de algum equipamento ou durante um desligamento ocorre a varia o de estado de v rios pontos digitais atua o de prote o 100 mudan a de estado de disjuntor etc ocasionando eleva o no tr fego da rede Embora esse aumento seja significativo quando a ocorr ncia envolve o desligamento de v rios equipamentos a ocupa o dos recursos de rede nesse caso nunca poder ser comparada por exemplo densidade de dados que trafegam durante o pedido de integridade Modelo OSI A representa o proposta pelo modelo das camadas OSI Open Systems Interconnection uma abstra o conceitual criada pela ISO International Organization for Starndardization para modelar a forma de implementa o e intera o dos protocolos de comunica o Seu objetivo promover a interoperabilidade entre as diversas plataformas O modelo OSI como tal apenas uma refer ncia que especifica as fun es a serem imple
14. HHHO HHHO 111 lt 15 43 21 891 Single Point response Length 130 I NS 46 NR 2 ASDU ID 1 lt Single point gt Count 30 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6114 0 Valid DI 6113 0 Valid DI 6016 1 Valid DI 6017 1 Valid DI 6019 1 Invalid DI 6019 0 Valid DI 6018 1 Invalid DI 6018 1 Valid DI 6173 1 Valid DI 6014 O Valid DI 6015 1 Valid DI 6013 0 Valid DI 6532 0 Valid 6533 1 Valid DI 6537 0 Valid DI 6535 0 Valid DI 6534 0 Valid DI 6536 Valid DI 6001 0 Valid DI 6538 0 Valid DI 6002 0 Valid DI 6003 Valid DI 6008 0 Valid DI 6005 0 Valid DI 6004 0 Valid DI 6006 Valid DI 6007 0 Valid DI 6012 O Valid DI 6010 O Valid DI 6011 Valid lt 15 43 21 891 Interrogation response Length 14 I NS 47 NR 2 ASDU Type ID 100 Interrogation command Count 1 Cause of transmission 10 Activation termination Origin 0 Comm Addr 4 QOI 20 Station interrogation lt 15 43 21 891 Measured Float response Length 88 I NS 48 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 15 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 322 12 000000 Valid AI 323 16 000000 Valid AI 324 33 000000 Valid AI 325 609 000000 Valid AI 326 5 000000 Valid AI 327 3 000000 Valid AI 328 2010 000000 Valid AI 329 0 000000 Valid AI 330 14 000000 Valid AI 331 1 000000 Valid AI 332 1 000000 V
15. NS 17 NR 2 ASDU Type ID lt Interrogated by general DI 6154 0 Valid DI 6158 O Valid DI 6159 0 Valid DI 6160 O Valid DI 6161 O Valid DI 6162 0 Valid DI 6164 0 Valid DI 6165 0 Valid DI 6166 0 lt 15 43 21 314 Single Point response Length 59 I 1 Single point SQ Count 46 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 6177 0 Valid DI Valid DI 6182 0 Valid DI 6186 Valid DI 6190 Valid DI 6194 Valid DI 6198 Valid DI 6202 Valid DI 6206 Valid DI 6210 Valid DI 6214 Valid DI 6218 0 0000000 lt 15 43 21 314 Measured Float 6178 0 Valid DI Valid DI 6183 0 Valid DI 6187 Valid DI 6191 Valid DI 6195 Valid DI 6199 Valid DI 6203 Valid DI 6207 Valid DI 6211 Valid DI 6215 Valid DI 6219 DI 6175 0 Valid 6179 1 Valid DI Valid DI 6184 0 Valid DI 6188 Valid DI 6192 Valid DI 6196 Valid DI 6200 Valid DI 6204 Valid DI 6208 Valid DI 6212 Valid DI 6216 Valid DI 6220 0 0000000 response Length 162 Valid DI 6163 0 Valid NS 18 NR 2 ASDU Type ID lt Interrogated by general DI 6176 1 Valid DI 6180 O Valid DI 6181 0 Valid DI 6185 0 Valid DI 6189 Valid DI 6193 Valid DI 6197 Valid DI 6201 Valid DI 6205 Valid DI 6209 Valid DI 6213 Valid DI 6217 Valid I NS 19 NR 2 ASDU Type 0000000 ID 13 Measured value float Count 19 Cause of transmission 20 lt Interrogat
16. ativa o A mensagem seguinte 15 43 21 059 o pedido de integridade ou interroga o geral do mestre O tipo da mensagem 100 Type ID 100 e a causa de transmiss o 6 indicando o envio da mensagem pelo mestre A resposta ao pedido de integridade ocorre em tr s etapas A primeira a repeti o da pergunta com a causa de transmiss o 7 15 43 21 139 indicando a confirma o da ativa o dessa mensagem pelo escravo A segunda parte o envio de v rias mensagens atendendo a solicita o de interroga o geral A terceira etapa a repeti o da pergunta 15 43 21 891 com a causa de transmiss o 10 indicando a termina o da ativa o Durante o envio dos pontos para o atendimento da integridade a causa de transmiss o 20 indicando que esse envio ocorre em resposta a interroga o geral Na integridade os pontos s o enviados separados por tipo digital simples Type ID 1 digital duplo Type ID 3 anal gico de ponto flutuante Type ID 13 A mensagem de envio de pontos traz a informa o do tipo de mensagem o endere o e valor do ponto a estampa de tempo e seu flag de qualidade indicando se o ponto est v lido inv lido substitu do manual dentre outros 105 Ap s a troca da primeira mensagem de aplica o neste caso o Type ID 101 o sistema escravo est habilitado a enviar mensagens de natureza espont nea identificada pela causa de transmiss o 3 Cause of transmission 3 Dessa forma
17. equipamentos e regi es de controle mantendo a economicidade e seguran a garantindo desta forma a continuidade no fornecimento de energia Eles s o organizados de forma hier rquica e classificados de acordo com sua abrang ncia de opera o Os centros de menor abrang ncia recebem o nome de centro de opera o da instala o ou local COI ou COL e se reportam aos centros de maior abrang ncia tais como os centros da transmiss o gera o ou distribui o COT COG e COD que por sua vez se reportam aos centros regionais e de sistema COR e COS Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real O advento dos sistemas computacionais e a necessidade de obter dados e informa es de processos produtivos plantas industriais sistemas de transporte log stica energia comunica es etc foi respons vel pela crescente ado o de ferramentas de automa o A evolu o tecnol gica dessas ferramentas associadas s facilidades de telecomunica es tornou poss vel estabelecer a transmiss o de dados e informa es para outros sistemas remotos a partir dos sistemas locais de automa o que em fun o de sua aplica o podem passar a receber solicita es de controle dos sistemas remotos Esses controles podem ser o envio de uma ordem para ligar ou desligar um equipamento o envio de um valor de refer ncia set point de uma grandeza qualquer temperatura press o vaz o tens o etc que o sistema local deve pe
18. o das informa es Uma vez dispon vel no centro de controle as informa es s o enviadas para o m dulo EMS que atrav s das fun es de an lise de redes auxiliam o processo de tomada de decis o do operador O sistema EMS sempre trabalhar associado a um sistema SCADA para fazer a aquisi o das informa es de campo Algumas fun es de an lise de redes dependem da observabilidade do sistema supervisionado Em outras palavras necess rio que seja supervisionada uma quantidade de barras e n s el tricos que permitam a converg ncia do fluxo de pot ncia Dessa forma s faz sentido o uso dessas fun es em sistemas de n vel hier rquico superior e de abrang ncia regional As fun es de an lise de redes n o ter o aplicabilidade em sistemas de supervis o locais ou de pequena abrang ncia A seguir um breve descritivo das principais fun es de an lise de rede O Configurador de Redes O Configurador de Redes tem a fun o de montar a topologia do sistema a partir dos estados de chaves seccionadoras e disjuntores recebidos do sistema de aquisi o de dados juntamente com par metros est ticos do sistema previamente armazenados na base de dados O configurador gera alarmes quando ocorre mudan a de estado de algum equipamento ou na ocorr ncia de ilhamento no sistema el trico O Estimador de Estados A fun o do estimador de estados fornecer uma solu o de fluxo de pot ncia ou seja o estado magni
19. o de prote o de sistemas el tricos A primeira gera o de Rel s Est ticos foi constru da atrav s de circuitos valvulados e com n mero restrito de fun es de prote o compara o direcional e prote o de dist ncia Nesse per odo tamb m foi utilizado o Rel Semi Est tico que integrava no mesmo equipamento elementos eletromec nicos e circuitos eletr nicos A segunda gera o de Rel s Est ticos d cadas de 1950 1960 e in cio dos anos 70 j utilizava circuitos transistorizados e tinha capacidade para um n mero maior de fun es de prote o sobrecorrente compara o direcional prote o de dist ncia etc Figura 2 5 Sala de controle de subesta o da d cada de 1970 com opera o atrav s de instrumentos e sinaliza o de alarmes em anunciadores Quadro de alarmes apresentados na parte superior dos pain is No Brasil a entrada dos Rel s Est ticos ocorreu em meados da d cada de 1970 e o seu uso foi largamente difundido por aproximadamente 10 anos Esses rel s n o tiveram vida 15 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real longa Em fung o do desgaste de seus componentes eletr nicos a maior parte foi substitu da at o in cio da d cada de 1990 A partir da d cada de 1970 surgiram os primeiros Rel s Digitais baseados em circuitos integrados e microprocessadores O amadurecimento dessa tecnologia e o aumento da confiabilidade e disponibilidade desses pequenos co
20. o de sobrecorrente de terra temporizada 14 disparo da prote o de sobretemperatura do estator e do rotor A2 11 Bancos de capacitores s rie Grupo A l disparo da prote o de sobrecarga 2 disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o dos bancos de capacitores s rie Outras fun es l disparo da prote o de sub harm nicas 2 disparo da prote o do centelhador 3 disparo da prote o de desbalan o de tens o 4 disparo da prote o de fuga para a plataforma A2 12 Sistemas de transmiss o em corrente cont nua A2 12 1 Para os equipamentos componentes dos conversores incluindo o s transformador es e reatores Grupo A l disparo das prote es intr nsecas dos equipamentos conforme especificado para o respectivo equipamento A2 12 2 Prote o do conversor por sa da existente Grupo A l disparo do rel de bloqueio do conversor 2 disparos da prote o de sobretens o CA 3 disparos da prote o harm nica crit rio por corrente 97 Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem 1 2 a 4 5 6 7 8 9 Atua o da prote o do conversor Outras fun es disparo da prote o para falha na v lvula disparos por sobrecorrente do conversor disparos por falha de comuta o disparos por ngulo de retardo excessivo disparo da pr
21. Descritivo e Ocorr ncia s o exibidos visa facilitar a leitura O ID e o Descritivo trazem o conte do do ponto e a Ocorr ncia a severidade e o estado do ponto No padr o adotado para o descritivo o texto sempre iniciado pelo c digo ANSI que representa a fun o de prote o controle que origina o ponto A formata o do descritivo prev de 2 a 5 caracteres para esse c digo que separado do restante do texto pelos caracteres espa o tra o e espa o Os tr s caracteres adicionais embora consumam parte da quantidade total dispon vel que somado ao c digo ANSI pode chegar a 8 caracteres agregam ao texto uma identidade visual bastante eficiente O primeiro aspecto que deve ser destacado o contraste proporcionado pelo n mero quando colocado frente do texto Para o operador e demais profissionais de prote o a identifica o da atua o atrav s de n meros muito mais objetiva do que a descri o textual No pr ximo exemplo uma atua o de prote o de dist ncia de linha 05 08 13 57 21 LTTBD LTSG 21Z1FA P 21 Prote o de Dist ncia Z1 Fase A DESLIGAMENTO 76 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o Durante o calor da ocorr ncia a compreens o do operador acontece em duas etapas No primeiro momento o operador entende Houve um desligamento na Linha Bom Despacho S o Gotardo por atua o da prote o de dist ncia A primeira an lise d
22. ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006 Valid lt 15 43 23 832 Measured Float response Length 18 I NS 73 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 23 832 Measured Float response Length 18 I NS 74 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 603134 Valid lt 15 43 23 832 Measured Float response Length 18 I NS 75 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid lt 15 43 23 851 Measured Float response Length 18 I NS 76 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid lt 15 43 23 851 Measured Float response Length 18 I NS 77 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 287 70 996887 Valid lt 15 43 23 873 Measured Float response Length 18 I NS 78 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 266 532 153870 Valid lt 15 43 23 893 Measured Float response Length 18 I NS 79 NR 2 ASDU Type ID 13 M
23. Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 258 537 908630 Valid lt 15 43 26 182 Measured Float response Length 18 I NS 114 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 262 177 306915 Valid lt 15 43 26 182 Measured Float response Length 18 I NS 115 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 264 0 000000 Valid 15 43 26 221 Supervisory request Length 4 I NR 112 lt 15 43 26 452 Measured Float response Length 18 I NS 116 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 260 784 385925 Valid lt 15 43 26 510 Measured Float response Length 18 I NS 117 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 261 771 425049 Valid lt 15 43 26 803 Measured Float response Length 18 I NS 118 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006 Valid lt 15 43 26 821 Measured Float response Length 18 I NS 119 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 26 882 Measured Float response Length 18 I NS 120 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 603134 Valid 116 NR 2 ASDU Type Spontaneous NR
24. Valid AI 366 5 000000 Valid AI 367 3 000000 Valid AI 368 2010 000000 Valid AI 369 2 000000 Valid AI 370 221 378983 Valid AI 371 221 028625 Valid AI 372 217 875458 Valid AI 373 19 971313 Valid AI 374 15 332500 Valid AI 375 14 111759 Valid AI 376 222 517624 Valid AI 377 222 430038 Valid AI 378 217 875458 Valid AI 379 223 393509 Valid AI 380 221 816925 Valid AI 381 219 977570 Valid AI 382 0 000000 Valid AI 383 0 000000 Valid AI 384 0 000000 Valid AI 385 60 000000 Invalid AI 386 0 000000 Valid AI 387 0 000000 Valid AI 388 0 000000 Invalid AI 389 220 960114 Valid AI 390 221 875671 Valid AI 391 221 417892 Valid AI 392 0 186163 Valid 15 43 21 993 Supervisory request Length 4 I NR 48 lt 15 43 22 012 Measured Float response Length 43 I NS 52 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 6 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006 Valid AI 283 70 940628 Valid AI 284 82 603134 Valid AI 285 70 096878 Valid AI 286 82 828133 Valid AI 287 70 996887 Valid 112 lt 15 43 22 034 Measured Float response Length 103 I NS 53 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 18 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 393 134 000671 Valid AI 394 221 417892 Valid AI 395 221 509445 Valid AI 396 221 051666 Valid AI 397 0 180059 Valid AI 398 133 634445 Valid
25. denominado entidade de transporte 5 Camada de Sess o A camada de Sess o permite que duas aplica es em computadores diferentes estabele am uma sess o de comunica o Nesta sess o essas aplica es definem como ser feita a transmiss o de dados e coloca marca es nos dados que est o a ser transmitidos Se porventura a rede falhar os computadores reiniciam a transmiss o dos dados a partir da ltima marca o recebida pelo computador receptor 6 Camada de Apresenta o A camada de Apresenta o tamb m chamada camada de Tradu o converte o formato do dado recebido pela camada de Aplica o em um formato comum a ser usado na transmiss o desse dado ou seja um formato entendido pelo protocolo usado Uma das aplica es dessa camada a criptografia Os dados recebidos da camada sete s o comprimidos e a camada 6 do dispositivo receptor fica respons vel por descomprimir esses dados A transmiss o dos dados torna se mais r pida j que haver menos dados a serem transmitidos os dados recebidos da camada 7 foram encolhidos e enviados camada 5 Para aumentar a seguran a pode se usar algum esquema de criptografia neste n vel sendo que os dados s ser o decodificados na camada 6 do dispositivo receptor Ela trabalha transformando os dados em um formato no qual a camada de aplica o possa aceitar minimizando todo tipo de interfer ncia 103 7 Camada de Aplica o A camada de aplica o
26. dentre outros As listas de alarme e eventos apresentam as ocorr ncias do sistema classificando as segundo sua severidade Entende se por evento qualquer ocorr ncia varia o de estado de uma vari vel ou informa o que seja gerada no sistema de automa o de uma planta Na ocasi o da gera o de um evento al m da informa o nele contida ele recebe um carimbo com a estampa de tempo que traz a informa o do instante em que ele ocorreu dia m s ano hora minuto segundo e milisegundo A estampa de tempo de um evento criada no equipamento que aquisita a informa o de campo Rel de Prote o Unidade de Controle CLP UTR etc normalmente sincronizado por GPS Essa estampa permite a organiza o dos eventos do sistema proporcionando a an lise temporal da sequ ncia dos acontecimentos Alguns processos necessitam desse tipo de tratamento como por exemplo aplica es de energia em que a ordem dos eventos atua o de prote o de um equipamento abertura de disjuntor etc fundamental para a an lise de uma perturba o Essa funcionalidade recebe o nome de SOE Sequence Of Events e poss vel apenas atrav s de protocolos de comunica o que sejam capazes de trabalhar com estampa de tempo Os alarmes do sistema s o um grupo restrito de eventos que por quest es de relev ncia devem chamar aten o do operador Normalmente s o exibidos em listas independentes dos demais eventos e sua atua o pode ser n
27. e penaliza o dessas empresas era diferente O formato de opera o dos grandes agentes mantinha o foco sobre a seguran a dos equipamentos Normalmente quando ocorria uma falha no sistema os equipamentos envolvidos seriam disponibilizados para o SIN ap s as an lises da perturba o Algumas vezes permaneceriam indispon veis at que fossem conclu das as inspe es das equipes de manuten o A din mica imposta pela REN 270 07 fez com que as empresas adotassem novos procedimentos de opera o Alguns m todos conservativos deram lugar a procedimentos mais objetivos O advento da automa o tamb m colaborou com o acesso informa o facilitando o diagn stico de falha e a recomposi o mais r pida do sistema Os grandes agentes com vasta experi ncia no setor el trico ainda n o tinham know how para o novo modelo de opera o Em contra partida os novos agentes embora j estivessem inseridos no contexto da PV ainda n o tinham experi ncia suficiente para modelar seus sistemas de supervis o e controle para alcan ar os objetivos propostos por esse trabalho As empresas antigas relutavam em adaptar seus padr es e as novas empresas muitas vezes se tornavam ref ns das filosofias e crit rios estabelecidos pelos fornecedores de automa o de subesta es sob a alega o de que essas filosofias j estavam adaptadas s novas tecnologias A PLENA transmissoras por sua vez se encontrava inserida num cen rio b
28. lt 15 43 21 314 Single Point response Length 166 1 ID 1 lt Single point gt Count 39 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6066 0 Valid 6067 0 Valid DI 6069 0 Valid DI 6021 0 Valid DI Valid DI 6024 0 Valid DI 6025 1 Valid DI 6026 O Valid DI 6028 Valid DI 6029 Valid DI 6030 Valid DI 6032 Valid DI 6033 Valid DI 6034 Valid DI 6036 Valid DI 6037 Valid DI 6038 Valid DI 6040 Valid DI 6041 Valid DI 6042 Valid DI 6044 Valid DI 6045 Valid DI 6046 Valid DI 6048 Valid DI 6049 Valid DI 6050 Valid DI 6052 Valid DI 6053 Valid DI 6054 Valid lt 15 43 21 314 Single Point response Length 23 I 1 Single point SQ Count 10 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6056 0 Valid 6058 0 Valid DI 6059 0 Valid DI 6060 0 Valid DI Valid DI 6063 0 Valid DI 6064 O Valid DI 6065 0 lt 15 43 21 314 Single Point response Length 15 I NS 12 NR 2 ASDU ID Interrogated by general DI 6071 0 Valid DI 6075 1 Valid DI 6076 1 Valid DI 6080 O Valid DI 6084 Valid DI 6088 Valid DI 6092 Valid DI 6096 Valid DI 6100 Valid NS 13 NR 2 ASDU Type lt Interrogated by general DI 6068 0 Valid DI 6022 1 Valid DI 6023 0 Valid DI 6027 O Valid DI 6031 Valid DI 6035 Valid DI 6039 Valid DI 6043 Valid DI 6047 Valid DI 6051 Valid DI 6055
29. ncia do ONS os COSR No ONS a hierarquia funcional assume outra perspectiva Cada centro regional tem autonomia para a opera o de sua rea de controle O relacionamento entre os COSRs e o CNOS ocorre para tratar aspectos sist micos e para as defini es dos crit rios de opera o do SIN De acordo com o estado do sistema el trico poss vel que os COSRs solicitem autoriza o do CNOS para a realiza o de algumas manobras espec ficas O segundo aspecto abordado pela figura a hierarquia de comunica o As setas representam a rela o servidor cliente entre os sistemas de supervis o O primeiro servidor de dados a INS que envia suas informa es para os n veis superiores Os COL COT COG ou COR por sua vez s o clientes das INS e ao mesmo tempo servidores de informa es para os n veis superiores COS ou COSRs Dentro da estrutura do ONS as setas bidirecionais informam que o fluxo de comunica o entre os sistemas do ONS acontece tanto no sentido COSRs para o CNOS quanto do CNOS para os centros regionais Como os centros regionais do ONS n o tem comunica o direta entre si qualquer informa o de um centro que seja relevante para outro repassado atrav s do sistema do CNOS A organiza o da estrutura de opera o dos agentes tamb m outra quest o filos fica de cada empresa Algumas utilizam COL COT COG reportando diretamente para o ONS Outras concentram os dados diretamente em COS H casos em que a
30. que calculada tomando como base o valor aproximado do investimento para a implanta o do novo empreendimento Embora os refor os no sistema de transmiss o tenham contribu do de forma significativa para a seguran a do sistema el trico essencial que os operadores estejam sempre preparados para responder de forma r pida e eficaz s viola es da rede com o Capitulo 1 Introdu o objetivo de levar o sistema para um ponto de opera o satisfat rio 1 evitando desta forma situa es n o desejadas como as apontadas anteriormente Dessa forma de extrema import ncia que o operador possa lan ar m o de ferramentas e aplicativos que o auxiliem no processo de tomada de decis o para a opera o segura do sistema A interface do operador com o sistema el trico feita atrav s de um sistema informatizado denominado sistema supervis rio ou sistema de supervis o Esse sistema recebe em tempo real as medi es das grandezas el tricas tens o corrente pot ncia etc de linhas de transmiss o unidades geradoras reatores bancos de capacitores barramentos e demais equipamentos el tricos bem como os estados de equipamentos de manobra disjuntores chaves seccionadoras etc Essas informa es s o aquisitadas localmente nas subesta es e usinas e transmitidas em tempo real para o centro de opera o No centro de opera o o sistema de supervis o recebe essas informa es que em seguida s o
31. 139 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 281 111 424446 Valid 118 4 Tabela ANSI C digo ANSI Descritivo da Func o 1 Elemento Principal 2 Fun o de partida fechamento temporizado 3 Fun o de verifica o ou interbloqueio 4 Contator principal 5 Dispositivo de interrup o 6 Disjuntor de partida 7 Disjuntor de anodo 8 Dispositivo de desconex o da energia de controle 9 Dispositivo de revers o 10 Chave de sequ ncia das unidades 11 Reservada para futura aplica o 12 Dispositivo de sobrevelocidade 13 Dispositivo de rotac o s ncrona 14 Dispositivo de subvelocidade 15 Dispositivo de ajuste ou compara o de velocidade ou frequ ncia 16 Reservado para futura aplica o 17 Chave de deriva o ou descarga 18 Dispositivo de acelera o ou desacelera o 19 Contator de transi o partida marcha 20 V lvula operada eletricamente 21 Rel de dist ncia 22 Disjuntor equalizador 23 Dispositivo de controle de temperatura 24 Rel de sobreexcitag o ou Volts por Hertz 25 Rel de verifica o de Sincronismo ou Sincroniza o 26 Dispositivo t rmico do equipamento 27 Rel de subtens o 28 Reservado para futura aplica o 29 Contator de isolamento 30 Rel anunciador 31 Dispositivo de excita o 32
32. 4 E Valores Medidos Figura 3 8 Tela do Diagrama Unifilar Geral da LT Tri ngulo 70 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o 1 EEE Visor Tela ibi o Be Op es E mm AEF A ES 5 S 3 2 of ef a BLOQUEIO iii IL Valores Medidos Figura 3 9 Tela do Diagrama Unifilar Local de uma Instalac o Visor Tela Exibi o Mem ria Navega o siste Ree o 3529s Bae EE 8 8 3 aS R EEEE B BREITE 215192 BE 215 Valores Medidos Figura 3 10 Tela de Arquitetura do Sistema 71 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o 2 A tela de arquitetura do sistema muito importante e serve para diagnosticar a conectividade das comunica es de aquisi o e distribui o As telas seguintes mostram o diagrama do servi o auxiliar e as informa es de localiza o de falhas das linhas de transmiss o Ap s um desligamento os rel s de linha calculam a dist ncia para o ponto de defeito baseados nos m todos de imped ncia Visor Tela Exibi o Mem ria Navega o Base Op es Quinta feira 2 de setembro de 2010 cepere e epe e ie er efe 12307160 0110 pem FUEHIEJGADIOIES AMEN TAD ORES BLOQUEIO Cena LE
33. 6391 0 Valid Valid DI 6395 0 Valid Valid DI 6399 0 Valid Valid DI 6403 O Valid Valid DI 6407 0 Valid Valid DI 6411 0 Valid Valid DI 6415 0 Valid DI 6369 0 Valid Point response Length 81 I 68 Cause of transmission 20 DI 6372 1 Valid 6376 1 Valid DI DI 6380 0 Valid DI 6381 1 DI 6384 1 Valid DI 6385 0 DI 6388 0 Valid DI 6389 0 DI 6392 0 Valid DI 6393 0 DI 6396 0 Valid DI 6397 0 DI 6400 0 Valid DI 6401 0 DI 6404 0 Valid DI 6405 0 DI 6408 0 Valid DI 6409 0 DI 6412 0 Valid DI 6413 0 DI 6416 0 Valid DI 6417 0 109 6366 0 Valid DI 6367 0 24 NS 28 NR 2 ASDU Type ID Interrogated by general DI 6373 1 Valid DI 6377 1 Valid DI 6378 1 Valid DI 6382 O Valid DI 6386 Valid DI 6390 Valid DI 6394 Valid DI 6398 Valid DI 6402 Valid DI 6406 Valid DI 6410 Valid DI 6414 Valid DI 6418 Valid DI 6419 Valid DI 6423 Valid DI 6427 Valid DI 6431 Valid DI 6432 Valid DI 6435 Valid DI 6436 Valid DI 6439 0 Valid lt 15 43 21 623 Single Point response Length 52 I NS 29 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 39 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6440 O Valid DI 6441 0 Valid DI 6442 0 Valid DI 6443 0 Valid DI 6444 O Valid 6445 O Valid DI 6446 0 Valid DI 6447 Valid DI 6448 Valid DI 6449 Valid DI 6450 Valid DI 6451 Valid DI 6452
34. Ajuda Sienciar Buzina 14 1 2008 12 00 58 Data Hora SE Equip Informa o Estado 12 01 068 11 55 37 797 SAM 21 14 PARTIDA GERAL ATU 00000 ms 12 01 08 11 55 37 737 21 14 PARTIDA FASE C ATU 00000 ms 12 01 08 11 55 97 737 S AM 21 14 PARTIDA NEUTRO ATU 00000 ms 12 01 08 11 55 37 737 SAM 21 14 21 PARTIDA GERAL 00000 ms 12 01 09 11 55 37 7937 21A L4 21 PARTIDA FASE C ATU 00000 ms 01 08 737 SAM 21 14 21 PARTIDA TERRA ATU 00000 ms 01 08 737 SAM 21 14 TRANSMISSAO TELEPROTECAO ms 01 08 737 SAM 21 L4 21 TRIP TRIPOLAR 00000 ms 01 08 737 SAM 21A L4 21 TRIP ZONA 1 MONOPOLAR 00000 ms 01 08 737 SAM 21A L4 DISPARO FASE C 00000 ms 01 08 737 SAM 21A L4 DISPARO FASE B 00000 ms 01 08 737 SAM 21 14 DISPARO FASE 00000 ms 01 08 737 SAM 21 L4 DISPARO GERAL 00000 ms 01 08 738 SAM 21 14 79 RELIG EM ANDAM INICIO 01 08 745 SAM 21 14 67N PARTIDA ATU 00008 ms 01 08 745 SAM 21 14 67N TELEPROTECAO 00008 ms 01 08 770 SAM 21 L4 DISTANCIA D FALTA 5 90KM 01 08 777 SAM L4 ITH ATUACAO DAS PROTECOES ATUADA 01 08 11 55 37 777 SAM L4 ITH ATUACAO DAS PROTECOES ATUADA 01 08 11 55 SAM 21A L4 PARTIDA FASE C NOR 00044 ms 01 08 11 5 SAM 21A L4 21 PARTIDA FASE C NOR 00044 ms 01 08 11 55 37 781 SAM 21A L4 21 PARTIDA TERRA NOR 00044 ms 01 08 11 55 37 781 SAM 21 14 21 PARTIDA GERAL NOR 00044 ms 12 01 09 ESSE 21 14 PARTIDA FASE B ATU 00044 ms 12 01 08 11 55 43 76 SAM 21 14 PARTI
35. Informa o Vol 1 No 1 2004 pp 28 44 2004 OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA EL TRICO Requisitos de Telesupervis o para a Opera o Sub M dulo 2 7 dos Procedimento de Redes Rev 1 0 Resolu o Normativa No 302 09 da ANEEL 06 08 2009 ALVES J M T Fluxo de Pot ncia timo com Restri es de Seguran a Aplicado Opera o em Tempo Real Utilizando Processamento Distribu do Tese de Mestrado apresentada na COPPE 2005 WOOK A J WOLLENBERG B F Power Generation Operation and Control 2 ed New York John Wiley amp Sons 1996 OLIVEIRA J J R PEREIRA L A C LIMA L C SOLLERO B LEITE R MUNIZ B COSTA A B CAVALCANTE M S CARMO U A C ARAUJO A S MEIRELES L C Treinamento e Certifica o de Operadores no Sistema SAGE Empregando o Simulador EPRI OTS Grupo de Estudos de Opera o de Sistemas El tricos SNPTEE Curitiba Paran Out 2005 ARAUJO A S PEDROSA A J SILVA F Experi ncia da CHESF na Implanta o de um Simulador nos Centros de Opera o Grupo de Estudos de Opera o de Sistemas El tricos XVI SNPTEE Campinas S o Paulo Out 2001 KROST G ALLAMBY S LEHTONEN P Organization and Justification of Power System Operators Training on behalf of CIGRE WG 39 03 CIGRE SC39 Colloquium Curitiba Brazil Nov 1999 123 10 11 12 13 14 15 16 17 KROS
36. Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 257 531 665894 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 9 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 258 537 908630 Valid 106 lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 10 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 259 752 765320 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 11 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 260 785 437805 Valid 15 43 21 258 Supervisory request Length 4 I NR 8 lt 15 43 21 280 Single Point response Length 47 I 1 Single point SQ Count 34 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6070 O Valid 6072 0 Valid 6073 0 Valid 6074 0 Valid DI Valid DI 6077 O Valid DI 6078 1 Valid DI 6079 O Valid DI 6081 Valid DI 6082 Valid DI 6083 Valid DI 6085 Valid DI 6086 Valid DI 6087 Valid DI 6089 Valid DI 6090 Valid DI 6091 Valid DI 6093 Valid DI 6094 Valid DI 6095 Valid DI 6097 Valid DI 6098 Valid DI 6099 Valid DI 6101 O Valid DI 6102 O Valid DI 6103 00000 ohnhooo 000000
37. Length 52 I 39 Cause of transmission 20 DI 6322 0 Valid 6326 0 Valid DI DI 6330 0 Valid DI 6331 0 DI 6334 0 Valid DI 6335 0 DI 6338 0 Valid DI 6339 0 DI 6342 0 Valid DI 6343 0 DI 6346 0 Valid DI 6347 0 DI 6350 O Valid DI 6351 0 DI 6354 0 Valid DI 6355 0 DI 6358 O Valid DI 6359 0 Point response Length 22 I DI 6526 0 Valid NS 25 NR 2 ASDU Type ID lt Interrogated by general DI 6255 1 Valid DI 6259 1 Valid DI 6260 1 Valid DI 6264 0 Valid DI 6268 Valid DI 6272 Valid DI 6276 Valid DI 6280 Valid DI 6284 Valid DI 6288 Valid DI 6292 Valid DI 6296 Valid DI 6300 Valid DI 6304 Valid DI 6308 Valid DI 6312 Valid DI 6316 Valid DI 6320 000H000000000 NS 26 NR 2 ASDU Type ID lt Interrogated by general DI 6323 0 Valid DI 6327 0 Valid DI 6328 0 Valid DI 6332 0 Valid DI 6336 Valid DI 6340 Valid DI 6344 Valid DI 6348 Valid DI 6352 Valid DI 6356 Valid DI 6360 00000000 NS 27 NR 2 ASDU Type ID general interrogation Origin 0 gt Comm Addr 4 DI 6361 O Valid DI 6362 0 Valid DI 6363 0 Valid DI 6364 O Valid DI 6365 0 Valid DI Valid DI 6368 0 Valid gt 15 43 21 578 Supervisory request Length 4 I NR lt 15 43 21 600 Single 1 Single point SQ Count interrogation Origin 0 Comm Addr 4 6375 1 Valid DI 6374 1 Valid DI Valid DI 6379 1 Valid Valid DI 6383 0 Valid Valid DI 6387 1 Valid Valid DI
38. NOME 86BFZ Bloqueio Fechamento DJ17U4 Descritivo do ponto OCR OCR ATU UR 01 Relacionamento com entidade ocr dat ocorr ncia ALRIN NAO NAO Ponto Alarma SIM Ponto N o Alarma TAC LTTBD TAC Grupo de origem do ponto subesta o STNOR A Define o estado de referencia do ponto A Aberto CDINIC NORMAL Condi o inicial do ponto 63 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o ALINT STINI SIM Configura o da entidade pds dat configura o da aquisi o do ponto para o COR PDF ID LTTBD A104 1 ASIM 6068 NV2 LTTBD A104 1 ASIM ORDEM 6068 LTTBD DJ17U4 86BF TPPNT PDS KCONV SQN configura o da distribui o do ponto para o ONS PDF ID MGBDE3000118EV PL AQ NV2 SE DDAQ PNT LTTBD DJ17U4 86BF TPPNT PDD KCONV SQN Ponto alarma no in cio da comunica o caso atuado Estado Inicial aberto Endere o de comunica o n mero ao final da string Defini o do protocolo Aquisi o em IEC104 Ordem deve ser igual ao endere o final da string ID Relaciona o ponto f sico com identificador de outra entidade Define a entidade com que o PNT se relaciona Considera a estampa de tempo na aquisi o para gerar SOE Endere o de comunica o definido pelo ONS Defini o do protocolo Distribui o em TASE 2 ICCP Relaciona o ponto f sico com identificador de outra entidade Define a entidade com que o PNT se rela
39. Tela de Alarmes do mesmo sistema da Figura 2 8 Al m das fung es em tempo real o SSC pode armazenar os dados aquisitados do processo produtivo Ele deve ser capaz de integrar essas informa es com um sistema de banco de dados hist rico nativo do pr prio SSC ou banco de dados gen rico adquirido no mercado Os dados armazenados podem gerar relat rios que servir o de entrada para outros 22 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real sistemas da empresa tais como gest o de manuten o preventiva e preditiva planejamento da produ o e controle de fluxo dentre outros Os relat rios podem ser disponibilizados no ambiente corporativo e utilizados por toda empresa No mercado de energia as aplica es para o sistema de supervis o s o muito parecidas com o ambiente industrial Todos os elementos utilizados pela ind stria tamb m s o utilizados no setor el trico por m com a adi o de outras ferramentas pr prias para a realidade desse setor As telas com representa es de processos cedem lugar aos diagramas unifilares das subesta es As listas de eventos e alarmes antes restritas a uma planta industrial assumem a propor o do sistema el trico totalizando milhares de pontos em suas bases de dados No momento de um black out centenas ou milhares de alarmes s o exibidos na tela do operador que por sua vez tem a responsabilidade de restabelecer com maior brevidade poss vel o sistema el trico
40. Valid lt 15 43 24 857 Measured Float response Length 18 I NS 93 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 24 857 Measured Float response Length 18 I NS 94 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 603134 Valid lt 15 43 24 857 Measured Float response Length 18 I NS 95 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid lt 15 43 24 857 Measured Float response Length 18 I NS 96 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid lt 15 43 24 857 Measured Float response Length 18 I NS 97 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 287 70 996887 Valid 15 43 24 916 Supervisory request Length 4 I NR 96 lt 15 43 25 199 Measured Float response Length 18 I NS 98 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 407 1 965392 Valid lt 15 43 25 399 Measured Float response Length 18 I NS 99 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneou
41. Valid DI 6546 0 Valid DI 6547 0 Valid DI 6542 0 Valid DI 6543 0 Valid DI 6557 0 Valid DI 6558 0 Valid DI 6559 0 Valid DI 6560 O Valid DI 6561 0 Valid DI 6420 Valid DI 6424 Valid DI 6428 Valid DI 6421 Valid DI 6425 Valid DI 6429 Valid DI 6433 Valid DI 6437 Valid DI 6422 Valid DI 6426 Valid DI 6430 Valid DI 6434 Valid DI 6438 00000 00000 00000 110 Valid DI 6562 Valid DI 6566 Valid DI 6570 Valid DI 6599 Valid DI 6550 Valid lt 15 43 21 792 Double Point response Length 26 I NS 38 NR 2 ASDU Type ID 3 Double point Count 4 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI2 3115 2 Valid DI2 3114 1 Valid DI2 3117 2 Valid DI2 3116 2 Valid lt 15 43 21 792 Single Point response Length 122 I NS 39 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point Count 28 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6555 0 Valid DI 6588 1 Valid DI 6589 1 Valid DI 6590 1 Valid DI 6591 0 Valid 6592 0 Valid DI 6593 1 Valid DI 6594 1 Valid DI 6595 1 Valid 6596 0 Valid DI 6597 0 Valid DI 6600 0 Valid DI 6604 0 Valid 6598 Valid DI 6601 Valid DI 6602 0 Valid DI 6574 1 Valid DI 6575 Valid DI 6576 Valid DI 6577 1 Valid DI 6578 1 Valid DI 6579 Valid DI 6580 Valid D
42. Vatores Meios Figura 3 11 Tela do Servi o Auxiliar 72 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o Tela Exibi o Mem ria Navega o Quinta feira 2 de setembro de 2010 Gorilas Sen sputo 674 og Figura 3 12 Tela do Localizador de Falhas Visor Tela xibi o Mem ria LTTBD DJ17U4 86LA LTTBD DJ17U4 86LP LTTBD_DJ17U4_862M LTTBD DJ17U4 862M2 TTBD_DJ17U4_CH43LR LTTBD_DJ17U4_CH43LRNC1 LTTBD DJ17U4 CH43LRNC2 LTTBD DJ17U4 DJAUX LTTBD DJ17U4 DP LTTBD DJ17U4 FCCBA1 LTTBD DJ17U4 FCCBA2 LTTBD_DJ17U4_FTF LTTBD_DJ17U4_FTIA LTTBD_DJ17U4_FTM LTTBD_DJ17U4_INT LTTBD_DJ17U4_MD LTTBD_DJ17U4_POS LTTBD_DJ17U4_SBA1 LTTBD_DJ17U4_SBA2 LTTBD_DJ17U4_SF6_06 LTTBD_DJ17U4_SF6_062 LTTBD_DJ17U4_SF6_07 LTTBD_DJ17U4_SF6_072 LTTBD_DJ17U4_SINC_DA Navega o Base Op es 861 Bloqueio Fechamento 0 71704 861 Bloqueio Fechamento 0 71704 86ZMZ Bloqueio Fechamento DJ17U4 862 Bloqueio Fechamento DJ17U4 Chave 43 LR Chave 43 L R N o consistido 1 Chave 43 L R N o consistido 2 72 Disjuntor Auxiliar 48 Discord ncia de P los do DJ17U4 27 Alim 125Vcc Circuito Abertura 1 27 Alim 125Vcc Circuito Abertura 2 27 Alim 125Vcc Circuito Fechamento 27 Falta Tens o Iw Aquecimento 27 Falta Tens o no Motor do DJ17U4 Intertravamento Aber Fech DJ17U4 74 Mola Descarregada DJ17U4 Posic
43. barras externas Parte do sistema pode tamb m ser substitu da por um equivalente reduzido A modelagem da rede em tempo real obtida por um programa de fluxo de carga no qual se consideram todas as barras observadas como sendo barras swing tens o e ngulo especificados Assim o estado da rede interna n o deteriorado pela representa o aproximada da rede externa An lise de Conting ncia O programa simula uma lista pr estabelecida de casos de conting ncia Em cada caso a ser analisado o aplicativo muda a representa o da rede para simular a falha do equipamento em quest o e executa uma an lise sobre essa topologia Verifica para cada caso o impacto provocado pela conting ncia no sistema el trico e ent o ao final da simula o de toda a lista de conting ncias indica se o sistema atende as restri es de seguran a monitora o da seguran a Controle de Seguran a Quando o programa de an lise de conting ncia baseado na solu o de um Fluxo de Pot ncia timo com Restri es de Seguran a n o se trata simplesmente de monitora o de estado do sistema Havendo possibilidade que o sistema evolua para uma condi o de viola o operativa caso alguma das conting ncias da lista ocorra o programa fornecer uma lista de a es de controle a serem executadas para que o sistema venha a operar em modo seguro An lise de Sensibilidade de Tens o Este aplicativo tem a fun o de fornecer dois tipos de
44. de consulta e an lise Front Ends SAH Servidor de Comunica o Arquivos Hist ricos Rede de comunica o ONLINE Standby Impress o w2 LG ps Watchdog GPS Firewall Postos de opera o Acessos aos eventos do Sistema Rede Externa Area de Opera o Figura 2 19 Arquitetura T pica de um Centro de Opera o 2 7 Simulador em Tempo Real At esse momento foram discutidas as quest es referentes din mica da opera o e a estrutura e responsabilidade de cada tipo de centro de opera o Tamb m foram apresentadas as principais ferramentas de an lise de redes para o apoio ao trabalho dos profissionais envolvidos com a opera o do sistema Todas essas ferramentas t m como objetivo principal melhorar o desempenho da opera o seja atrav s da identifica o r pida de um problema ou atrav s da orienta o para a normaliza o de conting ncias 50 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Embora ferramentas EMS como por exemplo An lise de Conting ncia apresentem um indicativo de poss veis problemas no sistema el trico a condi o ideal para o operador seria a previs o real da falha Como essa previs o ainda n o poss vel existe outra ferramenta capaz de preparar o operador para as situa es de falha do sistema el trico o Simulador em Tempo Real Os simuladores s o ferramentas valiosas que podem ser empregad
45. de dados e Durante uma perturba o permitir ao operador identificar rapidamente o equipamento em falha sem a necessidade de executar muitos movimentos no sistema troca excessiva de telas scroll de mouse etc e Identificar primeira vista a exist ncia de condi es que impe am a disponibiliza o imediata do equipamento ao SIN independente da causa que provocou a perturba o e Otimiza o de recursos e horas de engenharia no desenvolvimento de novas bases de dados 66 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o e Em caso de perda da supervis o de alguma instala o identificar poss veis mudan as de estado de seus disjuntores durante o per odo de indisponibilidade da supervis o Conforme apresentado no in cio desse item a estrutura de exibi o de um ponto no sistema de supervis o SAGE compreende a apresenta o do identificador descritivo e ocorr ncia Os limites de caracteres permitidos para esses atributos s o de 22 42 e 42 caracteres respectivamente Embora seja poss vel utilizar nas ocorr ncias a mesma quantidade de caracteres do descritivo desej vel que uma ocorr ncia t pica O normal Alarme O Desatuado 1 Atuado OzNormal 1 Desligamento n o utilize muitos caracteres para evitar confundir o operador Dessa forma optou se pela utiliza o de no m ximo 20 caracteres A quest o fundamental que acompanhou este trabalho durante todas as eta
46. de destino O hot line ao contr rio das linhas convencionais um canal telef nico ponto a ponto de alta disponibilidade Ele estabelecido atrav s de sistema de telecomunica o dedicado e n o trafega pelo mesmo meio que a telefonia convencional Para chamar a outra extremidade basta levantar o telefone do gancho sem a necessidade de efetuar qualquer discagem Utiliza se o mesmo conceito de infra estrutura dedicada para os canais de dados de comunica o entre os sistemas de supervis o e controle Os Procedimentos de Rede definem os requisitos para a disponibilidade dos canais de dados de supervis o O valor de refer ncia de 99 95 apurados em base anual Para os hot lines exigida a disponibilidade m nima de 99 98 Em decorr ncia dessa elevada disponibilidade ambos os servi os devem ser prestados atrav s de canais de dados e voz redundantes cujos recursos de telecomunica es devem ser disponibilizados atrav s de duas rotas distintas e independentes A Figura 2 16 apresenta um diagrama t pico de conectividade de telecomunica es utilizado para a comunica o entre agente e ONS Essa arquitetura prev a comunica o atrav s de 4 roteadores 2 equipamentos em cada extremidade O par de roteadores Pl e P2 estabelece um canal de dados e um canal de voz entre o agente e o ONS principal O outro par R1 e R2 estabelece o segundo canal de voz e de dados redundante Nesse caso os canais de dados s o do tipo
47. de sistema el trico utilizados no Brasil desde o in cio do s culo XX s o conhecidos como Rel s Eletromec nicos Esses dispositivos s o extremamente complexos e seu princ pio de atua o se baseia na atra o e indu o eletromagn tica Esses equipamentos monitoram as grandezas el tricas corrente e tens o e atuam sobre disjuntores de forma a abrir o circuito el trico caso os valores instant neos de corrente e tens o ultrapassem os valores de refer ncia Figuras 2 4 a b esquerda a vista frontal e direita vista traseira do painel de controle da UHE SALTO WEISSBACH inaugurada em 1914 Santa Catarina O princ pio construtivo desses rel s eletromec nicos extremamente engenhoso S o dotados de in meras molas alavancas bobinas e engrenagens confundindo os com os sofisticados rel gios do s culo XIX A elabora o desses equipamentos a engenharia em seu 14 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Estado da Arte No Brasil muito comum encontrar os modelos KDXG e COS da Westinghouse e o IACS1 da General Electric O ltimo modelo um Rel de sobrecorrente com atua o temporizada No Anexo 1 est o apresentadas as curvas caracter sticas desse rel com os diversos pontos de atua o em fun o dos ajuste selecionados Nas d cadas de 1930 e 1940 surgiram os primeiros Rel s Est ticos Esses equipamentos utilizam os primeiros circuitos eletr nicos exercendo fun
48. em falha o operador se dirige para a subesta o apenas com um clique sobre o nome da instala o No diagrama local ele capaz de identificar apenas visualmente se existe algum equipamento bloqueado o que representa impedimento para a recomposi o Atrav s de um clique sobre os atalhos configurados junto aos nomes das linhas de transmiss o o operador poder navegar para a outra instala o no outro terminal da linha Com apenas dois cliques e sem a necessidade de analisar qualquer lista de evento ou alarme foi poss vel identificar o equipamento em falha e poss veis condi es de bloqueios que poderiam retardar sua recomposi o ao SIN 3 3 4 Diagn stico de Equipamento Os diagn sticos s o grupos de pontos estrat gicos identificados na base de dados que podem impor dificuldades para manobrar um equipamento Ap s um desligamento o operador do COR deve fazer a an lise das causas da falha e ent o entrar em contato com o ONS para disponibilizar o equipamento ao SIN Quando julgar necess rio o ONS solicitar ao operador do COR o fechamento dos disjuntores para recompor a fun o transmiss o transforma o compensa o indispon vel Caso o operador no momento da execu o do controle de fechamento do disjuntor n o obtenha xito na manobra ele poder utilizar a fun o de diagn stico de equipamento E Controle Supervis rio Fechar Equipamento Abrir Equi x Disjuntor DJ17U4 Identificador
49. instala o se reporte diretamente para o COSR do ONS A defini o da arquitetura depende essencialmente da infra estrutura de telecomunica es dispon vel e da forma de organiza o de cada empresa Em alguns casos os n veis de opera o mais elevados dos agentes COS ou COR tem fun o de concentrar dados para os aplicativos de hist rico e de gerenciamento de energia Como exemplo a estrutura adotada pela ELETRONORTE FURNAS e tamb m pela PLENA a concentra o de dados e a comunica o com o ONS a partir de seus CORs Para a PLENA o futuro COS n o se relacionar diretamente com o ONS vide representa o na cor laranja da Figura 2 13 O relacionamento COS x COSR pode ocorrer apenas para fins de redund ncia por m essa possibilidade est em estudo O COS ser respons vel pela aplica o de hist rico e pelo relacionamento operacional com o ONS Os dados ser o encaminhados para o ONS atrav s de seus CORs A ELETROSUL por sua vez utiliza em sua arquitetura a 37 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real comunica o de algumas instala es diretamente com COSR do ONS Al m disso as instala es desse agente tamb m se reportam para dois centros de opera o o COS e oCOS backup que opera o sistema em caso de indisponibilidade do COS 2 5 A Din mica da Opera o e Seus Requisitos 2 5 1 O ONS A empresa respons vel pela opera o do Sistema Interligado Nacional SIN o Opera
50. maiores desafios ainda s o o tratamento de alarme e a estrutura para a simula o de falhas para treinamento de operadores 4 4 1 Smart Alarmes As aplica es para tratamento de alarmes s o diversas em sistemas de opera o de grande porte e a preocupa o com a qualidade da informa o uma constante nesse segmento As aplica es de energia sobretudo transmiss o e distribui o tipicamente concentram uma densidade elevada de pontos Em termos gerais o elenco de pontos para ambas as aplica es razoavelmente parecido por m a forma de representa o e apresenta o pode variar bastante mesmo para empresas do mesmo setor Para facilitar o tratamento dos dados muitas empresas desenvolvem sistemas especialistas para o tratamento de alarmes Esses sistemas s o dotados de intelig ncia e t m como objetivo analisar um grupo de alarmes e apresentar para o operador uma informa o previamente tratada Esses sistemas s o implantados paralelamente ao supervis rio recebem os dados em tempo real e fazem a consist ncia para transformar a massa de dados em informa o 88 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT 4 4 1 Simulador em Tempo Real A simula o faz parte do processo de treinamento de operadores N o se pode pensar em certifica o sem submet los s condi es reais do sistema para avalia o de seu desempenho A solu o de simula o em tempo real para s
51. manipuladas analisadas armazenadas e apresentadas de forma organizada para o operador que visualiza todo o sistema el trico em monitores de computadores e em telas de proje o instalados na sala de opera o A Figura 1 1 apresenta a estrutura t pica de um centro de opera o Figura 1 1 Centro de Opera o Capitulo 1 Introdu o As informa es exibidas nas telas e monitores devem ser formatadas de acordo com as necessidades espec ficas daquele centro de opera o Tais telas s o formadas por gr ficos mapas unifilares gerais ou detalhados curvas caracter sticas de equipamentos perfis de tens o listas de alarmes sequ ncia de eventos e etc A Figura 1 2 apresenta uma tela com o diagrama unifilar geral de um sistema el trico importante observar que esse tipo de tela foi concebido para permitir ao operador uma visualiza o geral do sistema Para maior detalhamento sobre uma determinada instala o o operador dever consultar as telas espec ficas dessa subesta o ou usina o 1 Mem ria N o se Diagrama do Sistema L Arquitetura Comunica o 35 Barras Trafos J Analise de Redes CAG N m Figura 1 2 Diagrama de Sistema com o Unifilar Geral de um Centro de Opera o O sistema de supervis o a principal ferramenta de trabalho do operador Ele respons vel por concentrar e tratar todas as informa es coletadas do sistema el trico Es
52. o de eventos ou segii ncias de eventos definidas por um instrutor Esses eventos previamente configurados podem ocorrer durante a simula o para analisar o comportamento do treinando 52 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Para uma perfeita caracteriza o do sistema real importante que durante a cria o do cen rio seja levada em considera o a din mica do sistema Dependendo do objetivo do treinamento o instrutor poder configurar a curva de carga do sistema ou criar uma situa o espec fica de acordo com as necessidades A transfer ncia do resultado do Estimador de Estados em tempo real para o fluxo de pot ncia continuado do simulador e com a transfer ncia da programa o de CAG e de carga do sistema a simula o ser id ntica ao ponto de opera o em tempo real 12 Figura 2 20 Sala para Treinamento de Operadores ISA CETEP O ambiente de simula o deve ser o mesmo da sala de controle Dessa forma o operador deve ter acesso aos mesmos recursos dispon veis em tempo real O operador deve ter um posto de opera o telefone para os contatos de voz com os n veis superiores e com as instala es por ele operadas Caso seja poss vel deve ter tamb m uma tela de proje o video wall equivalente ao utilizado em sua sala de controle No processo de certifica o o instrutor comanda a simula o de outra sala Ele prepara o cen rio e dispara as falhas para avali
53. o do n mero de partidas 67 Rel direcional de sobrecorrente 68 Rel de bloqueio por oscila o de pot ncia 69 Dispositivo de controle permissivo 70 Reostato el tricamente operado 71 Dispositivo detecc o de n vel 72 Disjuntor de corrente cont nua 73 Contator de resist ncia de carga 74 Fun o de alarme 15 Mecanismo de mudan a de posi o 76 Rel de sobrecorrente 77 Transmissor de impulsos 78 Rel de medi o de ngulo de fase prote o contra falha de sincronismo 19 Rel de religamento 80 Reservado para futura aplica o 81 Rel de sub sobrefrequ ncia 82 Rel de religamento CC 83 Rel de sele o transfer ncia autom tica 84 Mecanismo de opera o 85 Rel receptor de sinal de telecomunica o 120 86 Rel auxiliar de bloqueio 87 Rel de prote o diferencial 88 Motor auxiliar ou motor gerador 89 Chave seccionadora 90 Dispositivo de regula o 91 Rel direcional de tens o 92 Rel direcional de tens o e pot ncia 93 Contator de varia o de campo 94 Rel de desligamento 95 99 Usado para aplica es espec ficas Tabela A4 1 Tabela ANSI Complementa o da Tabela ANSI 50N _ sobrecorrente instant neo de neutro SIN sobrecorrente temporizado de neutro tempo definido ou curvas inversas 50G _ sobrecorrente instant neo de terra comumente chamado 50GS 51G sobrecorrente temporizado de terra comumente chamado 51
54. operadores um grau elevado de estresse Para preencher um posto de trabalho nesse tipo de atividade desej vel que o profissional saiba lidar com os n veis de press o inerentes fun o ocupada O treinamento 54 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o reciclagem investimento em forma o revis o dos procedimentos e certifica o s o constantes do cotidiano do operador Em linhas gerais por melhor que seja a forma o do profissional da opera o e a experi ncia adquirida em anos de trabalho poss vel que ele se depare com uma situa o de emerg ncia nunca vista anteriormente Nesse segmento da engenharia considerado ingrato por grande parte dos t cnicos e engenheiros o ambiente em que se desenvolve a rotina da opera o de sistemas el tricos Qualquer melhoria para a opera o mesmo que seja um pequeno detalhe pode representar um grande benef cio para essa atividade Inserido nesse contexto o presente trabalho se prop e a apresentar melhorias significativas na qualidade e na forma da apresenta o da informa o para a opera o em tempo real O Centro de Opera o objeto desse trabalho pertence ao grupo PLENA Transmisoras Ele foi montado na subesta o de Itumbiara propriedade de FURNAS por m na sala de controle de uma das concession rias da PLENA O centro de opera o recebeu o nome de COR IT Centro de Opera o Regional Itumbiara
55. os 0 0 EM mME JE ALRCAL Figura 3 16 Visor de Alarmes do COR IT O visor da Figura 3 16 recebe os alarmes de tr s empreendimentos LTT CTE e PTE O MacroAlarme DISJNT tamb m merece aten o especial Ele apresenta apenas a varia o de estado de disjuntor Aparentemente esse MacroAlarme n o agrega nenhum benef cio vis vel para o SSC quando este estiver operando em condi es normais A vantagem que se houver perda de comunica o com alguma instala o e durante esse per odo algum disjuntor tiver seu estado alterado no momento do restabelecimento do enlace de dados o SSC do COR vai apresentar um alarme de mudan a de posi o do disjuntor A 78 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o ltima posi o antes da falha de comunica o armazenada e checada no momento do seu retorno Caso esteja diferente um alarme ser gerado no sistema Abaixo um resumo da funcionalidade de cada Macro Alarme do sistema XXX 86 XXX DISJNT GERAL CONG CNTRL COMD AOPER PROCSC ALRCAL Atua o de bloqueio de equipamento da rede b sica de propriedade da concession ria XXX Atua o de prote es que provocam desligamento em equipamento da rede b sica de propriedade da concession ria XXX Atua o dos demais alarmes da concession ria XXX que devem chamar a aten o do operador por m n o provocam bloqueios e desligamentos em
56. para o Centro de Opera o tradu o desses pontos para um padr o unificado minimizando as diferen as entre as subesta es de diferentes fabricantes etapa seguinte a elabora o de telas com os diagramas unifilares das subesta es Essas telas devem ser simples de f cil identifica o e apenas com a informa o visual imprescind vel para a opera o S o suprimidas as polui es de telas t picas dos sistemas das subesta es elaborado um diagrama unifilar geral de cada empreendimento e unifilares espec ficos de cada subesta o Outro item de grande import ncia para evitar a polui o visual a cria o de telas de diagn stico de equipamento atrav s da qual s o exibidas todas as condi es que podem impossibilitar a recomposi o dos equipamentos el tricos Esses diagn sticos oferecem uma visualiza o r pida sobre os impeditivos para manobras de disjuntores e seccionadoras e fornecem informa es complementares sobre transformadores reatores dentre outros A ltima etapa da modelagem o tratamento dos alarmes do sistema O objetivo desse tratamento classificar filtrar e exibir os alarmes das instala es de acordo com o seu n vel de relev ncia A modelagem e as classifica es utilizadas possibilitam ao operador identificar e diferenciar sem a necessidade de uma an lise pr via os alarmes comuns do sistema daqueles originados por atua es de prote o que culminem em desligame
57. um MacroAlarme para cada empresa do grupo n o agregaria nenhum benef cio para a opera o A condi o ideal seria agrupar os alarmes por funcionalidade Essa op o foi rapidamente abandonada visto que os crit rios da defini o de funcionalidade poderiam ser muito subjetivos A solu o mais adequada no entendimento do autor seria elaborar um agrupamento por n vel de relev ncia para o sistema el trico Como o foco principal da din mica da opera o do agente de transmiss o a disponibilidade do servi o o primeiro grupo de interesse foi definido como as condi es impeditivas ou seja os bloqueios fun o 86 Ap s a atua o de bloqueios o segundo n vel de relev ncia para esse tipo de opera o a 77 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o identifica o da causa que provocou o desligamento Dessa forma optou se por criar o Macro Alarme de atua o de prote o Pr em que seriam considerados apenas as atua es que provocassem desligamentos de equipamentos da rede b sica O terceiro e ltimo n vel de relev ncia na caracteriza o dessa modelagem compreende os demais alarmes que devem chamar a aten o do operador por m que n o causam desligamento direto em equipamento da rede b sica Nesse caso foram criados Macro Alarmes gerais por empreendimento Todos os alarmes dos grupos 86 e Pr tamb m s o exibidos nesse grupo EU RR cre ove fore
58. 13 0000000 DI 6240 O Valid 6242 O Valid DI Valid DI 6247 0 Valid DI 6252 Valid DI 6497 Valid DI 6501 Valid DI 6505 Valid DI 6527 Valid DI 6510 Valid DI 6514 0000000 16 NS 20 NR 2 ASDU Type ID lt Interrogated by general DI 6222 0 Valid DI 6226 0 Valid DI 6227 0 Valid DI 6231 0 Valid DI 6235 0 NS 21 NR 2 ASDU Type lt Interrogated by general DI 6238 0 Valid DI 6243 1 Valid DI 6244 0 Valid DI 6248 0 Valid DI 6253 Valid DI 6498 Valid DI 6502 Valid DI 6506 Valid DI 6528 Valid DI 6511 Valid DI 6515 0000000 Point response Length 20 I NS 22 NR 2 ASDU Type ID 1 lt Single point gt SQ Count 7 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6516 0 Valid DI 6517 0 Valid DI 6518 0 Valid DI 6519 O Valid DI 6520 O Valid DI 6521 O Valid DI 6522 0 Valid lt 15 43 21 466 Single Point response Length 15 I NS 23 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6529 0 Valid DI 6530 0 Valid 108 lt 15 43 21 466 Single Point response Length 15 I NS 24 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6525 0 Valid lt 15 43 21 466 Single 1 Single point SQ Count interrogation Origin 0 Comm Addr 4 62
59. 15 minutos custaria ao investidor o equivalente a R 45 000 00 de preju zo em sua receita presumida Dessa forma o tratamento das informa es para a opera o do COR COS fundamental para a r pida recomposi o do sistema e para a sa de financeira do empreendimento Em caso de sinistro de equipamento explos o de transformador queda de torres de transmiss o etc a multa m xima fixada no valor de 12 5 da receita anual presumida do agente RAP Esse limite foi estabelecido para evitar que o empreendimento se torne invi vel levando fal ncia concession rias de transmiss o 44 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real 2 5 4 Comunicac o com o ONS Conforme indicado no item anterior a opera o do sistema muito din mica necessita de contato telef nico constante entre todos os operadores envolvidos instala o COR COS e COSR O relacionamento operativo para a recomposi o de equipamentos realizado entre os operadores do agente e do ONS em tempo real atrav s de linhas telef nicas dedicadas denominadas hot lines O conceito de um hot line diferente das linhas telef nicas tradicionais O acesso para uma linha telef nica convencional de prestadora feito atrav s de discagem Ap s discar um n mero telef nico a liga o direcionada para um tronco anal gico ou digital para acessar a rede p blica da prestadora Em seguida a liga o direcionada para o endere o telef nico
60. 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous lt 15 43 26 882 Measured Float response Length 18 I NS 121 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid lt 15 43 26 882 Measured Float response Length 18 I NS 122 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid lt 15 43 26 882 Measured Float response Length 18 I NS 123 NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4AI 287 70 996887 Valid 15 43 26 941 Supervisory request Length 4 I NR 120 15 43 27 296 Measured Float response Length 18 I NS 124 NR 2ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 380 221 466568 Valid lt 15 43 27 833 Measured Float response Length 18 I NS 125 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4AI 282 83 475006 Valid lt 15 43 27 85
61. 23 Lista de Abreviaturas ANSI BD CAG CD CEPEL CLP CNOS COD COG COI COL COR COS COSR NCO COSR NE COSR S COSR SE COT EMS ENIAC FSK FT GPS ID IEC IED IHM IO IP ISO MO ONS OPGW OSI Instituto Nacional Americano de Padroniza o American National Standards Institute Base de Dados Controle Autom tico de Gera o Concentrador de Dados Centro de Pesquisa de Energia El trica Controlador L gico Programavel Centro Nacional de Opera o do Sistema Centro de Opera o da Distribui o Centro de Opera o da Gera o Centro de Opera o da Instala o Centro de Opera o Local Centro de opera o regional Centro de Opera o de Sistemas Centro de Opera o de Sistema Regional Norte Centro Oeste do ONS Centro de Opera o de Sistema Regional Nordeste do ONS Centro de Opera o de Sistema Regional Sul do ONS Centro de Opera o de Sistema Regional Sudeste do ONS Centro de Opera o da Transmiss o Sistema de Gerenciamento de Energia Energy Management System Eletronic Numeric Integrator And Calculator Modula o por Chaveamento de Frequ ncia Frequency Shift Keying Fun es de Transmiss o Sistema de Posicionamento Global Global Positioning System Identificador do ponto no supervis rio Comiss o Internacional de Eletrot cnicam International Electrotechinical Commission Dispositivo Eletr nico Inteligente Inteligent Electronic Devices Interface Homem M
62. 3 Measured Float response Length 18 I NS 126 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 27 853 Measured Float response Length 18 I NS 127 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 603134 Valid lt 15 43 27 853 Measured Float response Length 18 I NS 128 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid lt 15 43 27 853 Measured Float response Length 18 I NS 129 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid lt 15 43 27 853 Measured Float response Length 18 I NS 130 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 287 70 996887 Valid lt 15 43 27 883 Measured Float response Length 18 I NS 131 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 266 532 215088 Valid 15 43 27 948 Supervisory request Length 4 I NR 128 lt 15 43 27 967 Measured Float response Length 26 I NS 132 ID 13 Measured value float Count 2 Cause of transmission 3 NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type
63. 3134 Valid lt 15 43 22 743 Measured Float response Length 18 I NS 66 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid lt 15 43 22 743 Measured Float response Length 18 I NS 67 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid gt 15 43 22 816 Supervisory request Length 4 I NR 64 113 lt 15 43 22 835 Measured Float response Length 18 I NS 68 NR 2 ASDU ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 287 70 996887 Valid lt 15 43 22 962 Measured Float response Length 18 I NS 69 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 389 221 326340 Valid lt 15 43 23 163 Measured Float response Length 18 I NS 70 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 410 3 811762 Valid lt 15 43 23 533 Measured Float response Length 18 I NS 71 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 404 3 125095 Valid 15 43 23 629 Supervisory request Length 4 I NR 72 lt 15 43 23 813 Measured Float response Length 18 I NS 72 NR 2 ASDU Type
64. 57 1 Valid DI 6256 1 Valid DI Valid DI 6261 1 Valid Valid DI 6265 O Valid Valid DI 6269 1 Valid Valid DI 6273 0 Valid Valid DI 6277 O Valid Valid DI 6281 0 Valid Valid DI 6285 O Valid Valid DI 6289 O Valid Valid DI 6293 O Valid Valid DI 6297 O Valid Valid DI 6301 O Valid Valid DI 6305 O Valid Valid DI 6309 O Valid Valid DI 6313 O Valid Valid DI 6317 O Valid Valid DI 6321 0 Valid lt 15 43 21 466 Single 1 Single point SQ Count interrogation Origin 0 Comm Addr 4 6325 0 Valid DI 6324 0 Valid DI Valid DI 6329 O Valid Valid DI 6333 0 Valid Valid DI 6337 O Valid Valid DI 6341 O Valid Valid DI 6345 O Valid Valid DI 6349 O Valid Valid DI 6353 0 Valid Valid DI 6357 O Valid Valid lt 15 43 21 466 Single 1 Single point SQ Count 9 Cause of transmission 20 lt Interrogated by Point response Length 81 I 68 Cause of transmission 20 DI 6254 1 Valid 6258 1 Valid DI DI 6262 0 Valid DI 6263 1 DI 6266 1 Valid DI 6267 0 DI 6270 O Valid DI 6271 0 DI 6274 0 Valid DI 6275 0 DI 6278 O Valid DI 6279 0 DI 6282 0 Valid DI 6283 0 DI 6286 0 Valid DI 6287 0 DI 6290 0 Valid DI 6291 0 DI 6294 0 Valid DI 6295 0 DI 6298 0 Valid DI 6299 0 DI 6302 0 Valid DI 6303 0 DI 6306 0 Valid DI 6307 0 DI 6310 O Valid DI 6311 0 DI 6314 O Valid DI 6315 0 DI 6318 0 Valid DI 6319 0 Point response
65. 70 5 104 Ethernet so RES EN Ra NE AO ms PRUD gen ricos por m utiliza meio f sico mais robusto comunica o em um sentido icac o horizontal e IEC61850 emana o orizon Padronizac o de pontos e m dulos iei Ethernet entre IEDs e vertical com E Dif cil monitorac o norma SSCs internos de IEDs de prote o e controle Adequado para comunica o entre Protocolo robusto tipo Cliente Servidor x m TASE 2 ICCP Ethernet 9 Dif cil monitorac o Centros de Controle de grande porte permite a comunicac o bi direcional Os protocolos mais utilizados pelos agentes do setor el trico para comunica o com o ONS s o o DNP3 0 sobre ethernet e o IEC60870 5 104 O motivo da op o ocorre devido simplicidade da estrutura e o vasto dom nio desses protocolos pelos profissionais de automa o O anexo 3 mostra a an lise das mensagens da comunica o entre dois SSCs atrav s do protocolo IEC60870 5 104 O ONS aceita conex o com novos agentes atrav s dos protocolos IEC60870 5 101 IEC60870 5 104 DNP3 0 e TASE 2 ICCP sendo o ltimo para a comunica o entre centros de opera o Nos sistemas locais o padr o mais utilizado o protocolo da norma IEC61850 Essa norma muito mais abrangente do que um simples protocolo Ela prev a padroniza o na implementa o nomenclatura de blocos l gicos equipamentos e m dulos internos de IEDs proporcionando maior interoperabilidade entre equipamentos de diferentes f
66. DA FASE ATU 00044 ms 2 01208 31 5 SAM 21A L4 SS PARTIDA FASE B ATU 00044 ms fi SAM 21A L4 59 PARTIDA FASE ATU 00044 ms 01 08 SAM 21 14 RECEPCAO TELEPROTECAO 00045 ms 1 08 SAM GERAL PROT PRIMARIA 21P L4 ATUADA 01 08 SAM UAL VAO 2 52 11 ESTADO EXT TRANS 01 08 SAM UA1 VAO 3 52 12 ESTADO EXT TRANS 01 08 SAM UAI 21P L4 PARTIDA GERAL ATU 00000 ms 01 08 SAM UAL 21P L4 PARTIDA FASE C ATU 00000 ms 01 08 SAM UAL 21P L4 PARTIDA NEUTRO ATU 00000 ms cists tts oir SAM H i 21P L4 21 PARTIDA GERAL ATI ANNON m z FILTRO 12 01 08 11 55 Figura 4 1 Visor de Alarmes Eventos do Sistema WinCC da SIEMENS IMBIRUSSU EE 09 19 09 07 07 AREVA Connected to server IM IHM 1 E JE t 5 Log off Passwords Profiles SE IMBIRUSSU ERA Setor 230kV 7310 7210T DJ 7214 Smeenimo _ Transfer ncia Inserir Barras 89B1L05 233 0 BARRAT 233 0 Lj DJ 7134 4 DJ 7114 1 1 DJ 7124 2 memo 230kVH38kV AP 230kV 138kV Time of activity Origin Hame Status 09 97 2007 07 55 30 138 SE PORTO PRIMAVERA 230 230kV Oscil grafo Oscil grafo DEFEITO NE 05 07 2007 07 14 43 182 SEMOURADOS 230k VAL 06 PPP L06 Comunica o Rede 2 FALHA 05 07 2007 07 14 43 182 SEIDOURADOS 230kV L06 PPP L0G Comunica o Rede 1 FALHA E SE IMBIRUSSU 230kV 1 SERV AUX SERV AUX CA
67. Duas ind strias totalmente diferentes come aram essa nova fase de maneira independente na manufatura com os controladores program veis e nas ind strias de processo com os sistemas distribu dos de controle ambas em paralelo com a evolu o da automa o nos Sistemas de Supervis o onde surgiram os primeiros padr es de comunica o e Sistemas 13 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real SCADA abrevia o de Supervisory Control and Data Aquisition que atualmente s o amplamente utilizados nos Centros de Controle de Sistemas Eletroenerg ticos O avan o da automa o est ligado em grande parte ao avan o da microeletr nica Nos ltimos anos essa tecnologia invadiu os setores produtivos das ind strias e empresas de Energia El trica propiciando a digitaliza o da automa o Com o aumento da confiabilidade dos computadores torna se poss vel utilizar esses equipamentos no processo produtivo A partir da populariza o da tecnologia digital no ambiente industrial nasceram as ferramentas como os sistemas SCADA que aliados aos CLP e RTU Controladores L gicos Program veis e Unidades Terminais Remotas permitiram o desenvolvimento de complexos sistemas especializados de supervis o e controle de energia el trica Na rea de Prote o de Sistema El trico de Pot ncia a introdu o da tecnologia e da automa o provocou mudan as significativas Os primeiros dispositivos voltados para a prote o
68. EDOR AR A VAPOR BAIXO NORMALIZADO N vel baixo bacia de neutraliza o na drenagem N vel baixo tanque neutraliza o Alarme condutividade alta 5 5001 0 Falha v lvulas regenera o Anion ALX2 0 TEMP LEO MANCAL ESCORA BOMBA BOOSTER 2 ALT 60 5625 Falha V lvula MVG5069 Falha V lvula MYD5001 199 84375 96875 03 12 2007 12 39 36 03 12 2007 11 57 47 03 12 2007 10 08 36 03 12 2007 09 55 05 03 12 2007 09 34 08 03 12 2007 09 00 53 Analogicos 728 Analoaicos I731 AB2 82 82 1753 82 82 Falha V lvula TCv5002 N VEL AQUECEDOR AP 1ABAIXO PRESS O H2 ENCHIMENTO ALTERNADORBAIXO N VEL AQUECEDOR AP 1BBAIXO TEMP GUA ESTATOR ENTRADA GUA ESTATORALTO Condutividade baixa antes do MVP5004 A73EPC3026 A 35 FALHA SIMPLES SIST 2 DEFALHA Condutividade alta na sa da do MVP5001 Fluxo baixo regenera o soda N vel baixo tanque cido CONDUTIVIDADE SA DA POLIDOR 1 ALTA PRESS O FORNALHA LADO ESQUERDO BAIXA 6 3KV BC2 ALIM TRAFO TC2 ABERTO 6 REVALVULA ABERTA Baixa vaz o entrada polidor 5001 Alta vaz o entrada polidor 5002 5 3KV BC2 ALIM TRAFO TC2 FECHADO E REVALVULA FECHADA N VEL LEO VOITH BOMBA ALIMENTA O 1BAIXO 44 Diaitais 754 Diaitais I761 Diaitais 754 Diaitais I761 44 Diaitais 1773 44 544 44 Analogicos 744 Analogicos 723 Diaitais 1760 A44 A44 Diitais I760 Diaitais 1753 nunOROLnuu uo22224o0o0 Figura 2 9
69. Float response Length 18 I NS 59 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 264 0 000000 Valid gt 15 43 22 248 Supervisory request Length 4 I NR 56 lt 15 43 22 453 Measured Float response Length 18 I NS 60 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 260 785 437805 Valid lt 15 43 22 471 Measured Float response Length 18 I NS 61 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 261 772 013245 Valid lt 15 43 22 640 Measured Float response Length 18 I NS 62 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 406 4 651021 Valid lt 15 43 22 703 Measured Float response Length 18 I NS 63 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006 Valid lt 15 43 22 724 Measured Float response Length 18 I NS 64 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 22 743 Measured Float response Length 18 I NS 65 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 60
70. GS e com tempo definido ou curvas inversas 5OBF rel de prote o contra falha de disjuntor tamb m chamado de 50 62 BF 51Q rel de sobrecorrente temporizado de seq ncia negativa com tempo definido ou curvas inversas 51V rel de sobrecorrente com restri o de tens o 51C rel de sobrecorrente com controle de torque 590 rel de sobretens o de seq ncia negativa 59N rel de sobretens o residual ou sobretens o de neutro tamb m chamado de 64G 64 rel de prote o de terra pode ser por corrente ou por tens o Os diagramas unifilares devem indicar se este elemento alimentado por TC ou por TP para que se possa definir corretamente Se for alimentado por TC tamb m pode ser utilizado como uma unidade 51 ou 61 Se for alimentado por TP pode se utilizar uma unidade 59N ou 64G A fun o 64 tamb m pode ser encontrada como prote o de carca a massa cuba ou tanque sendo aplicada em transformadores de for a at 5 MVA 67N rel de sobrecorrente direcional de neutro instant neo ou temporizado 67G rel de sobrecorrente direcional de terra instant neo ou temporizado 67Q rel de sobrecorrente direcional de seq ncia negativa Prote o Diferencial ANSI 87 O rel diferencial 87 pode ser de diversas maneiras 87T diferencial de transformador pode ter 2 ou 3 enrolamentos 87G diferencial de geradores 87GT prote o diferencial do grupo gerador transformador 87B diferencial de barras Pode ser de alta
71. I 6581 1 Valid DI 6582 1 Valid DI 6583 Valid DI 6584 Valid DI 6585 1 Valid lt 15 43 21 792 Measured Float response Length 18 I NS 40 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 411 1 000000 Valid lt 15 43 21 792 Measured Float response Length 98 I NS 41 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 17 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 279 111 888718 Valid AI 280 110 946304 Valid AI 281 111 577942 Valid AI 282 83 475006 Valid AI 283 70 940628 Valid AI 284 82 603134 Valid AI 285 70 096878 Valid 286 82 828133 Valid AI 287 70 996887 Valid AI 288 0 000000 Valid AI 289 14 000000 Valid AI 290 0 000000 Valid AI 291 0 000000 Valid AI 292 407 000000 Valid AI 293 5 000000 Valid AI 294 3 000000 Valid AI 295 2010 000000 Valid lt 15 43 21 792 Measured Float response Length 162 I NS 42 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 19 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 296 150 399994 Valid AI 304 152 279999 Valid AI 313 7 520000 Valid AI 321 75 199997 Valid AI 297 12 000000 Valid AI 298 16 000000 Valid AI 299 33 000000 Valid AI 300 640 000000 Valid 301 5 000000 Valid 302 3 000000 Valid 303 2010 000000 Valid AI 305 12 000000 V
72. Origin 0 Comm Addr 4 DI 6169 1 Valid DI 6170 0 Valid DI 6171 0 Valid DI 6172 0 Valid lt 15 43 21 623 Single Point response Length 66 I NS 34 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point Count 14 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6115 0 Valid DI 6020 1 Invalid DI 6104 1 Valid DI 6105 O Valid DI 6106 O Valid DI 6107 O Valid DI 6020 O Valid DI 6174 0 Valid DI 6108 1 Valid DI 6109 O Valid DI 6110 0 Valid DI 6111 0 Valid DI 6112 1 Valid DI 6370 0 Valid lt 15 43 21 623 Double Point response Length 15 I NS 35 NR 2 ASDU Type ID 3 Double point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI2 3104 2 Valid DI2 3105 2 Valid 15 43 21 738 Supervisory request Length 4 I NR 32 lt 15 43 21 757 Double Point response Length 16 I NS 36 NR 2 ASDU Type ID 3 Double point SQ Count 3 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI2 3111 2 Valid DI2 3112 2 Valid DI2 3113 2 Valid lt 15 43 21 792 Single Point response Length 166 I NS 37 NR 2 ASDU Type ID 1 lt Single point gt Count 39 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6488 0 Valid DI 6167 0 Valid DI 6541 0 Valid DI 6168 0 Valid DI 6556 0 Valid DI 6540 0 Valid DI 6545 0 Valid DI 6552 0 Valid DI 6539 0 Valid DI 6544 0
73. Rel direcional de pot ncia 33 Chave de posicionamento 34 Chave de sequ ncia operada por motor 35 Dispositivo para opera o das escovas ou curto circuitar an is coletores 36 Dispositivo de polaridade 119 37 Rel de subcorrente ou subpot ncia 38 Dispositivo de protec o de mancal 39 Reservado para futura aplica o 40 Rel de perda de excita o 41 Disjuntor ou chave de campo 42 Disjuntor chave de opera o normal 43 Dispositivo de transfer ncia manual 44 Rel de sequ ncia de partida 45 Reservado para futura aplica o 46 Rel de desbalanceamento de corrente de fase 47 Rel de sequ ncia de fase de tens o 48 Rel de sequ ncia incompleta partida longa 49 Rel t rmico 50 Rel de sobrecorrente instant neo 51 Rel de sobrecorrente temporizado 52 Disjuntor de corrente alternada 53 Rel para excitatriz ou gerador CC 54 Disjuntor para corrente cont nua alta velocidade 55 Rel de fator de pot ncia 56 Rel de aplica o de campo 57 Dispositivo de aterramento ou curto circuito 58 Rel de falha de retifica o 59 Rel de sobretens o 60 Rel de balan o de tens o queima de fus veis 61 Rel de balan o de corrente 62 Rel temporizador 63 Rel de press o de g s Buchholz 64 Rel de prote o de terra 65 Regulador 66 Rel de supervis
74. Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 268 531 767639 Valid AI 270 0 000000 Valid lt 15 43 27 985 Measured Float response Length 18 I NS 133 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 271 0 000000 Valid lt 15 43 28 003 Measured Float response Length 18 I NS 134 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 278 532 106873 Valid lt 15 43 28 021 Measured Float response Length 18 I NS 135 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 276 59 998974 Valid lt 15 43 28 041 Measured Float response Length 18 I NS 136 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 308 102 537376 Valid lt 15 43 28 041 Measured Float response Length 18 I NS 137 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 279 111 888229 Valid lt 15 43 28 041 Measured Float response Length 18 I NS 138 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 280 111 257950 Valid 117 NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous lt 15 43 28 041 Measured Float response Length 18 I NS
75. Supervis o Principal Ferramenta da 2 3 1 Os Recursos e Requisitos da Supervis o errar 2 3 2 Tipos de Sistema de Supervis o 2 3 3 O SAGE Sandes ine et ee otn eie N veis Hier rquicos dos Centros de Operag o seen nennen A Din mica da Opera o e Seus Requisitos nennen 2 51 O ONS ER 2 5 2 O Sistema Interligado Nacional SIN eese 2 5 3 Complexidade da Operag amp o sese en ren 2 5 4 Comunicacao com 0 ONS Ree e acre eee ede rte Arquiteturas F pICaS ceo tote ettet e d e e ede dee Simulador d Tempo Real 1 4 1 2 Iu e e RU t E eb ient etia Cap tulo 3 Concepc o e Modelagem do SSC para o Centro de Operac o 3 1 3 2 3 3 Introdu o sis eate oir e t pc ott ete Mea tects 3 1 1 O Grupo PLENA 8 nennen retener nennen Etapas do Desenvolvimento do Projeto sese 3 2 1 Concepcao do Projeto diese eie pas 3 2 2 Implanta o do COR eere eei eet mete testi teet gta Modelagem do Sist ma eot ect ete e e e esrb reb e Pe pee dede 3 3 L Tntr duca0 biete E i ee Ug 3 3 2 Base de Dados ceinen nnna ee eG Hew a Re cee 3 3 2 1 Identific dot ee ee er ep ari ri e ni e da
76. T et al Impacts of Operators Selection and Training on Power System Performance on behalf of CIGRE 39 03 CIGRE SC 39 Session Paris 1998 CUKALEVSKI N JOHANSSON A Requirement set on Control Room Personnel CIGRE SC 39 Colloquium Sydney Australia Set 1993 VOLSKIS A R ESTEVES A C FERNANDES J L M QUADROS M A ALVES J M T LIMA L C OLIVEIRA J J R PEREIRA L A C Experi ncia do ONS em Simuladores de Treinamento no Centro Nacional CNOS e no Centro Regional Sul COSR S Grupo de Estudos de Opera o de Sistemas El tricos XVIII SNPTEE Curitiba Paran Out 2005 FALC O D M Smart Grids e Mocroredes O Futuro J Presente VIII SIMPASE Rio de Janeiro Rio de Janeiro AGO 2009 PINTO R L LIMA R T MIRANDA E C G PARDAL J C MENDON A J A FEREIRA L C A As automa es no processo de apura o da Transmiss o no Regional Sudeste do ONS com o Advento da 270 07 SIMPASE Rio de Janeiro Rio de Janeiro AGO 2009 AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA EL TRICA ANEEL Resolu o Normativa No 270 07 de 26 de Junho de 2007 Brasilia JUN 2007 INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION International Standard 60870 5 104 Telecontrol Equipment and Systems led Genebra DEZ 2000 PORTAL ELETRONICO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANA Se o de Cultural Attp www cultura ufpa br dicas
77. Valid DI 6453 Valid DI 6454 Valid DI 6455 Valid DI 6456 Valid DI 6457 Valid DI 6458 Valid DI 6459 Valid DI 6460 Valid DI 6461 Valid DI 6462 Valid DI 6463 Valid DI 6464 Valid DI 6465 Valid DI 6466 Valid DI 6467 Valid DI 6468 Valid DI 6469 Valid DI 6470 Valid DI 6471 Valid DI 6472 Valid DI 6473 Valid DI 6474 Valid DI 6475 Valid DI 6476 Valid DI 6477 Valid DI 6478 Valid lt 15 43 21 623 Single Point response Length 22 I NS 30 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 9 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6479 0 Valid DI 6480 0 Valid DI 6481 0 Valid DI 6482 0 Valid DI 6483 0 Valid 6484 0 Valid DI 6485 0 Valid DI 6486 0 Valid DI 6487 0 Valid lt 15 43 21 623 Single Point response Length 17 I NS 31 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 4 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6491 O Valid DI 6492 0 Valid DI 6493 0 Valid DI 6494 0 Valid lt 15 43 21 623 Double Point response Length 15 I NS 32 NR 2 ASDU Type ID 3 Double point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI2 3108 2 Valid DI2 3109 2 Valid lt 15 43 21 623 Single Point response Length 17 I NS 33 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 4 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation
78. a es remotas proporcionou uma verdadeira revolu o para a opera o do sistema el trico agregando maior agilidade ao despacho antes realizado localmente e sem a visibilidade proporcionada por um sistema de supervis o com essa abrang ncia O protocolo de comunica o utilizado pelo W2500 era REDAC70 Esse protocolo utilizado at hoje em algumas instala es antigas e que ainda n o foram modernizadas A estrutura do protocolo simples e baseada na comunica o serial de baixa velocidade e o enlace de dados normalmente estabelecido atrav s de modens e linhas telef nicas de uso exclusivo No final da d cada de 1970 o CEPEL Centro de Pesquisa de Energia El trica da ELETROBRAS prop s o desenvolvimento de um Sistema Digital de Supervis o e Controle o SDSC Na d cada seguinte foi desenvolvida uma nova gera o de sistema de supervis o para o centro de controle e na d cada de 1990 o CEPEL iniciou o desenvolvimento do SAGE Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia O SAGE permanece em desenvolvimento at os dias atuais atrav s da incorpora o de novas ferramentas e funcionalidades para mant lo competitivo e tecnicamente equiparado aos sistemas comercializados no mercado de automa o para sistemas el tricos No ano de 1996 FURNAS empresa do grupo ELETROBRAS e agente de gera o transmiss o do setor el trico iniciou o desenvolvimento do seu pr prio sistema de supervis o e controle Em 2001 ess
79. a o geogr fica das 12 concession rias de transmiss o da PLENA Grande parte est concentrada nas regi es Centro Oeste e Sudeste e apenas quatro concession rias est o instaladas em regi es mais afastadas das demais Os principais n meros do grupo s o e 4 464 km de linhas de transmiss o em 500 kV e 2 km de linhas de transmiss o em 440 kV e 1 459 km de linhas de transmiss o em 230 kV e 10 subesta es pr prias e 24 subesta es de terceiros com instala es diversas Na composi o acion ria est o presentes quatro empresas espanholas As duas primeiras concession rias ETIM e ETEE contam com a participa o acion ria de 25 da ABENGOA 25 ISOLUX 25 ELECNOR e 25 COBRA As demais concess es contam com a participa o dos tr s ltimos investidores cada um com 33 dos ativos da rede b sica ETEE Expansion Transmiss o de Energia El trica ETIM Expansion Transmiss o Itumbiara Marimbondo Demais Concess es 25 25 25 2 33 96 DAbengoa BiElecnor Bilsolux Cobra Figura 3 2 Participa o Acion ria do Grupo PLENA Transmissoras 57 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o 3 2 Etapas de Desenvolvimento do Projeto 3 2 1 Concep o do Projeto A concep o do projeto come a com a defini o dos objetivos e escopo de cada parte que o comp e No in cio das atividades de constru o das concession rias d
80. a PLENA os investidores n o tinham claramente a dimens o de padroniza o e filosofia integrada de projeto para a cria o das 12 concession rias de energia A implanta o de cada concession ria principalmente na rea de projeto de automa o de subesta es sempre foi conduzida de forma independente Foram utilizadas tecnologias e arquiteturas diversas O fornecimento de cada sistema era realizado por uma empresa diferente dentre os principais fornecedores de mercado ABB SIEMENS e AREVA Com o passar do tempo e a cria o da hold PLENA para administrar as 12 concession rias decidiu se padronizar as filosofias de todas as empresas e concentrar a opera o desses sistemas antes realizadas atrav s de 12 COLs independentes em centros regionais de opera o Os sistemas de energia el trica existem como tal h pouco mais de 120 anos e os conceitos b sicos n o sofreram grandes mudan as durante esse per odo 13 Da mesma forma os projetos das 12 concess es embora tenham sido concebidos de forma diferente s o muito parecidos em termos conceituais A principal diferen a est na representa o das informa es em cada projeto Cada empresa tem seu sistema de automa o e SSC pr prios e com eles suas filosofias de exibi o de alarmes eventos e telas Mesmo os sistemas constru dos pelo mesmo fornecedor para concess es distintas apresentam representa es diferentes A busca pela cria o de um padr o gl
81. a o Centro de Opera o As ocorr ncias podem receber configura o de severidade que apresentado em tela em cores diferentes A cor vermelha indica atua o grave ou urgente Amarela indica intermedi ria ou de advert ncia Verde pode ser entendido como a normaliza o do ponto 3 3 3 Visores de Telas do Sistema Seu objetivo fazer a interface visual para que o operador supervisione o sistema el trico As principais telas de um sistema de energia s o diagramas unifilares geral e detalhado telas de arquitetura de sistema servi o auxiliar localizadores de falha e tabulares seguir uma sequ ncia de figuras com as principais telas do sistema de supervis o do COR IT kel Visor de Acesso PLENA TRANSMISSORAS SE ITUMBIARA Visor Ajuda SAGE Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia Vers o 2008 19 updO19f 3 de abril de 2009 Base cor it Modelo ems Conta sage Host srvi it Companhia PLENA TRANSMISSORAS Instala o SE ITUMBIARA Licen a 2 m quinas CEPEL Centro de Pesquisas de Energia El trica Todos os direitos reservados Copyright O 1997 2007 www sage cepel br roberto Host sivi it Figura 3 6 Tela de Login do Visor de Acesso Primeira Tela do Supervis rio A primeira tela apresentada Figura 3 6 o acesso para o sistema de supervis o onde os operadores digitam Login e Senha A tela da Figura 3 7 seguinte mostra todos os programas dispon veis p
82. a um dos pontos cr ticos para a sa de financeira dessas empresas Visando maximizar a disponibilidade dos servi os as empresas do setor el trico t m investido sistematicamente em tecnologia e infra estrutura para melhorar o desempenho no processo de recomposi o do sistema Do ponto de vista da opera o em tempo real esse processo se baseia essencialmente no fornecimento de ferramentas que auxiliem o operador no processo de tomada de decis o tornando mais gil a disponibiliza o dos equipamentos para o SIN Outros recursos sobretudo relacionados manuten o preventiva preditiva e Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real corretiva tamb m s o de grande import ncia para a disponibilidade dos servi os Exemplos desses recursos sistemas de gest o e programa o de manuten o banco de dados hist rico para o acompanhamento do desempenho do equipamento inspe es f sicas para medi o de par metros diversos temperatura an lise qu mica de leo de transformadores e reatores leitura dos n veis de g s de disjuntores etc corre o de falhas dentre outros Embora o trabalho da manuten o seja de grande import ncia para a disponibilidade dos servi os este tema n o ser tratado neste documento que tem como objetivo abordar a tem tica da opera o em tempo real tamb m conhecida como tempo cr tico Figura 2 1 Sala de Controle de um Centro de Opera o T pico CNOS Com base na exp
83. abricantes Essa norma traz uma revolu o conceitual para o projeto de automa o de subesta o Estabelece requisitos e padr es para o processo de aquisi o de informa es nas subesta es Esse novo padr o tornou poss vel a constru o de equipamentos tais como TCs e TPs pticos dotados de intelig ncia e capazes de disponibilizar atrav s de protocolo diretamente nos barramentos de processo valores de corrente e tens o A fia o el trica que leva at os medidores da sala de controle as tens es e correntes do sistema seria substitu da por fibra ptica representando uma economia substancial com cabeamento das subesta es O mesmo conceito tamb m pode 47 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real ser estendido para os demais equipamentos da subesta o n o havendo a necessidade de uma infinidade de cabos de controle espalhados pelas canaletas do p tio Da mesma forma que os TPs e TCs a comunica o com os disjuntores e seccionadoras seria estabelecida atrav s de fibras pticas Existem subesta es experimentais constru das dentro dessa nova filosofia por m os equipamentos s o muito caros e ainda n o oferecem competitividade de mercado Com investimento em tecnologia e pesquisa esse cen rio em pouco tempo ser diferente 2 6 Arquiteturas T picas O advento das redes TCP IP ethernet e o desenvolvimento de dispositivos eletr nicos cada vez mais interoper veis proporcionou aos projetist
84. ados Cada aplica o ter sua modelagem caracter stica que depender essencialmente de seu objetivo principal At o presente momento o COR IT possui tr s empreendimentos operados atrav s do sistema SAGE S o eles a LT Triangulo S A a Coqueiros Transmissora de Energia S A e a Pedras Transmissora de Energia S A Dentre os tr s apenas a LTT de propriedade da PLENA os outros dois pertencem ao investidor ELECNOR que subcontrata os servi os de O amp M da PLENA Os demais empreendimentos ETIM e ITE vide Figura 3 3 operam atrav s da estrutura do COL e ser o incorporados ao sistema do COR IT no ano de 2011 totalizando a opera o de 5 empreendimentos com o volume de aproximadamente 23 000 pontos dentre digitais anal gicos e controle Com essa densidade de dados fundamental a elabora o de uma estrat gia que permita ao operador acesso a todos os dados relevantes durante a ocorr ncia sem preju zo para a qualidade da informa o Em caso de falhas que tenham como resultado black out total ou parcial do sistema el trico o SSC do COR IT receberia uma avalanche de pontos que dependendo da natureza das perturba es poderia atingir um montante de at 70 da base de dados Em um sistema de supervis o cuja modelagem dos dados n o tenha previsto o tratamento de alarmes e a otimiza o dos recursos de exibi o da informa o durante uma ocorr ncia dessa natureza a identifica o e assimila o das informa e
85. ais ser exercitada a opera o de modo a garantir a melhor economia e manuten o da seguran a Durante a condi o de emerg ncia poder ser simulada a sobrecarga em algum equipamento do sistema tais como tens o fora dos limites e frequ ncia fora dos patamares desejados O operador exercitar as medidas necess rias no sentido de retornar o sistema s condi es normais de opera o Durante uma condi o restaurativa o operador dever re conectar ao sistema el trico algum equipamento ou carga que estejam fora da rede visando sempre manter os limites de opera o desse equipamento 12 51 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Para iniciar uma simula o necess rio criar um ambiente que reproduza fielmente a rede el trica Criar esse ambiente significa fornecer ao simulador a topologia e todos os par metros dos equipamentos pertencentes ao sistema Ap s o cadastro pr vio dos par metros dos equipamentos em uma base de dados off line necess rio fornecer ao simulador um ponto de opera o para que seja iniciada a simula o Esse ponto de opera o fornecido ao simulador atrav s de um snapshot fotografia do tempo real contendo o estado de todos os disjuntores e chaves o valor das medidas de fluxo nas linhas e o valor das pot ncias ativa e reativa consumidas e geradas nos componentes do sistema tais como cargas geradores compensadores s ncronos ou est ticos banco de capacitores re
86. alid 306 16 000000 Valid AI 307 33 000000 Valid AI 309 640 000000 Valid AI 310 5 000000 Valid AI 311 3 000000 Valid AI 312 2010 000000 Valid AI 314 12 000000 Valid lt 15 43 21 792 Measured Float response Length 43 I NS 43 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 6 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 315 16 000000 Valid AI 316 33 000000 Valid AI 317 640 000000 Valid AI 318 5 000000 Valid AI 319 3 000000 Valid AI 320 2010 000000 Valid 15 43 21 833 Supervisory request Length 4 I NR 40 lt 15 43 21 856 Single Point response Length 15 I NS 44 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point SQ Count 2 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6586 1 Valid DI 6587 1 Valid lt 15 43 21 891 Double Point response Length 38 I NS 45 NR 2 ASDU Type ID 3 Double point Count 7 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI2 3107 2 Valid DI2 3106 2 Valid DI2 3100 2 Valid DI2 3101 2 Valid DI2 3103 1 Valid DI2 3102 2 Valid DI2 3110 2 Valid Valid DI 6563 Valid DI 6567 Valid DI 6571 Valid DI 6603 Valid DI 6551 Valid DI 6564 Valid DI 6568 Valid DI 6572 Valid DI 6548 Valid DI 6553 Valid DI 6565 Valid DI 6569 Valid DI 6573 Valid DI 6549 Valid DI 6554 HOOOH
87. alid AI 333 513 000000 Valid AI 334 5 000000 Valid AI 335 3 000000 Valid AI 336 2010 000000 Valid lt 15 43 21 891 Measured Float response Length 162 I NS 49 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 19 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 337 152 279999 Valid AI 345 150 399994 Valid AI 353 150 399994 Valid AI 361 0 000000 Valid AI 338 12 000000 Valid AI 339 16 000000 Valid 340 33 000000 Valid AI 341 609 000000 Valid AI 342 5 000000 Valid AI 343 3 000000 Valid AI 344 2010 000000 Valid AI 346 12 000000 Valid AI 347 16 000000 Valid AI 348 33 000000 Valid AI 349 609 000000 Valid 350 5 000000 Valid AI 351 3 000000 Valid AI 352 2010 000000 Valid AI 354 12 000000 Valid lt 15 43 21 891 Measured Float response Length 43 I NS 50 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 6 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 355 16 000000 Valid AI 356 33 000000 Valid AI 357 609 000000 Valid AI 358 5 000000 Valid AI 359 3 000000 Valid AI 360 2010 000000 Valid lt 15 43 21 891 Measured Float response Length 168 I NS 51 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 31 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 362 12 000000 Valid AI 363 16 000000 Valid AI 364 33 000000 Valid AI 365 609 000000
88. amento maior nas outras linhas remanescentes Esse tipo de processo chamado de desligamento em cascata Os sistemas el tricos devem ser operados de maneira que um evento simples n o deixe outros equipamentos sobrecarregados especificamente para evitar os desligamentos em cascata 6 O monitoramento do sistema el trico feito atrav s de sistemas supervis rios tipo SCADA Dados de grandezas el tricas como fluxo de pot ncia ativa das linhas tens o nas barras estados de chaves seccionadoras e disjuntores s o enviados periodicamente ao centro de opera o Os dados s o apresentados aos operadores em monitores de computadores atrav s de diagramas unifilares das subesta es gr ficos e tabulares O sistema supervis rio tamb m permite que o operador atue no sistema atrav s de telecomandos abrindo ou fechando chaves disjuntores alterando posi o de tap de transformadores etc O monitoramento do sistema el trico uma das fun es que visa aumentar a seguran a desse sistema No entanto a complexidade inerente da opera o de um grande sistema el trico torna necess ria a utiliza o de fun es sofisticadas de diagn stico an lise e 27 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real aconselhamento chamadas de Fun es de An lise de Redes Estas fun es est o dispon veis nos Sistemas de Gerenciamento de Energia EMS Energy Management System O m dulo SCADA respons vel pela aquisi
89. an lise 33 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real 2 4 N veis Hier rquicos dos Centros de Opera o No setor el trico a organiza o dos sistemas de supervis o feita atrav s de n veis hier rquicos Cada n vel hier rquico tem sua import ncia e relev ncia para a supervis o do sistema el trico A forma de organiza o desses n veis hier rquicos depende das estrat gias adotadas por cada empresa de forma que n o existe uma concep o homog nea no setor el trico O ONS por exemplo possui em sua estrutura dois n veis hier rquicos os centros de opera o regionais e o centro nacional de opera o O ONS disp e de quatro centros regionais COSR S COSR SE COSR NCO COSR NE respons veis respectivamente pela supervis o e opera o das informa es de todas as instala es el tricas nos estados Sul Sudeste Norte Centro Oeste e Nordeste localizados nas cidades de Florian polis Rio de Janeiro Bras lia e Recife O centro nacional do ONS CNOS est localizado em Bras lia nas mesmas depend ncias do COSR NCO embora possua estrutura independente deste centro regional Figura 2 12 Centros de Opera o Regionais de sistema do ONS COSR NCO a COSR NE b COSR SE c COSR S d Os demais agentes de transmiss o gera o e distribui o do setor el trico organizam suas arquiteturas e n veis hier rquicos conforme a disponibilidade de recursos ou estrat gia de cada empre
90. anteriormente Como a opera o do ONS sist mica os pontos de interesse se restringem apenas s atua es que geram desligamento de equipamentos da rede b sica Em termos quantitativos esses pontos equivalem a aproximadamente 3 5 da quantidade total de pontos dos agentes incluindo tamb m os estados de equipamentos e medi es anal gicas em adi o aos pontos de atua o de prote o Todas as manobras s o coordenadas em tempo real entre o agente e o ONS Essa comunica o feita atrav s de linhas telef nicas dedicadas denominadas hot lines No momento em que ocorre um desligamento o operador do agente recebe uma avalanche de alarmes e eventos referentes ocorr ncia Ele deve analis los e dependendo do tipo de ocorr ncia disponibilizar imediatamente o equipamento para o ONS atrav s de contato telef nico Ap s esse contato o operador do ONS deve preparar o sistema para receber de volta o equipamento que sofrera a falha para ent o solicitar ao agente sua recomposi o ao sistema Caso o operador do agente n o consiga disponibilizar o equipamento para o ONS em menos de um minuto ser cobrada multa por indisponibilidade desse equipamento A cobran a feita por cada minuto de indisponibilidade e o valor equivale a cinq enta vezes a receita recebida por minuto de disponibilidade Como exemplo pode se citar uma linha de transmiss o que recebe uma receita de R 60 00 por minuto de disponibilidade Uma falha de
91. ao autor desse trabalho criar customiza es e implantar filosofias opera o voltadas para o r pido restabelecimento do sistema el trico As customiza es apresentadas neste documento s o fruto de an lises da Capitulo 1 Introdu o realidade espec fica deste agente pesquisa e an lise das experi ncias de diversos agentes do setor el trico O tratamento dos eventos gerados nas diversas instala es operadas por esse sistema de supervis o atrav s da aplica o de filtros espec ficos elaboradas exclusivamente nesse trabalho transforma essa massa de eventos e alarmes em informa es resumidas e de alt ssima qualidade para a opera o em tempo real Al m desse tratamento foram adotadas filosofias que visam simplificar a navega o do operador nas telas do sistema de supervis o Informa es de relev ncia est o apresentadas de forma simplificada permitindo ao operador obter informa es detalhadas atrav s de curtos movimentos de navega o poucos cliques ou troca de telas A leitura desse documento apontar os crit rios e filosofias utilizadas para maximizar os resultados da opera o promovendo melhor acesso s informa es e evitando indisponibilidades causadas por erros de opera o e ou aus ncia de dados para a recomposi o do sistema A seguir alguns pontos relevantes e conhecimentos adquiridos por parte do autor deste trabalho durante a realiza o do projeto 1 utiliza o das ferrame
92. ar a a o do operador em treinamento Al m disso pode telefonar para o treinando representando ora o papel de ONS e ora o papel de operador mantenedor de subesta o Nessa circunst ncia o treinando ter todas as suas rea es avaliadas resposta ao treinamento contato telef nico procedimento de recomposi o etc podendo ainda ser gravadas para an lise posterior 53 CAP TULO 3 CONCEPCAO E MODELAGEM DO SISTEMA DE SUPERVISAO PARA O CENTRO DE OPERACAO Este cap tulo ser dedicado apresenta o da metodologia e concep o do sistema de supervis o para o centro de opera o de um agente privado do setor el trico considerando as premissas e pr requisitos estabelecidos pelo ONS e pelo rg o regulador do setor el trico a ANEEL Os crit rios utilizados nesse projeto tiveram por objetivo preparar o sistema de supervis o para facilitar a identifica o das falhas que causam indisponibilidade dos equipamentos el tricos visando dessa forma minimizar o tempo de recomposi o 3 1 Introdu o Conforme discutido no cap tulo anterior a opera o do sistema el trico uma atividade muito complexa Na natureza dessa atividade est impl cito o elevado n vel de responsabilidade dos profissionais que trabalham com a opera o de tempo real A depend ncia da energia el trica e as diversas demandas da sociedade moderna agregam ao cotidiano da opera o sobretudo no aspecto psicol gico dos
93. ara o operador As pr ximas telas apresentam os diagramas unifilares geral e local do sistema el trico O diagrama geral n o disp e de todas as informa es da subesta o utilizado para a visualiza o imediata da disponibilidade do empreendimento No diagrama local o operador 69 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o disp e de mais informag es sobre a instalac o poss vel tamb m identificar os bloqueios da subestac o e o religamento autom tico das linhas RA Visor de Acesso PLENA TRANSMISSORAS SE ITUMBIARA immi Telas 5 Editor 2 3 J 7 0 2 4 i Alarmes Capacidade 1 2 0 3 f Tend ncias Processos Erg WallTrend 0 4 0 2 dd 0 1 Hist rico Outros xii 0 2 0 2 m Destino Opc es Local display default E Atalho Remoto monitor esquerdo do sage2 E I Modo Estudo Avan ado 0 0 roberto Host srv1_it Conta sage Base cor it Online 09 17 16 Figura 3 7 Tela de Programas do Visor de Acesso E Visor de Telas PLENA TRANSMISSORAS SE ITUMBIARA sage srv1_it roberto Visor Tela Exibi o i Navega o TESTES UNI XX PLENA Transmissoras B SE NOVA B2 E S O Hz y 14U4 13U4 1204 LT Parac 4 1908 arc aa mia 516 1408 E a Myr MAE A ratero nb iof to EEE MVAE A E E 2 O
94. as de subesta es uma infinidade de solu es de engenharia para os projetos de automa o Os IEDs e SSCs dispon veis no mercado s o capazes de se comunicar atrav s de quase todos os protocolos discutidos no item anterior Dessa forma as possibilidades de projeto e arquitetura s o diversas Para exemplificar as Figuras 2 17 e 2 18 mostram duas arquiteturas t picas utilizadas nos projetos de automa o de subesta o Estrela e Anel t3 Fatura a A mento Rel 1 Medidor Rel 2 MPEG Figura 2 17 Arquitetura em Estrela de Automa o de Subesta es 48 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Registrador de Perturbac g Impressora SCADA gt Gateway de Comunicac o Y RSTP Protocolo de Cicatrizac o de Anel SW4 SW5 HHHH 2 52 Figura 2 18 Arquitetura em Anel de Automa o de Subesta es A arquitetura em estrela mais simples que em Anel A redund ncia poss vel atrav s da cria o de dupla estrela Na indisponibilidade de algum equipamento a segunda estrela assume a comunica o A arquitetura em anel mais complexa do que a anterior pois necessita de configura es espec ficas nos equipamentos de rede O anel funciona aberto e em apenas um sentido para evitar loops infinitos de pacotes na rede Em caso de indisponibilidade de um equipamento o protocolo RSTP identifica o ponto de defeito e d
95. as para o treinamento e certifica o de operadores Um bom ambiente de simula o capaz de reproduzir o sistema el trico e submeter o operador a ensaios de ocorr ncias reais Tamb m podem ser utilizados para a reconstitui o de eventos e para an lise futura de ocorr ncias Com o objetivo de manter a confiabilidade e seguran a do sistema as companhias de energia buscam melhorar a qualifica o de seus funcion rios atrav s da implanta o de simuladores para treinamento e reciclagem peri dica de seus operadores 7 Os simuladores podem ser utilizados tamb m para treinamento de trabalho em equipe teste de novas instala es EMS avalia o de ferramentas para a tomada de decis o a partir de situa es normais ou condi es extremas de opera o 77 Com a constante expans o do sistema a opera o torna se mais din mica e a necessidade de aprendizado r pido e adapta o s novas topologias justifica o uso dessa ferramenta 8 Outro motivador para os simuladores o melhor aproveitamento dos recursos dispon veis nos modernos equipamentos de controle supervis rio 8 A experi ncia mostra que um eficiente treinamento s pode ser alcan ado de forma adequada e em curto prazo empregando se simuladores para treinamento de operadores 9 10 11 Durante o processo de treinamento os operadores s o submetidos a tr s situa es de opera o normal emerg ncia e restaurativa Durante as condi es norm
96. astante peculiar Propriet ria de 12 concession rias de transmiss o decidiu investir na mudan a dos seus conceitos e na cria o de centros de opera o integrados protagonizando um projeto de modelagem de informa o para a opera o muito diferente dos demais agentes do setor el trico 82 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT Os resultados pr ticos dessa modelagem tem sido bastante satisfat rios Os operadores de tempo real aprovaram as implementa es no sistema de supervis o e contribu ram com cr ticas e sugest es para o aperfei oamento da ferramenta 4 2 A Vis o do Operador Como qualquer processo de mudan a a implementa o de um novo sistema no COR provocou alguns impactos nas equipes de opera o A mudan a de conceito e inclus o de um sistema nunca antes utilizado pelos operadores de Itumbiara provocou no in cio do processo algumas resist ncias pontuais O primeiro aspecto o sistema operacional Todas as ferramentas utilizadas anteriormente funcionavam sobre plataformas Windows O novo SSC funciona sobre plataforma Linux A diferen a na forma de acesso causou certo impacto nas equipes de opera o A apresenta o dos visores e a forma dos objetos de tela independente da modelagem do sistema tamb m podem ser contabilizadas nesse balan o As Figuras 4 1 e 4 2 apresentam dois dos diversos sistemas existentes nos empreendimentos da PLENA Percebem se m
97. at response Length 18 I NS 86 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 262 177 306915 Valid lt 15 43 24 200 Measured Float response Length 18 I NS 87 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 264 0 000000 Valid 15 43 24 276 Supervisory request Length 4 I NR 88 lt 15 43 24 366 Measured Float response Length 18 I NS 88 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 409 1 446577 Valid lt 15 43 24 473 Measured Float response Length 18 I NS 89 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 260 784 385925 Valid lt 15 43 24 491 Measured Float response Length 18 I NS 90 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 261 771 425049 Valid lt 15 43 24 535 Measured Float response Length 18 I NS 91 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 399 4 452651 Valid lt 15 43 24 803 Measured Float response Length 18 I NS 92 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006
98. atores transformadores e demais equipamentos O snapshot pode ser retirado por exemplo do banco de dados hist rico Para que a simula o atinja seu objetivo e o treinamento seja produtivo fundamental que o ambiente de simula o seja uma representa o fiel do sistema el trico e do ambiente no qual os operadores trabalham Esse um dos aspectos fundamentais para o sucesso do treinamento 7 A verossimilhan a do simulador com o sistema real determinante para a credibilidade do processo de treinamento e confian a do operador na ferramenta Nesse contexto uma op o interessante seria a integra o do simulador diretamente ao supervis rio utilizado pelo operador Dessa forma o ambiente de simula o bem como as telas visualizadas pelo operador durante esse processo seriam as mesmas utilizadas por ele em sua rotina di ria de trabalho A nica diferen a a forma como o supervis rio seria alimentado Na condi o normal o SSC recebe os dados em tempo real e durante o treinamento os dados seriam fornecidos pelo simulador Para o operador a origem dos dados seria transparente e o treinamento atingiria o objetivo de manter verossimilhan a com o ambiente de tempo real O passo seguinte no treinamento de um operador criar cen rios para que seja avaliada sua atua o sobre o sistema Esses cen rios s o formados em primeiro lugar pela caracteriza o do ambiente de simula o e em segundo lugar pela programa
99. bilizar com os poss veis erros de leitura e ou gera o dessa documenta o Outro aspecto importante da automa o a melhora do desempenho do processo de produ o A rapidez das leituras dos instrumentos de campo a gera o de relat rios com os 20 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real valores das leituras automaticamente ou sob demanda e a agilidade nas interven es executadas pelo operador aumentam a produtividade da ind stria No momento em que um alarme exibido na tela do operador indicando um desvio qualquer na produ o erro de alguma vari vel falha de equipamento medi o errada no corte ou usinagem de uma pe a etc o operador ter condi es de intervir imediatamente no processo produtivo a fim de corrigir a falha Sem essa supervis o em tempo real provavelmente o erro de fabrica o seria descoberto tardiamente durante uma inspe o da equipe de qualidade da f brica Dependendo do problema os preju zos poderiam variar de algumas pe as defeituosas at lotes inteiros inutilizados fabricados erradamente devido a problemas com a regulagem das m quinas Esse tipo de falha poderia ser facilmente identificado atrav s da automa o e supervis o desse processo produtivo A exibi o das informa es supervisionadas realizada atrav s de telas e listas de eventos alarmes Nas telas s o exibidos diagramas unifilares plantas de processos desenhos de m quinas e equipamentos
100. cada de 1950 Na d cada seguinte foram implementados os primeiros CAGs Controle Autom tico de Gera o At a d cada de 1970 os computadores ainda caros se concentravam nos Centros de Opera o A partir dos anos 80 iniciou se a universaliza o do seu uso Houve o barateamento do hardware e sistemas operacionais DOS Windows MacOS e em 1990 o Linux 2 2 2 Hist ria da Automa o At a d cada de 50 do s culo passado o problema das t cnicas para gerar e transmitir energia e os grandes processos b sicos j haviam sido resolvidos assim como as grandes quest es fundamentais da El trica Qu mica Mec nica e Metalurgia No entanto apesar de equacionadas n o se conseguia controlar os processos industriais na velocidade e na intensidade que a nova demanda apresentava Nesse momento deflagra se a revolu o da Automa o Industrial atrav s do uso de controladores locais equipamentos de instrumenta o mec nica hidr ulica e pneum tica para em seguida ser totalmente dominada pela eletr nica anal gica A partir de 1980 com o microcontrolador a automa o se estabeleceu de forma soberana A seq ncia foi iniciada pelos atuadores depois por grandes progressos na medi o e no controle remoto sendo finalmente coroada pela aplica o de controle em malha fechada ou loop de controle com a ado o de controladores de processos centralizados e acionamentos dist ncia
101. ciona Distribui o ponto com estampa de tempo Configura o da entidade ocr dat Para cada ocorr ncia necess rio prever os poss veis valores assumidos pelo ponto 0 1 dupla transi o 021 e 120 dupla transi o 120 e 0 21 e condi es de inconsist ncias apenas para pontos digitais duplos cuja modelagem diferente dos pontos simples OCR ID OCR ATU UR 01 SEVER ADVER TEXTO BD inconsistente Atuado TIPOE NELSV TPUSR USR OCR ID OCR ATU UR 02 SEVER ADVER TEXTO BD inconsistente Desatuado TIPOE NELSV TPUSR USR OCR ID OCR ATU UR 03 SEVER NORML TEXTO Atuado Desatuado TIPOE NELSV TPUSR USR OCR ID OCR ATU UR 04 SEVER URGEN TEXTO Atuado TIPOE NELSV TPUSR USR Aplic vel apenas para pontos digitais duplos Segiiencial de 1 a 6 Ocorr ncia ADVERT NCIA severidade amarela Texto da ocorr ncia BD inconsistente Atuado N o permite eliminar o alarme at sua normaliza o Ocorr ncia definida pelo usu rio Aplic vel apenas para pontos digitais duplos Segiiencial de 1 a 6 Ocorr ncia ADVERT NCIA severidade amarela Texto da ocorr ncia BD inconsistente Desatuado N o permite eliminar o alarme at sua normaliza o Ocorr ncia definida pelo usu rio Aplic vel quando ocorrer dupla transi o do ponto 0 21 e 120 Segiiencial de 1 a 6 Ocorr ncia NORMAL severidade verde Texto da ocorr ncia Atuado Desatuado N o permite elimi
102. cionados para gerar uma nica mensagem 1 2 3 Atua o da prote o dos filtros Outras fun es disparo da prote o para falhas no m dulo capacitor disparo da prote o para falhas no m dulo reator disparo da prote o para desequil brio de corrente ou tens o para cada m dulo de filtro 98 ANEXO 3 An lise da Estrutura das Mensagens do Protocolo IEC60870 5 104 na comunica o entre o COR IT e uma Instala o O objetivo desse anexo apresentar uma vis o geral sobre o protocolo de comunica o IEC60870 5 104 Nesse anexo ser apresentado o modelo de camadas OSI e os logs de mensagens obtidos por analisador de protocolo durante o estabelecimento da comunica o do COR IT com uma de suas subesta es supervisionadas A principal aplica o do protocolo IEC104 a interconex o de sistemas de supervis o utilizando como meio f sico interliga es ethernet sob TCP IP Trata se de um protocolo tipo Cliente Servidor que estabelecido atrav s da comunica o entre um sistema mestre e outro escravo O SSC escravo o servidor de comunica o Nele est o dispon veis os dados do sistema O mestre cliente se conecta ao servidor para obter as informa es de interesse A comunica o de dados realizada atrav s da troca de mensagens entre o mestre e o escravo e a iniciativa para iniciar a comunica o sempre do mestre Ele se conecta ao escravo e faz a primeira solicita o
103. co pode assumir diferentes valores dentro de uma faixa pr estabelecida e utilizado para representar vari veis que se comportam como n meros reais ou n meros inteiros por exemplo corrente e tens o Os pontos de controle s o utilizados para o envio de solicita es de comando para sistemas hierarquicamente inferiores como por exemplo o comando de abrir ou fechar um disjuntor Abaixo um exemplo de ponto digital 05 08 12 25 33 LTTBD DJ17U4 86BF 86 Bloqueio Fechamento DJ17U4 ATUADO Estampa de tempo Identificador Descritivo Ocorr ncia No sistema SAGE a configura o desse ponto seria realizada em tr s arquivos entidades da base de dados pds dat pdf dat e ocr dat que representam as entidades de ponto l gico ponto f sico e ocorr ncia A entidade pds dat recebe os par metros comportamentais do ponto A entidade pdf dat respons vel pelos atributos de comunica o do ponto que nesta base dever ser configurado duas vezes uma para a aquisi o em IEC60870 5 104 e outra para a distribui o em TASE 2 ICCP A entidade ocr dat apresenta as ocorr ncias que ser o exibidas para o operador de acordo com os valores 0 ou 1 recebidos de campo para os pontos digitais A seguir as configura es do ponto digital que recebe a atua o do bloqueio do disjuntor 1704 resultado da atua o da prote o de falha de disjuntor 86BF Configura o da entidade pds dat PDS ID LTTBD DJ17U4 86BF Identificador do ponto
104. conforme 15 43 21 038 Ap s a primeira resposta de link do escravo o mestre inicia o envio da primeira mensagem de aplica o em 15 43 21 038 Essa mensagem foi configurada para ser transmitida ciclicamente a cada 10 segundos para a fun o de keep alive da comunica o monitorando o estado operacional do escravo Caso essa mensagem n o seja respondida indicando indisponibilidade do escravo o mestre far o chaveamento da aplica o para o escravo 104 reserva cada SSC local constinuido pelos escravos principal e reserva Ambos podem se comunicar com o mestre por m apenas um deles estar pronto para assumir a comunica o de dados O primeiro aspecto importante da mensagem o endere o do escravo O mestre se comunica com diversos escravos dessa forma necess rio identificar esses escravos atrav s do endere o da esta o representado na mensagem por Comm Addr 4 Essa string indica que o endere o do escravo 4 Todas as mensagens analisadas devem ter esse mesmo endere o O pr ximos aspectos s o o tipo da mensagem e a causa de transmiss o Essa mensagem se trata da integridade de ponto totalizado iniciada por Type ID 101 causa da transmiss o 6 Cause of transmission 6 que significa a origem da ativa o enviada pelo mestre A resposta 15 43 21 059 tem a mesma estrutura da pergunta por m alterando a causa de transmiss o Cause of transmission 7 que nesse caso significa a confirma o da
105. de envio de mensagens No in cio da conex o o mestre solicita uma integridade ao escravo que deve enviar todos os pontos dispon veis em seu sistema Ap s a conclus o da integridade a comunica o entra em regime permanente e o sistema escravo passa a enviar os dados de forma espont nea ou por exce o sempre que houver varia o do dado digital ou anal gico Adicionalmente o mestre envia mensagens c clicas para executar testes de aplica o e de enlace com o sistema escravo 10 a 20 segundos Quando houver problema o escravo deixar de responder essas mensagens e o mestre far o chaveamento para o outro sistema redundante minimizando desta forma a indisponibilidade com a supervis o do sistema escravo 99 MESTRE ESCRAVO Meio de Comunica o Envio espont neo de mensagens do escravo e para o mestre ani Teste ciclico para verificar a comunica o Figura A3 1 Representa o Gr fica da Troca de Dados entre o Mestre e Escravo Os protocolos antigos n o previram a implementa o de envio espont neo de mensagens O mestre solicitava ciclicamente per odo de 1 a 5 segundos todos os pontos do sistema escravo Essa forma de implementa o de protocolo muito rudimentar e n o otimiza os recursos de rede uma vez que todos os pontos sempre trafegavam ciclicamente pelo meio f sico No protocolo IEC104 e v rios outros a implementa o das mensagens espont neas por varia
106. de linhas telef nicas O sinal recebido no centro de opera o era decodificado e novamente convertido para grandeza anal gica e apresentado para o operador atrav s dos registradores de pena 1 DICE DO m r NOM pn ions ET Trey tom Figura 2 7 Sala de controle da Usina Nuclear Angra 2 Ao fundo pain is convencionais com instrumentos e anunciadores de alarme topo Nas mesas de opera o console com IHM digital Em meados da d cada de 1970 a Westinghouse implantou no Rio de Janeiro um sistema de supervis o comercial atrav s do fornecimento do W2500 para um dos grandes agentes do setor Esse sistema era capaz de aquisitar processar e apresentar em sua IHM as informa es das principais grandezas anal gicas dos equipamentos pot ncia ativa pot ncia reativa tens o e corrente os estados dos disjuntores apenas sem contar seccionadoras e alguns pontos de atua o da prote o por equipamento que eram agrupados em fun o de sua caracter stica totalizando 4 pontos de prote o de linha 8 de prote o de geradores 8 pontos por transformador e 4 pontos para reatores Embora modesta a quantidade de pontos supervisionados pelo W2500 quando comparado aos sistemas atuais capazes de processar 18 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real milhares de pontos a possibilidade de supervisionar em tempo real dados de opera o de subest
107. des de Urg ncia ou Fatal n o podem ser eliminadas da lista at que o ponto seja normalizado Figura 3 17 Visor com Alarmes Reconhecidos Quando existe um alarme em algum dos filtros a cor do texto do MacroAlarme apresentada na cor do alarme de maior severidade da lista Caso exista algum alarme n o reconhecido a borda do MacroAlarme ser pintada na cor azul conforme em LTT Quando todos os alarmes de uma lista forem reconhecidos a borda azul desaparece CTE Pr e DISJNT 80 CAP TULO 4 RESULTADOS OBTIDOS COM A IMPLANTACAO DO SISTEMA DE SUPERVISAO DO COR IT Os cap tulos anteriores apresentaram os objetivos e motivadores desse trabalho Cap tulo 1 os conceitos b sicos din mica e requisitos definidos pelo ONS e ANEEL para os sistemas de automa o e opera o do sistema el trico Capitulo 2 e a personaliza o e modelagem desenvolvida pelo autor desse documento para adequar um centro de opera o as necessidades do sistema Cap tulo 3 Este cap tulo ser destinado a discutir os resultados obtidos para a opera o do sistema el trico atrav s da implanta o das personaliza es e modelagens das bases de dados do sistema de supervis o e controle do COR IT 4 1 Introdu o No atual modelo do setor el trico brasileiro a qualidade global da energia el trica assim garantida a partir da defini o de requisitos de qualidade a serem cumpridos pelos age
108. dor Nacional do Sistema ONS Esta empresa uma entidade brasileira de direito privado sem fins lucrativos que respons vel pela coordena o e controle da opera o das instala es de gera o e transmiss o de energia el trica sob a fiscaliza o e regula o da Agencia Nacional de Energia El trica ANEEL do Brasil Este operador foi criado em 26 de agosto de 1998 e tem como miss o a opera o do SIN de forma integrada com transpar ncia equidade e neutralidade de modo a garantir o suprimento de energia el trica cont nuo econ mico e seguro no pa s A seguir algumas das atribui es do ONS e Realizar o planejamento programa o e despacho centralizados dos recursos de gera o e transmiss o e Propor amplia es e refor os para o sistema de transmiss o e Garantir o livre acesso e Administrar os servi os de transmiss o O ONS constitu do por uma rede de membros associados e participantes S o membros associados os agentes de gera o com usinas despachadas de forma centralizada os agentes de transmiss o os agentes de distribui o integrantes do SIN al m de agentes importadores e exportadores e consumidores livres com ativos conectados a Rede B sica S o membros participantes o Poder Concedente por meio do Minist rio de Minas e Energia os 38 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Conselhos de Consumidores geradores n o despachados centralizadamente e pequenos d
109. e car ter generalista e visa identificar poss veis impeditivos para a disponibiliza o da linha Num segundo momento o operador faz uma analise qualitativa avaliando as caracter sticas do desligamento Aquele desligamento ocorreu em primeira zona na fase A da unidade de prote o principal 3 3 5 1 Visor de Alarmes O visor de alarmes a interface utilizada pelo operador para visualizar efetivamente os alarmes do sistema A Figura 3 16 mostra a customiza o realizada pela PLENA para a interface do SAGE O primeiro aspecto vis vel no visor de alarmes a organiza o dos bot es de filtros posicionados na parte do visor Esses bot es s o chamados de MacroAlarmes e podem ser configurados para exibir quaisquer alarmes segundo filosofia definida pelo administrador do sistema Numa subesta o por exemplo poderia ser adotada a filosofia de exibi o associada aos equipamentos da instala o Outra op o poss vel seria a organiza o dos Macro Alarmes por IED em que todos os alarmes de um IED espec fico cairia apenas num desses bot es Um COL poderia organizar os alarmes por instala o Um COG por gerador Muitas s o as combina es poss veis Para o COR da PLENA foi adotada a filosofia de agrupamentos por empreendimento Inicialmente adotou se como premissa que os COR e o futuro COS da PLENA adotariam a mesma modelagem de exibi o Como cada empreendimento tem em m dia 5 000 pontos a cria o de
110. e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o Uma ocorr ncia de grande porte no sistema el trico com desligamentos de v rios equipamentos atua es de in meras prote es interrup o do fornecimento de energia para as concession rias de distribui o tamb m fornecedoras de energia para os servi os auxiliares de subesta es da rede b sica causa gera o de centenas de eventos para os sistemas de supervis o dos centros de controle A estrat gia de modelagem utilizada consistiu primeiramente na padroniza o dos textos de eventos e alarmes do sistema Cada empreendimento fornecido por um fabricante diferente com produtos e tecnologia distintos Mesmo que seja realizado um trabalho de padroniza o muito comum encontrar diferen as nos crit rios de desenvolvimento de projeto e configura o de base de dados do supervis rio Durante essa atividade realizada a tradu o de todos os pontos da base de dados do fornecedor para que eles sejam exibidos com o mesmo texto e apresentem o mesmo significado no sistema do COR independente de qual sistema foi adquirido para a subesta o Assim para o operador do COR os sistemas instalados nas subesta es tornam se transparentes n o causando qualquer influ ncia na interpreta o das ocorr ncias O trabalho de tradu o dos textos al m de uniformizar a exibi o de informa o deve simplificar a compreens o da falha A ordem em que os atributos do ponto ID
111. e Rede A camada de Rede respons vel pelo endere amento dos pacotes convertendo endere os l gicos IP em endere os f sicos MAC de forma que os pacotes consigam chegar corretamente ao destino Essa camada tamb m determina a rota que os pacotes ir o seguir para atingir o destino baseada em fatores como condi es de tr fego da rede e prioridades 4 Camada de Transporte A camada de transporte respons vel por pegar os dados enviados pela camada de Sess o e dividi los em pacotes que ser o transmitidos para a camada de Rede No receptor a camada de Transporte respons vel por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede remontar o dado original e assim envi lo camada de Sess o 102 Isso inclui controle de fluxo ordena o dos pacotes e a corre o de erros tipicamente enviando para o transmissor uma informa o de recebimento informando que o pacote foi recebido com sucesso camada de Transporte separa as camadas de n vel de aplica o camadas 5 a 7 das camadas de n vel f sico camadas de 1 a 3 A camada 4 Transporte faz a liga o entre esses dois grupos e determina a classe de servi o necess ria como orientada a conex o e com controle de erro e servi o de confirma o sem conex es e nem confiabilidade O objetivo final da camada de transporte proporcionar servi o eficiente confi vel e de baixo custo O hardware e ou software dentro da camada de transporte e que faz o servi o
112. e excluiria o outro grupo Dessa forma esse n mero pode chegar a at 10 da base de dados do SSC Para os pontos de bloqueio a avalia o comparativa em termos num ricos chega a pouco menos de 3 da base de dados Na pr tica esse valor inferior a 1 da base O novo sistema do COR IT quando comparado aos demais sistemas da PLENA apresenta um ganho significativo na performance da opera o Atrav s dessa modelagem os operadores conseguiram reduzir significativamente o tempo de identifica o da falha Na maioria dos sistemas da PLENA quando ocorre uma falha o operador deve verificar nos unifilares gerais qual equipamento sofreu o desligamento Uma vez identificada a abertura dos disjuntores o operador deve olhar rapidamente a lista de alarmes unificada e sem filtros e tentar identificar a atua o de algum bloqueio de fechamento de algum disjuntor para ent o disponibilizar o equipamento para o ONS Quando se trata de um desligamento de apenas um equipamento essa sequ ncia de a es dura em m dia 45 segundos Como o tempo limite para o operador disponibilizar o sistema para o ONS sem a incid ncia de multa por indisponibilidade de apenas 1 minuto qualquer deslize ou desaten o do operador pode se transformar em multa por indisponibilidade A situa o agravada quando se trata de desligamentos de dois ou mais equipamentos simultaneamente Com o novo sistema do COR IT para uma falha de mesma natureza o operador demora apr
113. e sistema entrou em opera o no centro de opera o de Botafogo O Operador Nacional do Sistema ONS com o objetivo de unificar seu SSC e modernizar as instala es de seus centros de opera o promoveu uma licita o internacional para o fornecimento de um sistema de supervis o de vanguarda para o gerenciamento do sistema interligado nacional o REGER Esse sistema quando implantado ser nico no mundo A arquitetura elaborada pelo ONS prev m ltiplas redund ncias desde a estrutura de comunica o passando pelo sistema de aquisi o de dados e hardware at a exist ncia de centros de opera o back up Caso ocorra uma conting ncia com um dos centros do ONS falha no sistema de comunica o pane no sistema de supervis o ou at mesmo um sinistro com as instala es f sicas onde estiver alocado o centro inc ndio etc os outros centros de 19 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real operac o poder o assumir as reas de controle do centro indispon vel A previs o da entrada em opera o desse sistema est programada para o segundo semestre de 2011 2 3 Sistema de Supervis o Principal Ferramenta da Opera o O Sistema de Supervis o Controle e Aquisi o de Dados tamb m conhecido como sistema SCADA s o sistemas que utilizam softwares para monitorar e supervisionar vari veis dispositivos e equipamentos de controle conectados a ele atrav s de protocolos de comunica o espec f
114. easured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 268 531 698975 Valid lt 15 43 23 893 Measured Float response Length 18 I NS 80 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 270 0 000000 Valid gt 15 43 23 956 Supervisory request Length 4 I NR 80 lt 15 43 23 983 Measured Float response Length 18 I NS 81 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 271 0 000000 Valid lt 15 43 24 001 Measured Float response Length 18 I NS 82 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 278 532 728088 Valid lt 15 43 24 163 Measured Float response Length 18 I NS 83 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 256 534 075867 Valid lt 15 43 24 182 Measured Float response Length 18 I NS 84 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 257 531 665894 Valid lt 15 43 24 182 Measured Float response Length 18 I NS 85 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 258 537 908630 Valid 114 lt 15 43 24 182 Measured Flo
115. ed by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 261 772 013245 Valid AI 253 718 399109 Valid AI 254 19 879704 Valid AI 255 60 011333 Valid AI 262 177 306915 Valid AI 263 60 011044 Valid AI 264 0 000000 Valid 269 60 015968 Valid AI 270 0 000000 Valid AI 271 0 000000 Valid 272 0 250049 Valid AI 273 1 011621 Valid AI 274 1 868700 Valid AI 266 532 153870 Valid AI 267 60 016098 Valid AI 268 531 698975 Valid AI 278 532 728088 Valid AI 276 60 011845 Valid AI 308 102 367393 Valid 15 43 21 418 Supervisory request Length 4 I NR lt 15 43 21 439 Single Point response Length 29 I 1 Single point SQ Count 16 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6221 0 Valid 6223 0 Valid DI 6224 0 Valid DI 6225 0 Valid DI Valid DI 6228 O Valid DI 6229 O Valid DI 6230 0 Valid DI 6232 1 Valid DI 6233 0 Valid DI 6234 1 Valid DI 6236 0 lt 15 43 21 466 Single Point response Length 166 I Valid ID 1 lt Single point gt Count 39 Cause of transmission 20 interrogation Origin 0 Comm Addr 4 6239 0 Valid DI Valid DI 6245 0 Valid DI 6249 Valid DI 6495 Valid DI 6499 Valid DI 6503 Valid DI 6507 Valid DI 6523 Valid DI 6512 Valid 90000000 lt 15 43 21 466 Single 6241 0 Valid DI Valid DI 6246 0 Valid DI 6250 Valid DI 6496 Valid DI 6500 Valid DI 6504 Valid DI 6508 Valid DI 6509 Valid DI 65
116. ema do ONS a COSR NCO b COSR NE c COSR SE d COSR SUL cette etienne tenete taco rsen enne tena Figura 2 13 N veis Hier rquicos dos Centros de Opera o do ONS e Figura 2 14 Capacidade Instalada no SIN at 2009 sess Figura 2 15 Sistema de Transmiss o do SIN Horizonte 2009 2012 Figura 2 16 Diagrama de Conectividade de Telecomunica es Agente x ONS Figura 2 17 Arquitetura em Estrela de Automa o de Subestag es sss Figura 2 18 Arquitetura em Anel de Automa o de Subestag es sss Figura 2 19 Arquitetura T pica de um Centro de Operag o eene Figura 2 20 Sala para Treinamento de Operadores ISA CETEP eere Figura 3 1 Mapa das Concession rias da PLENA Transmissoras eee Figura 3 2 Participa o Acion ria do Grupo PLENA Transmissoras eene Figura 3 3 Concep o do COS PLENA sees ener tnnt nennen nnne Figura 3 4 Cabo OPGW cabo p ra raios com fibra ptica interna eene Figura 3 5 Modelagem do Identificador sess Figura 3 6 Tela de Login do Visor de Aceso Primeira Tela do Figura 3 7 Tela de Programas do Viso
117. ensador s ncrono Outras fun es l atua o da prote o diferencial 2 disparo da prote o de desequil brio de corrente do estator 3 disparo da prote o de perda de excita o perda de campo 4 disparo da prote o de falha terra no estator 5 disparo da prote o de falha terra no rotor 95 6 disparo da prote o de sobretemperatura do estator e rotor 7 disparo da prote o de sobrecorrente de fase e neutro A2 7 Compensadores est ticos Grupo l disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o do compensador est tico Outras fun es l Para os equipamentos componentes do compensador incluindo o transformador abaixador reatores e capacitores a disparo das prote es intr nsecas dos equipamentos conforme especificado para o respectivo equipamento 2 Para os equipamentos controlados por tiristor a disparo da prote o para falhas terra no compensador b disparo da prote o para falhas no m dulo capacitor c disparo da prote o para falhas no m dulo reator d disparo da prote o para desequil brio de corrente ou tens o para cada m dulo de filtro e disparo da prote o de sequ ncia negativa dos tiristores 2 est gio A2 8 Disjuntores Grupo A 1 mudan a de posi o 2 disparo da prote o de falha do disjuntor 3 disparo dos rel s de bloqueio Grup
118. ento que sofreu a atua o do evento Trata se do nome oficial do equipamento que utilizado para a identifica o do ONS e do agente 3 3 1 2 Descritivo O descritivo traz a mesma informa o representada pelos ltimos caracteres do identificador por m de forma mais detalhada e formatado para a compreens o imediata do operador No ID a informa o especifica do ponto um mnem nico do significado de sua atua o Tamb m pode ser uma abrevia o do texto apresentado no descritivo Nesse caso o in cio do descritivo se confunde com a informa o espec fica do ponto 86BF Bloqueio Fechamento DJ17U4 O n mero 86 utilizado no descritivo e no identificador um c digo da tabela ANSI e representa a informa o de bloqueio A tabela ANSI foi elaborada pelo Instituto Nacional Americano de Padroniza o para associar fun es referentes eletricidade com c digos alfa num rico O Anexo 4 traz a tabela ANSI 3 3 2 3 Ocorr ncia o par metro que informa a natureza da ocorr ncia daquele evento Associam se as ocorr ncias ao valor bin rio do ponto No caso de ponto simples que assume apenas os valores ou 1 quando acontecer uma varia o nesse ponto o supervis rio vai apresentar o texto da ocorr ncia equivalente ao valor recebido de campo Nesse caso quando o valor do ponto for 0 a ocorr ncia ser Desatuado Quando 1 Atuado 68 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC par
119. equipamentos da rede b sica Monitora a mudan a de posi o de disjuntor durante falhas de comunica o Macro Alarme Geral do Sistema Indica o ind cio de congelamento de comunica o dos IEDs do sistema de prote o e controle Apresenta o resultado da execu o de telecontroles nas instala es supervisionadas Macro Alarme de comunica o de dados Indica o estado operacional de todas as liga es SCADA do sistema Registra todas as a es do operador Login Logout entrada manual de valores em pontos da base de dados inibir alarmes de algum ponto etc Indica o estado operacional dos processos internos do sistema de supervis o Alarmes gerados por pontos calculados dinamicamente criados pelo operador em tempo real As cores de exibi o s o o indicativo da severidade dos alarmes Tamb m s o facilitadores para diferencia o e classifica o VERDE AMARELO Severidade Normal Severidade de Advert ncia VERMELHO Severidade de Urg ncia 79 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o LILAS severidade ratal O procedimento correto dos usu rios do sistema reconhecer os alarmes medida que eles s o exibidos em tela Ap s o reconhecimento o alarme perde a tarja azul que ocupa a linha em que est o texto por m a cor da severidade mantida Figura 3 17 Depois de reconhecido o alarme pode ser eliminado do visor Apenas alarmes com severida
120. era o O CAP TULO 3 descreve a metodologia utilizada no desenvolvimento do projeto destacando os aspectos da personaliza o e modelagem de base de dados para a obten o dos resultados desejados para a opera o O CAP TULO 4 destinado apresenta o e discuss o dos resultados obtidos nesse projeto O CAP TULO 5 finaliza o documento apresentado com as conclus es relativas ao cumprimento do objetivo ao qual se prop s CAP TULO 2 CENTRO DE OPERACAO EM TEMPO REAL Este cap tulo introduz os conceitos b sicos de um centro de opera o atrav s da apresenta o de sua estrutura organizacional din mica de funcionamento e principais ferramentas utilizadas pelo centro de controle de sistema el trico em tempo real Ser abordado um breve hist rico sobre sua evolu o a infra estrutura necess ria para montar um centro dessa natureza os n veis hier rquicos e as arquiteturas t picas de comunica o Al m disso ser o apresentadas as principais ferramentas de apoio tomada de decis o 2 1 Conceito Entende se por centro de opera o um ambiente provido de ferramentas e infra estrutura que permita ao seu operador supervisionar controlar e interagir com os sistemas e subsistemas hierarquicamente a ele subordinado O centro de opera o de um sistema el trico como tal deve ser capaz de fornecer meios para que seu operador possa controlar as instala es el tricas usinas subesta es
121. eri ncia adquirida pelas empresas do setor el trico prop e se a divis o organizacional dos centros de opera o em tr s reas b sicas Pr opera o Opera o em Tempo Real e P s Opera o A rea de pr opera o respons vel pela an lise e libera o das programa es de interven o para manuten o ou de interven o para o atendimento de demandas de empresas externas outros agentes do SIN e demais prestadores de servi o Al m do cadastro de interven es a pr opera o respons vel pelo trabalho de normatiza o dos procedimentos operacionais de modo a garantir a precis o das manobras elevando a confiabilidade da opera o minimizando riscos ao sistema e erros operativos Outra atribui o da pr opera o a elabora o de documentos internos para auxilio opera o documentos externos encaminhados para os outros agentes do SIN Mensagens Operativas MO e pelo processamento e cumprimento das instru es de opera o IO emitidas pelo ONS 10 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real A opera o em tempo real respons vel pelas atividades diretas da opera o que compreende o controle dos limites operativos dos equipamentos controle de tens o monitoramento do interc mbio entre reas monitoramento de carga e frequ ncia dentre outras respons vel tamb m pelo controle das interven es e programa o das atividades durante sua execu o A p s o
122. est Length 4 I NR 104 lt 15 43 25 904 Measured Float response Length 18 I NS 107 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 267 60 004501 Valid lt 15 43 25 987 Measured Float response Length 43 I NS 108 NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type Spontaneous NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float SQ Count 6 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 268 531 767639 Valid AI 269 60 004658 Valid AI 270 0 000000 Valid AI 271 0 000000 Valid AI 272 1 380349 Valid 273 0 502561 Valid lt 15 43 25 987 Measured Float response Length 18 I NS 109 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 274 1 346707 Valid lt 15 43 26 013 Measured Float response Length 18 I NS 110 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 278 532 728088 Valid lt 15 43 26 143 Measured Float response Length 18 I NS 111 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 256 534 075867 Valid lt 15 43 26 163 Measured Float response Length 18 I NS 112 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 257 531 665894 Valid lt 15 43 26 182 Measured Float response Length 18 I NS 113 ID 13
123. ethernet e os hot lines do tipo FXS E amp M com 4 fios termina es nas duas extremidades 45 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Hot Line 1 FXS Designa o VHAIPT WAN Serial 1 187 28 31 150 30 Router de Borda 187 28 31 149 30 Router de Borda 189 52 233 117 30 WAN Serial 1 Designa o BSAIP2 Hot Line 1 E amp M 4Fios Tipo V 189 52 233 118 30 SSC SSC principal redundante 10 31 111 8 10 31 111 9 REDE 10 31 111 0 2 ROTEADOR P1 ROTEADOR R1 Hot Line 2 LAN 1 LAN 2 gt FXS 10 31 111 1 24 10 31 111 2 24 Designa o VHAIP2 LC WAN Serial 2 IP VIRTUAL 200 252 251 42 30 10 31 111 3 24 Router de Borda CU 30 Router de Borda 201 73 136 225 30 WAN Serial 2 201 73 136 226 30 Designa o BSAIP3 Hot Line 2 E amp M 4Fios Tipo V r IP VIRTUAL 172 31 60 3 16 ROTEADOR P2 ROTEADOR R2 LAN 1 LAN 2 172 31 60 1 16 172 31 60 2 16 Rede 172 31 60 0 16 FE OBGS1 OBGR TRENAR FE OBGS2 172 31 60 74 GERENCIAMENTO 172 31 60 75 172 31 60 202 172 31 60 24 172 31 60 203 Figura 2 16 Diagrama de Conectividade de Telecomunica es Agente x ONS aplica es acesso remoto Nesse exemplo o canal utilizado para a comunica o entre os SSCs do agente e do ONS o protocolo IEC60870 5 104 o protocolo de comunica o que define o tipo de canal de dados neste cas
124. gura A1 1 Curva Caracter stica do Rel Eletromec nico 51 92 2 Elenco de Pontos de SOE Exigido pelo para os Agentes do Setor El trico REQUISITOS PARA O SEQUENCIAMENTO DE EVENTOS Os requisitos de sequenciamento de eventos apresentados aplicam se aos equipamentos da rede de opera o As informa es devem ser coletadas pelo agente propriet rio do equipamento e transferidas para o ONS conforme classifica o do evento nos grupos abaixo Grupo Compreende os eventos que devem ser enviados diretamente para o ONS em tempo real atrav s das mesmas interliga es de dados utilizadas para atender aos requisitos de supervis o e controle Grupo B Compreende os eventos que devem ser enviados de forma agrupada para o ONS em tempo real atrav s das mesmas interliga es de dados utilizadas para atender aos requisitos de supervis o e controle Os eventos dispon veis na instala o do agente na forma individualizada devem ser enviados para o ONS quando solicitados atrav s de meio eletr nico em at 24 vinte e quatro horas Grupo C Compreende os eventos que devem estar dispon veis na instala o do agente e ser enviados para o ONS quando solicitados atrav s de meio eletr nico em at 24 vinte e quatro horas A2 1 Transformadores e autotransformadores Grupo A 1 disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensage
125. h 14 I NS 2 NR 2 ASDU Type ID 100 Interrogation command Count 1 Cause of transmission 7 Activation confirmation Origin 0 Comm Addr 4 QOI 20 Station interrogation lt 15 43 21 139 Single Point response Length 14 I NS 3 NR 2 ASDU Type ID 1 Single point Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 DI 6000 O Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 4 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 251 2 000000 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 5 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 lt Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 250 2 000000 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 6 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 252 2 000000 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 7 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20 Interrogated by general interrogation Origin 0 Comm Addr 4 AI 256 534 075867 Valid lt 15 43 21 139 Measured Float response Length 18 I NS 8 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 20
126. icos De forma gen rica o sistema SCADA ou simplesmente SSC permite ao seu operador controlar partes ou o todo de um processo qualquer Esses sistemas s o amplamente difundidos em ambiente industrial em fun o das vantagens que ele oferece processo produtivo A inser o da automa o trouxe diversos benef cios para as plantas industriais Aumento na qualidade redu o significativa dos custos operacionais e maior desempenho na produ o agregando competitividade no mercado espec fico A qualidade alcan ada medida que se pode monitorar vari veis do processo produtivo press o temperatura vaz o poss vel determinar n veis timos de opera o da planta e caso esses n veis saiam da faixa aceit vel o SSC poder gerar alarmes em tela de forma que o operador intervenha no processo produtivo a fim de restaurar o ponto de opera o desejado para aquele processo Uma das maiores vantagens da automa o na ind stria a redu o nos custos de opera o da planta Para visualizar esse benef cio basta considerar uma planta com diversos subprocessos e instrumenta o variados Num cen rio sem automatismo e sem SSCs para manter a qualidade desejada seriam necess rios diversos funcion rios especializados para percorrer todo o processo de produ o a fim de realizar as leituras das medidas de todos os instrumentos Al m disso seriam criadas v rias planilhas com esses dados sem conta
127. informa o ao operador quais as a es de controle que tem maior efeito sobre a magnitude de tens o de uma determinada barra e quais magnitudes de tens o s o mais afetadas por uma determinada a o de controle 30 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real ndice de Desempenho Din mico do Sistema Respons vel pela determina o da margem para um poss vel colapso de tens o al m de ndices relativos Estabilidade Eletromec nica do sistema Essa fun o implementada pelos programas An lise de Estabilidade de Tens o e An lise de Estabilidade Eletromec nica respectivamente Os resultados das duas primeiras fun es apresentadas o Configurador de Redes e o Estimador de Estados servem de entrada para as demais fun es de an lise de redes Existem dispon veis no mercado outros sistemas para o gerenciamento de fun es de gera o e distribui o de energia GMS Generation Management System e DMS Distribution Management System Esses sistemas s o similares ao EMS e possuem fun es de an lise de redes voltadas para a especificidade das aplica es de gera o e distribui o de energia 2 3 3 O SAGE O Sistema Aberto para Gerenciamento de Energia SAGE contempla uma integra o de pesquisa e desenvolvimento que agrupa um leque de tecnologias computacionais avan adas constituindo se em um salto significativo na concep o de sistemas para centros de controle de energia el
128. ireciona a comunica o de todos os equipamentos no outro sentido do anel Para o centro de opera o a arquitetura e infra estrutura necess ria muito diferente das arquiteturas de subesta es A Figura 2 19 apresenta uma arquitetura t pica de um centro de opera o No centro de opera o toda estrutura redundante Normalmente utiliza se servidores em Hot SdandBy em que um deles est ativo e o outro aguardando para entrar em opera o caso ocorra algum problema com o servidor principal Os barramentos de comunica o redes ethernet tamb m s o redundantes para que seja mantida a integridade das informa es em caso de falha de algum elemento Al m disso o centro de opera o disp e de gateways front ends para as comunica es de dados e voz com as subesta es e 49 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real com o ONS A opera o em tempo real realizada atrav s dos postos de opera o IHMs que s o consoles com monitores teclados e mouse para que o operador possa visualizar o sistema el trico Outras aplica es tamb m fazem parte do ambiente de centro de opera o tais como sistema de hist rico para o armazenamento de longo prazo dos dados de tempo real aplica es de watchdog para monitorar a integridade operacional de todos os equipamentos da rede e por fim aplicativos que fazem a interface dos dados de tempo real e banco de dados hist rico com o ambiente corporativo para fins
129. istemas e reas de controle conhecida no mercado Diversas empresas trabalham para aproximar o desempenho dessas ferramentas din mica real do sistema Esse tipo de simulador alimentado por programas de Power Flow curvas de carga e CAGs Com a abertura do mercado para o capital privado o sistema el trico est gradativamente saindo das m os dos grandes agentes do grupo ELETROBRAS A ANEEL est licitando diversos lotes de concess o dentro das reas dessas transmissoras A conseq ncia disso se reflete na perda de observabilidade do sistema dessas empresas No futuro pr ximo esses agentes ter o que adaptar seus sistemas de simula o para essa nova realidade Empresas como a PLENA Transmissoras que possui sua rede espalhada pelo Brasil jamais poderia utilizar esses tipos de simuladores baseados na din mica do sistema uma vez que n o poss vel a observabilidade de todos os n s el tricos aos quais suas linhas de transmiss o est o conectadas Muitas dessas subesta es de conex o pertencem a outras empresas que n o fornecem os dados completos de inje o de pot ncia nas barras para o c lculo do fluxo de pot ncia A alternativa para esse problema a cria o de simuladores baseados em eventos A estrutura desses programas muito complexa e o foco principal deixa de ser sist mico Dessa forma faz se necess rio substituir a m quina que controla a simula o por outro tipo de sistema que possa re
130. istribuidores abaixo de 500 GWh ano Os agentes associados concedem ao ONS o poder de operar seus ativos que est o na rede b sica Embora as a es de controle comando de Abrir Fechar equipamento despachar unidades geradoras etc sejam de responsabilidade dos agentes associados estes precisam de autoriza o para executar tais comandos A decis o de colocar ou retirar uma linha de transmiss o no sistema inserir ou retirar um reator ou capacitor de uma subesta o ou mesmo modificar o despacho de uma usina de compet ncia do ONS n o sendo permitido a nenhum agente associado executar essas atividades sem a expressa autoriza o do ONS Os centros de opera o regionais e nacional do ONS visualizam o sistema de forma global Dessa forma tem condi es de avaliar a necessidade ou n o de uma manobra 2 5 2 O Sistema Interligado Nacional SIN Com tamanho e caracter sticas que permitem consider lo nico em mbito mundial o sistema de produ o e transmiss o de energia el trica do Brasil um sistema hidrot rmico de grande porte com forte predomin ncia de usinas hidrel tricas e com m ltiplos propriet rios O Sistema Interligado Nacional SIN formado pelas empresas das regi es Sul Sudeste Centro Oeste Nordeste e parte da regi o Norte Apenas 3 4 da capacidade de produ o de eletricidade do pa s encontra se fora do SIN em pequenos sistemas isolados localizados principalmente na regi o amaz nica
131. iva o para a elabora o desse trabalho apresentar atrav s deste documento as premissas pr requisitos filosofias e etapas para o desenvolvimento de um projeto de um centro de opera o de sistema el trico Um centro de opera o deve ser capaz de oferecer ao seu usu rio n o somente condi es de controlabilidade mas tamb m um ambiente dotado de estrutura e ferramentas para uma opera o segura do sistema el trico A implanta o do centro de opera o deve considerar a multidisciplinaridade e as diversas especificidades das reas t cnicas e administrativas que o comp e No aspecto t cnico devem ser observadas as tecnologias dispon veis no mercado e o atendimento dos requisitos e padr es de qualidade exigidos pelo ONS A estrutura administrativa do centro de opera o deve estar preparada para processar a documenta o caracter stica da opera o e para as atividades de pr e p s opera o A normatiza o de procedimentos instru es de Capitulo 1 Introdu o manobra e o relacionamento operacional com o ONS e demais agentes do setor el trico tamb m fazem parte do trabalho administrativo do centro de opera o Neste documento ser apresentada uma vis o geral da opera o do setor el trico e a abordagem principal ser sobre a ferramenta de supervis o e controle dos centros de opera o o sistema supervis rio O desenvolvimento desse tipo de sistema e sua progressiva interliga
132. l trico O Fluxo de Pot ncia timo escolhe entre as infinitas condi es de opera o poss veis para atender a demanda uma que otimize o crit rio escolhido O crit rio pode ser por exemplo fornecer o ponto de opera o mais econ mico ou ponto de m nima perda de pot ncia ativa nas linhas Controle de Emerg ncia Este aplicativo constitu do basicamente de um programa de fluxo de pot ncia timo e pode ser usada pelo operador para determinar a es de controle corretivo que permitam ao sistema el trico sair de uma situa o de emerg ncia ou seja situa o em que limites operativos est o sendo violados Previs o de Carga por Barra A previs o de carga por barra do sistema em geral baseia se na previs o de demanda do sistema como um todo A demanda global do sistema transformada em demanda por barra utilizando se fatores de distribui o previamente calculados tanto nas barras internas como para o sistema externo Equivalente de Redes O estimador de estados resolve o problema do fluxo de pot ncia para uma parte da rede interligada o sistema observ vel A modelagem da rede em tempo real visa determinar as 29 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real condi es atuais da rede incluindo uma representa o do sistema externo A modelagem do sistema externo feita sem se dispor dos dados de tempo real por isso a necessidade de utilizar por exemplo a previs o de cargas para as
133. larmes do sistema seria poss vel identificar a exist ncia de bloqueios na instala o com apenas um olhar e sem a necessidade de ler 85 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT qualquer texto de evento Isso ocorre devido ao acendimento autom tico do MacroAlarme XXX 86 do respectivo empreendimento Quanto ao aspecto visual da exibi o dos alarmes fica evidente a clareza na apresenta o das informa es proporcionada por essa modelagem quando se compara os alarmes do SAGE na Figura 3 16 com os alarmes dos sistemas WinCC e PACIS Figuras 4 1 e 4 2 Os c digos ANSI no in cio do texto facilitam a interpreta o e a organiza o visual dos alarmes 4 3 Os Resultados da Modelagem A avalia o dos resultados da modelagem proposta nesse trabalho n o deve ser apurada sobre o aspecto de desenvolvimento isolado de uma das ferramentas do sistema de supervis o apresentadas nesse documento Embora a concep o do conceito de n vel de relev ncia utilizado para a cria o dos filtros de Macro Alarme e a organiza o dos alarmes do sistema el trico nesses filtros seja um dos pontos centrais desse trabalho as outras atividades de padroniza o e organiza o das informa es foram fundamentais para atingir os objetivos almejados pelo autor A elabora o do formato ideal para o conjunto identificador descritivo ocorr ncia considerando aspectos sem nticos e a cria
134. m 1 Atua o da prote o do transformador Fun o sobrecorrente a atua o da prote o de sobrecorrente do comutador sob carga b disparo da prote o de sobrecorrente de fase e neutro por enrolamento 2 Atua o da prote o do transformador Fun o sobretemperatura a disparo por sobretemperatura do leo b disparo por sobretemperatura do enrolamento 3 Atua o da prote o do transformador Outras fun es 93 disparo da prote o de g s disparo da prote o de sobretens o de segii ncia zero para o enrolamento terci rio em liga o delta disparo da v lvula de al vio de press o disparo da prote o de g s do comutador de deriva es disparo da prote o diferencial por fase oO Eg o 2 0 A2 2 Reatores Grupo A 1 disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem l Atua o da prote o do reator Fun o sobretemperatura a disparo da prote o de sobretemperatura do leo b disparo da prote o de sobretemperatura do enrolamento 2 Atua o da prote o do reator Outras fun es a disparo da prote o de g s b disparo da v lvula de al vio de press o c disparo da prote o diferencial por fase d disparo da prote o de sobrecorrente de fase e neutro A2 3 Bancos de capacitores Grupo A 1 disparo da prote o de sobretens o 2 dispa
135. m dia ou baixa imped ncia 121 Pode se encontrar em circuitos industriais elementos de sobrecorrente ligados num esquema diferencial onde os TC s de fases s o somados e ligados ao rel de sobrecorrente Tamb m encontra se um esquema de seletividade l gica para realizar a func o diferencial de barras 87M diferencial de motores Neste caso pode ser do tipo percentual ou do tipo autobalanceado O percentual utiliza um circuito diferencial atrav s de 3 TC s de fases e 3 TC s no neutro do motor O tipo autobalanceado utiliza um jogo de 3 nos terminais do motor conectados de forma obter a somat ria das correntes de cada fase e neutro Na realidade trata se de um elemento de sobrecorrente onde o esquema diferencial e n o o rel 122 Refer ncias Bibliogr ficas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 LUTTERODT S LOGEAY Y KNOEPFEL R SKIOLD R Improving Human Performance in the Control Center on behalf of CIGRE WG 39 03 ELECTRA n 174 pp 90 105 Oct 1997 OLIVEIRA J J R LIMA L C NETO C A S PEREIRA L A C SOLLERO R B LEITE C R R JUNIOR O F R VOLSKIS A R Sistema para Treinamento e Certifica o de Operadores no Ambiente SAGE MORAES D A TERENCE A C F FILHO E E a Tecnologia da Informa o como Suporte Gest o Estrat gica da Informa o na Pequena Empresa Revista de Gest o da Tecnologia e Sistemas de
136. mentadas pelos diversos fabricantes em suas redes Esse modelo n o detalha como as fun es devem ser implementadas deixando cada empresa fabricante livre para desenvolver seus sistemas A seguir a Tabela A3 1 com a descri o sucinta dessa representa o Tabela A3 1 Modelo de Camadas OSI Camada Descri o de Funcionalidade Programa do usu rio Aplicativo que deseja enviar informa es pela rede de 7 Aplica o comunica o Respons vel pela sintaxe na representa o dos dados Assegura que os dados ser o Apresenta o P recebidos e compreendidos pelo receptor Controla a comunica o entre as aplica es estabelecendo gerenciando e finalizando 5 Sess o B n NER conex es sess es entre as aplica es Controla o fluxo de dados por exemplo quebrando mensagens em pacote menores e 4 Transporte P assegurando que esses pacotes cheguem de forma ordenada no destino Cuida do roteamento das mensagens Em uma rede complexa com v rios caminhos para 3 Rede se chegar ao mesmo destino a camada de rede ajuda a enviar a mensagem pelo melhor caminho Camada respons vel pela transmiss o confi vel de informa o atrav s do enlace f sico 2 Enlace Envia blocos de dados com o necess rio controle de erro bits de paridade quadros de CRC Cyclic Redundancy Check e de fluxo Camada obrigat ria em qualquer protocolo de comunica o converte os dados que devem ser en
137. mente conservadoras Embora a tradi o e os benef cios obtidos pela experi ncia na opera o sejam de grande valia para a seguran a do sistema el trico percebe se uma grande in rcia de algumas dessas empresas em adaptar seus sistemas de supervis o para as novas realidades do setor A incid ncia de penalidade por indisponibilidade dos servi os de transmiss o foi aplicado para essas empresas a partir de meados de 2007 Como as empresas privadas ainda n o organizam sua opera o em grupos de concession rias conforme op o da PLENA e em contra partida as grandes empresas do setor el trico ainda n o est o adaptadas nova realidade de mercado pode se considerar a modelagem proposta nesse documento como um trabalho in dito no setor el trico brasileiro A personaliza o do sistema de supervis o da PLENA foi constru da pela customiza o de v rias partes do SAGE A primeira etapa o trabalho de padroniza o de textos para a base de dados do sistema A elabora o do conjunto ID descritivo ocorr ncia padronizado fornece ao operador o primeiro facilitador para a identifica o de um problema em tempo real O sistema de cada subesta o fornecido por uma empresa diferente e dessa forma os textos desses sistemas seguem padr es definidos pelo pr prio fabricante diferentes entre si Depois de encaminhada a base de dados da subesta o para a PLENA feito uma 61 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC
138. mputadores de uso dedicado proporcionou sua consolida o no mercado de energia No Brasil esses equipamentos foram introduzidos na metade da d cada de 1980 por m com certa desconfianga por parte dos engenheiros de prote o Seu funcionamento se tornava dependente das l gicas e programa es previamente estabelecidas al m de agregar a inseguran a devido ao fato desse novo tipo de hardware n o suportar o regime de trabalho cont nuo Com o passar dos anos a inseguran a desapareceu e a nova tecnologia de Rel Digital se consolidou definitivamente no setor el trico brasileiro Atualmente as tr s tecnologias coexistem no SIN Muitos Rel s Eletromec nicos est o em opera o nas diversas instala es pelo Brasil uma pequena parte de Rel s Est ticos e a grande maioria de Rel s Digitais Embora os Rel s Eletromec nicos apresentem uma tecnologia elegante e funcionem de forma correta nos dias de hoje n o existem mais recursos para efetuar sua manuten o pe a de reposi o e m o de obra especializada praticamente relojoeiros Al m disso os requisitos estabelecidos pelo operador nacional determinam a necessidade do envio em tempo real das informa es e atua es de prote o e dados de telesupervis o medi es das grandezas el tricas e estado de equipamentos de manobra poss veis apenas atrav s da tecnologia digital Figuras 2 6 a b esquerda Rel Eletromec nico de sobreco
139. na o de todas as manobras Os agentes em contra partida s o os propriet rios dos equipamentos mas n o t m autoriza o para manobr los salvo em quest es emergenciais dependendo de orienta o do ONS para as interven es O operador do CNOS define as diretrizes para a opera o do sistema e coordena os operadores dos COSRs do ONS que por sua vez coordenam em tempo real os centros de opera o dos agentes A responsabilidade da opera o dos agentes est voltada para a integridade f sica do equipamento Eles seguem os procedimentos e as instru es de opera o do ONS por m n o compet ncia do agente a opera o sist mica dos equipamentos Seu foco principal est relacionado integridade f sica dos ativos O operador dos centros de agentes recebe todas as informa es dispon veis nos SSCs locais O elenco de pontos varia desde pequenas atua es 43 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real de abertura de mini disjuntores para aquecimento de pain is passando por alarmes de falta de tens o em motores problemas no servi o auxiliar falhas de comunica o com equipamentos de campo at mesmo a atua o de prote es e bloqueios que podem indispon bilizar equipamentos da rede b sica como as partidas e disparos de prote es alarmes de atua o de rel s de g s em transformadores e desligamentos de disjuntores O operador do ONS recebe um pequeno subconjunto dos pontos citados
140. nar o alarme at sua normaliza o Ocorr ncia definida pelo usu rio Aplic vel quando o ponto assumir n vel l gico 1 Segiiencial de 1 a 6 Ocorr ncia URGENTE severidade vermelha Texto da ocorr ncia Atuado N o permite eliminar o alarme at sua normaliza o Ocorr ncia definida pelo usu rio 64 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o OCR Aplic vel quando o ponto assumir n vel l gico 0 ID OCR ATU UR 05 Seq encial de 1 a 6 SEVER NORML Ocorr ncia NORMAL severidade verde TEXTO Desatuado Texto da ocorr ncia Desatuado TIPOE NELSV N o permite eliminar o alarme at sua normaliza o TPUSR USR Ocorr ncia definida pelo usu rio OCR Aplic vel quando ocorrer dupla transi o do ponto 1 20 e 021 ID OCR ATU UR 06 Seq encial de 1 a 6 SEVER URGEN Ocorr ncia URGENTE severidade vermelha TEXTO Desatuado Atuado Texto da ocorr ncia Desatuado Atuado TIPOE NELSV N o permite eliminar o alarme at sua normaliza o TPUSR USR Ocorr ncia definida pelo usu rio A estrat gia adotada para a modelagem da base de dados do sistema de supervis o deve tomar como refer ncia sua causa motivadora neste caso a recomposi o r pida do sistema el trico Outros crit rios poderiam ser utilizados tais como a maximizag o das informa es de uma instala o valoriza o de informa es intr nsecas de equipamentos e mapeamento de um nicho espec fico de d
141. ndo para maior disponibilidade do SIN O principal ganho obtido com a aplica o da metodologia e t cnicas apresentadas nesse trabalho foi o estabelecimento dos n veis de relev ncia para a informa o em tempo real o que proporcionou maior agilidade para a recomposi o do sistema el trico 90 Cap tulo 5 Conclus es e Trabalhos Futuros Durante a ocorr ncia de uma perturba o que provocasse o desligamento de algum equipamento do sistema el trico o operador do sistema teria sua disposi o uma quantidade elevada de dados As informa es de interesse deveriam ser obtidas desse conjunto de dados cuja extra o seria extremamente dependente da destreza do operador Com a aplica o das t cnicas descritas nesse documento a classifica o dos dados seria realizada automaticamente pelo sistema de supervis o e as informa es de interesse seriam apresentadas para o operador de forma organizada simplificando dessa forma a compreens o da perturba o Deve se ressaltar que a estrat gia adotada apresenta vantagens significativas para a opera o do sistema el trico uma vez que transfere a responsabilidade da classifica o dos eventos e alarmes para o sistema de supervis o agregando maior seguran a para a opera o Finalmente o conjunto de t cnicas apresentados nesse trabalho se apresentou como uma excelente op o para a modelagem de sistemas de supervis o para agentes de transmiss o do setor el t
142. net I int h194 htm 124
143. nstala es e 99 em base anual para CD Como os recursos de supervis o e controle dos agentes s o considerados todos os equipamentos necess rios para a medi o transdu o aquisi o digitaliza o processamento e comunica o dos dados Na Figura 2 11 observa se que os primeiros equipamentos que integram esses recursos s o os TPs e TCs Transformadores de Potencial e de Corrente Recurso de Supervis o e Controle Interligac o de Dados P ONS COSR CNOS ssc lidores Sr Centro do Agente Comunica o N UTR SSCL Legenda SE US Subesta o ou Usina TD Transdutor Unidade Terminal Remota SSC Sistema de supervis o e controle CD Concentrador de Dados MODEM Equipamento gen rico de comunica o Figura 2 11 Recurso de Supervis o e Controle dos Agentes No Anexo 2 est descrito o elenco sequ ncia de eventos SOE solicitado pelo ONS para a opera o do sistema Al m dos pontos de SOE o ONS solicita tamb m o envio de pontos de sinaliza o de estado de seccionadoras e medi es anal gicas de tens o corrente pot ncia ativa pot ncia reativa e frequ ncia de todos os equipamentos quando aplic vel 26 Cap tulo 2 Centr
144. nta o Gr fica da Troca de Dados entre o Mestre e Escravo 1X CAP TULO 1 INTRODUCAO Nas ltimas d cadas com o crescimento do sistema el trico brasileiro as exig ncias na seguran a da opera o aumentaram de forma que o trabalho para operar a rede el trica est cada vez mais desafiador Por muitos anos o setor el trico brasileiro apresentou um cen rio cujo aumento da oferta e da infra estrutura no setor de transmiss o n o acompanhou o crescimento do consumo de energia registrado nesse per odo Essa condi o for ou a opera o do sistema el trico para n veis pr ximos de seus limites f sicos que por sua vez o deixaria suscept vel a fen menos tais como perda de sincronismo queda de fregii ncia ou colapso de tens o Esses problemas ocasionam a perda de unidades geradoras linhas de transmiss o e consequentemente o desligamento de cargas No final da d cada de 1990 o governo do ent o presidente Fernando Henrique Cardoso prop s a abertura do setor de transmiss o para o investimento do capital privado com o objetivo de fortalecer a malha de transmiss o brasileira evitando riscos iminentes de apag es e racionamento de energia Nesse novo modelo a ANEEL tem promovido todos os anos editais de leil es para a licita o de novas concess es de transmiss o em que o cons rcio vencedor se compromete a construir e operar os novos ativos da rede b sica por 30 anos em troca de uma receita anual
145. ntas de supervis o de mercado ll conhecimento da estrutura de configura o de sistemas SCADA e EMS ii conhecimento de rotinas de opera o relacionamento operacional de tempo real e din mica da opera o do setor el trico iv conhecimento dos procedimentos de implanta o de infra estrutura de telecomunica es conhecimento de projeto de automa o e eletromec nico de subesta es vi conhecimento das reas correlatas da Tecnologia da Informa o vii aprendizado das fun es de an lise de rede viii conhecimento de normas e resolu es do setor el trico brasileiro ix troca de experi ncia com agentes p blicos e privados dos setores de transmiss o gera o e distribui o de energia el trica X troca de experi ncia e intera o com o ONS operador nacional do sistema xi participa o de comissionamentos e testes de campo plataforma xii aprendizado e aplica o de t cnicas de gest o de pessoal e de projeto Capitulo 1 Introdu o xii desenvolvimento de perfil gerencial 1 3 Organiza o dos Cap tulos O CAP TULO 2 deste documento tem por objetivo conceituar e introduzir a din mica da opera o em tempo real e os requisitos para os centros de opera o do setor el trico brasileiro Ser o tratadas as principais ferramentas de aux lio opera o e recomposi o do sistema Tamb m ser bordado nesse cap tulo um breve hist rico da automa o e dos centros de op
146. ntes de gera o transmiss o e distribui o 14 A qualidade do servi o p blico de transmiss o de energia el trica ser medida com base na disponibilidade e na capacidade plena das FT Fun es de Transmiss o 15 O documento que estabelece as disposi es relativas ao servi o p blico de transmiss o de energia el trica associada disponibilidade das instala es integrantes da Rede B sica a Resolu o Normativa No 270 07 Os crit rios e regras de penaliza o dos agentes por raz es de indisponibilidade dos servi os prestados s o regulamentados atrav s desse documento 81 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT Nesse contexto o operador dos agentes p blicos ou privados do setor de transmiss o assumem a perspectiva de operadores de equipamento S o respons veis por manter a integridade f sica do equipamento observando suas caracter sticas e cuidando para que nenhum limite operativo do equipamento seja violado ONS por sua vez tem o compromisso de manter o sistema operando O foco principal do operador do ONS n o est no equipamento Essa preocupa o do agente propriet rio do ativo da rede b sica O ONS se preocupa com a intera o desses equipamentos com o resto do sistema el trico A REN 270 07 causou maior impacto sobre os grandes agentes at ent o acostumados com outra din mica de opera o Antes dessa resolu o a forma de remunera o
147. nto de fun es de transmiss o A representa o visual dos alarmes por n vel de relev ncia permite ao operador por exemplo realizar uma an lise qualitativa da perturba o do sistema sem a necessidade de ler o conte do completo das listas de alarmes Os pr ximos itens apresentar o de forma detalhada esses aspectos da modelagem 3 3 2 Base de Dados A base de dados BD de um SSC o conjunto de registros dispostos em estrutura regular que possibilita a sua organiza o e a produ o de informa o no sistema de supervis o A configura o do comportamento do SSC realizada atrav s dos arquivos de sua base de dados Na base de dados est o configurados todos os pontos do sistema O seu comportamento definido atrav s de seus atributos Os principais atributos de pontos s o o identificador ID c digo do ponto que o define na base de dados o descritivo texto que 62 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o aparecer nas listas de eventos e alarmes as ocorr ncias atributo que define as caracter sticas do ponto quando assume estado ou estado 1 v lido apenas para pontos digitais Os tr s tipos de pontos mais utilizados no supervis rio s o os digitais anal gicos e pontos de controle O ponto digital do tipo booleano e assume dois estados v lidos Quando est desativado desligado assume o valor 0 Quando ativado ligado o valor 1 ponto anal gi
148. o seguranga etc A lista extensa e confirma a presen a dos computadores em praticamente todas as reas de atividades humanas As primeiras m quinas de computar datam dos s culos XVI e XVII Os primeiros computadores de uso geral foram constru dos nas d cadas de 1930 e 1940 Em 1936 o engenheiro alem o Konrad Zuse construiu o primeiro computador eletro mec nico a partir de rel s que executava c lculos e dados lidos em fitas perfuradas Na ocasi o tentou vender o equipamento para o governo alem o que dispensou o equipamento sob a justificativa de que n o poderia auxiliar os esfor os para a guerra 177 2 74 Ef F F3 fees Cf gt N 7 N Figura 2 3 Computador ENIAC Durante a segunda guerra mundial a marinha americana em conjunto com a Universidade de Harvard desenvolveu o Harvard Mark I que ocupava um espa o de 120m e era capaz de multiplicar dois n meros de dez d gitos em tr s segundos Simultaneamente o ex rcito americano desenvolvia projeto de um computador para calcular trajet rias bal sticas 12 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real o ENIAC Eletronic Numeric Integrator And Calculator Esse equipamento era capaz de fazer quinhentas multiplica es por segundo e foi mantido em segredo at o final da segunda guerra mundial 17 A utilizac o dos computadores dentro da ind stria da energia el trica foi iniciada experimentalmente na d
149. o B l disparo da prote o de discord ncia de p los 2 alarme de fechamento bloqueado 3 alarme de abertura bloqueada 4 alarme de sobrecarga do disjuntor central A2 9 Sistemas Especiais de Prote o SEP ECS e ERAC Grupo A 1 todos os disparos e alarmes A2 10 Geradores Grupo A l disparo da prote o de sobretens o 2 disparo da prote o para motoriza o pot ncia inversa 3 disparo da prote o de sobrefrequ ncia subfrequ ncia 96 4 disparo da prote o de perda de sincronismo 5 disparo dos rel s de bloqueios Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o do gerador Outras fun es l disparo da prote o diferencial do gerador 2 disparo da prote o diferencial do transformador elevador 3 disparo da prote o diferencial geral diferencial da unidade ou total 4 disparo da prote o diferencial de fase dividida 5 disparo da prote o de desequil brio de corrente segii ncia negativa 6 disparo da prote o para perda de excita o perda de campo 7 disparo da prote o de retaguarda 8 disparo da prote o de falhas terra no estator 100 9 disparo de prote o de falhas terra no estator 95 10 disparo da prote o de sobre excita o Volt Hz 11 disparo da prote o de falhas terra no rotor 12 disparo da prote o de desbalan o de tens o 13 disparo da prote
150. o Disjuntor DJ17U4 74 Supervis o Bobina Abertura 1 74 Supervis o Bobina Abertura 2 63 Baixa Press o SF6 0 6MPa 63 Baixa Press o SF6 0 62MPa 63 Baixa Press o SF6 0 7 63 Baixa Press o SF6 0 72MPa 25 Sincronismo Diferen a de Angulo Quinta feira 2 de setembro de 2010 F LTTBD A104 1 ASIM 6067 LTTBD 4104 1 ASIM 6066 LTTBD A104 1 ASIM 6071 LTTBD A104 1 ASIM 6157 LTTBD A104 1 ADUP 3105 LTTBD A104 1 ASIM 6021 LTTBD A104 1 ASIM 6022 LTTBD A104 1 ASIM 6030 LTTBD A104 1 ASIM 6028 LTTBD A104 1 ASIM 6031 LTTBD A104 1 ASIM 6032 LTTBD A104 1 ASIM 6029 LTTBD 4104 1 ASIM 6027 LTTBD A104 1 ASIM 6026 LTTBD A104 1 ASIM 6020 LTTBD A104 1 ASIM 6025 LTTBD A104 1 ADUP 3104 LTTBD A104 1 ASIM 6035 LTTBD A104 1 ASIM 6036 LTTBD A104 1 ASIM 6024 LTTBD A104 1 ASIM 6023 LTTBD A104 1 ASIM 6033 LTTBD_A104_1_ASIM_6034 LTTBD_A104_1_ASIM_6105 O_o 0 Figura 3 13 Tela de Tabular de Ponto Digital 73 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o A ltima tela mostra o tabular de pontos muito utilizada na manuten o do sistema para verifica o de valores dos dados recebidos atrav s das liga es SCADA A tela de refer ncia para o operador o unifilar geral Quando h um desligamento a linha de transmiss o fica tracejada e os disjuntores piscando indicando que houve mudan a de estado Ap s identificar o equipamento
151. o da identidade visual atrav s do formato do identificador e descritivo proporcionou ao sistema maior inteligibilidade para a interpreta o dos desligamentos Outras premissas tais como minimizar o n mero de cliques de mouse para a navega o e execu o de a es no supervis rio e a cria o dos diagn sticos de equipamentos tamb m foram decisivos para o bom desempenho da opera o Um dos benef cios dessa modelagem foi equacionar uma quest o b sica a racionaliza o dos MacroAlarmes em fun o do volume de dados mantendo a objetividade das informa es Os n meros obtidos com a otimiza o dos Macro Alarmes refor am os resultados pr ticos Tomando como refer ncia todos os pontos da base de dados que produzem alarmes e eventos o MacroAlarme XXX Pr pode receber at 18 de toda a densidade de pontos do sistema O resultado obtido com essa primeira classifica o de 86 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT relev ncia reduz no m nimo 82 da densidade de pontos das instala es no momento de uma situa o cr tica Os 18 ainda n o representam a realidade do sistema pois se trata de uma simples compara o num rica entre a quantidade de pontos total da base comparado aos pontos exclusivamente que geram os desligamentos Na pr tica como a natureza e as causas das falhas do sistema el trico s o diferentes entre si a atua o de um grupo de prote o automaticament
152. o de Opera o de Tempo Real 2 3 2 Tipos de Sistemas de Supervis o Como citado anteriormente os centros de controle modernos s o equipados com ferramentas computacionais no intuito de apoiar o operador em sua fun o di ria de opera o da rede el trica buscando garantir um servi o de qualidade a um m nimo n mero de interrup es no fornecimento de energia e a um m nimo custo poss vel 5 A opera o feita de forma a manter o sistema em modo seguro ou seja garantindo que ele continuar operando mesmo na ocorr ncia de falhas em equipamentos da rede el trica Os equipamentos de um sistema de energia el trica s o projetados para trabalhar sob determinados limites Estes s o protegidos pelos dispositivos autom ticos de prote o que podem retir los do sistema caso haja uma viola o de limites operativos Um evento desse tipo pode ser seguido de uma s rie de a es de retirada de outros equipamentos e se esse processo de falhas em cascata continua todo o sistema pode entrar em colapso Um exemplo desse tipo de sequ ncia de eventos que podem causar um black out pode come ar com uma simples abertura de linha de transmiss o devido a uma falha de isola o Os circuitos remanescentes do sistema v o servir de caminho para a energia que estava fluindo pela linha agora aberta Se uma das linhas remanescentes ficar muito carregada ela pode abrir pela a o de um rel de prote o causando um carreg
153. o e automatiza o dos centros de controle elevou o trabalho de seus operadores a um grau de complexidade e responsabilidade consideravelmente maior que o vigente h alguns anos atr s Conseq entemente a opera o do sistema el trico de pot ncia atual requer crescentes e complexas tomadas de decis o cada vez mais cr ticas visando encontrar o compromisso certo entre seguran a e economia 2 1 2 Objetivo O objetivo desse projeto de fim de curso consiste em apresentar o processo de elabora o cria o e personaliza o de um sistema de supervis o para centro de opera o de um agente de transmiss o privado A premissa utilizada no desenvolvimento desse trabalho leva em considera o a modelagem do supervis rio para a recomposi o r pida do sistema el trico Nesse contexto o desenvolvimento das telas de forma otimizada e o tratamento dos dados informa es do sistema el trico s o essenciais para alcan ar o objetivo desejado O escopo central desse trabalho foi a elabora o do projeto especifica o t cnica e customiza o do sistema de supervis o do Centro de Opera o Regional de um agente privado do setor de transmiss o de energia e teve como resultado a modelagem de um sistema de supervis o adequado para as novas necessidades do setor el trico Ap s o surgimento da demanda para a implanta o desse centro de opera o buscou se no mercado op es de sistema de supervis o que permitisse
154. o envio de pontos espont neos podem ocorrer em qualquer momento da comunica o inclusive durante a resposta interroga o geral Ap s a conclus o da interroga o geral o envio de dados ocorre apenas por varia o espont nea Abaixo as mensagens analisadas gt 15 43 21 018 STARTDT ACT request Length 4 STARTDT ACT lt 15 43 21 038 STARTDT CON response Length 4 STARTDT CON gt 15 43 21 038 Counter Interrogation request Length 14 I NS 0 NR 0 ASDU Type ID 101 Counter interrogation command Count 1 Cause of transmission 6 Activation Origin 0 Comm Addr 4 RQT 5 General Request Counter FRZ 0 No Freeze or Reset lt 15 43 21 059 Counter Interrogation response Length 14 I NS 0 NR 1 ASDU Type ID 101 Counter interrogation command Count 1 Cause of transmission 7 Activation confirmation Origin 0 Comm Addr 4 RQT 5 General Request Counter FRZ 0 No Freeze or Reset 15 43 21 059 Interrogation request Length 14 I NS 1 NR 0 ASDU Type ID 100 Interrogation command Count 1 Cause of transmission 6 Activation Origin 0 Comm Addr 4 QOI 20 Station interrogation lt 15 43 21 077 Counter Interrogation response Length 14 I NS 1 NR 1 ASDU Type ID 101 Counter interrogation command Count 1 Cause of transmission 10 Activation termination Origin 0 Comm Addr 4 RQT 5 General Request Counter FRZ 0 No Freeze or Reset lt 15 43 21 139 Interrogation response Lengt
155. o ethernet A tabela 1 apresenta um quadro comparativo com principais protocolos sua aplica o e as interfaces de comunica o utilizadas As comunica es baseadas em ethernet podem compartilhar recursos com diversas transfer ncia de arquivos etc n o se limitando apenas aos SSCs E poss vel estabelecer a comunica o entre v rios SSCs atrav s de um nico canal desse tipo Os canais seriais s o mais antigos e comportam apenas uma conex o ponto a ponto n o permitindo compartilhamento de recursos com outras aplica es 46 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Tabela 1 Quadro comparativo de Protocolos de Comunica o Protocolo Interface Aplica o Vantagem Desvantagem suporta estampa de tempo MODBUS Serial i Implementa o Simples n o pode ser aplicado no setor equipamentos diversos Pa el trico Comunica o entre SSCs M IEC60870 5 101 Serial na Implementa o Simples Interface antiga gen ricos Comunicacao Permite a comunica o horizontal entre Exclusivo para a comunica o IEC60870 5 103 Serial entre IEDs e vertical com j 5 equipamentos com IEDs de Prote o SSCs Serial Comunica o entre SSCs Mestre E 5 it DNP3 0 i n Protocolo mais complexo que os anteriores i ao f Ethernet gen ricos comunica o em um sentido Comunica o entre SSCs Estrutura similar ao IEC60870 5 101 Mestre Escravo s permite a IEC608
156. o nos conceitos da engenharia tornando me um engenheiro comprometido com os valores do conhecimento e a correta pr tica da profiss o Ao Professor Sergio Sami Hazan aos t cnicos secret rias e demais funcion rios do Departamento de Engenharia El trica por seu apoio em todos os momentos Agrade o a Deus pelo imensur vel dom da vida Obrigado li IMPLANTA O DE UM CENTRO DE OPERA O EM TEMPO REAL DE UM AGENTE DE TRANSMISS O DO SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL RESUMO Este trabalho apresenta as etapas de implanta o de um Centro Regional de Opera o de um agente de transmiss o do Sistema El trico e o desenvolvimento da modelagem da base de dados do Sistema de Supervis o visando a identificac o r pida do problema e consequente recomposic o do s equipamento s para o Sistema El trico ap s seu desligamento por atuac o de protec o O trabalho foi projetado desenvolvido e testado no mbito das instala es de um agente de transmiss o do setor el trico A plataforma utilizada para o desenvolvimento desse trabalho foi o Sistema de Supervis o SAGE Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia com licen as de propriedade desse agente Nesse documento ser apresentado um breve hist rico sobre a automa o de subesta es e de sistemas el tricos o conceito de centros de opera o a din mica da opera o e a metodologia utilizada para a modelagem dos dados O objeto central desse trabalho a ope
157. obal de opera o para a empresa e a racionaliza o dos recursos de telecomunica es motivou a cria o de centros regionais de opera o A Figura 3 3 apresenta a concep o dessa estrutura 58 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o Figura 3 3 Concep o do COS PLENA O caminho natural iniciar a implanta o pelos centros regionais para ent o partir para o COS O primeiro centro escolhido foi o COR Itumbiara COR IT Na ocasi o um dos empreendimentos da PLENA estava em implanta o a LTT ent o a diretoria da empresa decidiu priorizar o COR IT de forma que ele pudesse receber os dados dessa concession ria 3 2 2 Implanta o do COR Ap s a defini o da estrat gia o projeto foi iniciado Primeiramente foi definida a plataforma hardware e protocolos de comunica o A plataforma de supervis o escolhida foi o SAGE conforme descrito no item 3 do Cap tulo 2 Foi adotado como hardware plataformas DELL de alto desempenho em redund ncia completa e com sistema operacional LINUX Os protocolos selecionados foram o TASE 2 ICCP para a comunica o com o ONS em fun o de sua estrutura robusta de transmiss o de dados e para a comunica o com as subesta es o protocolo sobre TCP IP IEC60870 5 104 Nessa etapa foram contratados os servi os de telecomunica o da prestadora para o estabelecimento de hot lines e canais de dados redundantes utilizando a
158. otada atrav s do disparo de sinais sonoros Para garantir que o operador tenha conhecimento do alarme pode se configurar o sistema para que cesse o alarme sonoro apenas mediante o 21 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real reconhecimento daquele evento pelo operador na tela do supervis rio Abaixo exemplos de telas de supervis o de um processo industrial 29 3 dez 2007 12 40 19 Tom obere o Gases Agua e Vapor Croda o Almentacio Quema Turbine yf Dn 7272202 TANK 5 NORMALIZ STATOR ENTRADA GUIA ESTATORALTO E Figura 2 8 Tela t pica de um sistema de supervis o de uma planta industrial Barra superior Reconhecimento de Alarmes lO xl Mostrar Alarmes Ativos Mostrar Alarmes e Eventos Ativos Filtro por rea DataHora Entrada Mensagem O ram Saida Area 03 12 2007 12 38 22 2 03 12 2007 12 20 41 2 03 12 2007 11 57 43 03 12 2007 10 42 06 ge 03 12 2007 09 55 12 g 03 12 2007 09 55 00 03 12 2007 09 54 52 go 03 12 2007 09 33 45 62 03 12 2007 09 00 51 03 12 2007 07 03 12 2007 01 03 12 2007 01 03 12 2007 01 2 12 2007 10 30 11 2007 16 29 11 2007 23 06 52 28 11 2007 16 47 40 28 11 2007 11 54 51 28 11 2007 08 22 14 27 11 2007 23 53 49 27 11 2007 23 53 48 27 11 2007 23 53 47 27 11 2007 23 53 47 27 11 2007 23 53 47 27 11 2007 23 53 47 27 11 2007 23 53 46 N VEL TANQUE DRENOS AQUEC
159. ote o de dist ncia 12 disparo da 4 zona da prote o de distancia 13 disparo da prote o de sobrecorrente direcional de neutro temporizada 14 disparo da prote o de sobrecorrente direcional de neutro instant nea Grupo l partida da prote o principal de fase por fase nos casos em que o disparo da prote o de fase n o indique a s fase s defeituosas 2 partida da prote o alternada de fase por fase nos casos em que o disparo da prote o de fase n o indique a s fase s defeituosas 3 partida da prote o principal de neutro por fase nos casos em que o disparo da prote o n o indique a fase defeituosa 4 partida da prote o alternada de neutro por fase nos casos em que o disparo da prote o n o indique a fase defeituosa 5 partida do religamento autom tico A2 5 Barramentos Grupo A l disparo da prote o de sobretens o 2 disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o diferencial do barramento l atua o da prote o diferencial entre fases 2 atua o da prote o diferencial fase neutro A2 6 Compensadores s ncronos Grupo A l disparo da prote o de sobretens o 2 disparo da prote o de subfrequ ncia 3 disparo dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o do comp
160. ote o do disjuntor de by pass disparos da supervis o das v lvulas disparo da prote o diferencial CC disparos da prote o de falha terra no lado CA disparos da prote o de sobrecarga do par by pass 10 disparo da prote o de falha de disparo da v lvula A2 12 3 Prote o do p lo linha de transmiss o por sa da existente Grupo A l disparos da prote o harm nica crit rio por tens o 2 disparos da prote o da linha CC 3 disparo da prote o de sobrecorrente CC 4 disparo da prote o para abertura da linha do eletrodo 5 religamento autom tico das LT dos p los em tens o normal e em tens o reduzida 6 atua o da prote o duplo monopolar Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem 1 2 3 4 5 6 7 Atua o da prote o do p lo Outras fun es disparo da prote o diferencial disparos da prote o de sobretens o disparos da prote o de m nima tens o CC disparo da prote o para opera o desequilibrada disparos da prote o para falha terra durante teste com a linha aberta disparo da prote o da seccionadora da barra neutra disparo da prote o do filtro CC A2 12 4 Prote o do bipolo Grupo A Ts disparo da supervis o de corrente na linha do eletrodo A2 12 5 Prote o dos filtros Grupo A l disparo por sobrecarga harm nica Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo rela
161. oximadamente 5 segundos para identificar o equipamento sob falha e se existe alguma condi o de bloqueio sobre os disjuntores para a recomposi o desse equipamento Para a identifica o de m ltiplas falhas simult neas o tempo gasto pelo operador n o multiplicado pelo n mero de equipamentos faltosos uma vez que o local onde s o apresentadas as informa es de ambos os equipamentos o mesmo minimizando o tempo total para disponibilizar a fun o que sofrera o desligamento Sob esse aspecto considerando apenas uma falha simples o resultado da disponibiliza o significativo Para m ltiplas falhas o resultado se potencializa mostrando 87 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT que o sistema do COR IT uma op o muito atrativa par a opera o de tempo real baseada no novo modelo do setor de transmiss o 4 4 Desafios As aplica es de engenharia voltadas para sistemas de energia est o em constante evolu o com o objetivo de prevenir e isolar perturba es que possam evoluir para o black out do sistema el trico Sua complexidade e a variedade de combina es de poss veis falhas na rede mant m aceso o sinal de alerta para os profissionais do setor Muitos s o os desafios para a rea de automa o para opera o Essas aplica es possuem demandas espec ficas para cada n vel hier rquico de opera o Para os n veis de centro de opera o de agentes os
162. pans o do setor de transmiss o O novo investidor ganhador do lote de concess o adquire o direito de explora o dessa concess o por 30 anos e se compromete a concluir as obras dentro de um prazo de 20 a 30 meses ap s a assinatura do contrato com a ANEEL A remunera o do investidor come a 41 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Sistema de Transmiss o 2009 2012 Venezuela Guiana T E Francesa Col mbia Suriname Guiana im 750kV 600 mmm O centro de Carga N mero de circuitos existentes Rede de Transmiss o Yaciret Blumenau Tens o kV 2009 Garabi V7 Id 230 41 503 5 Mi pog 345 9 783 6 Argentina MW 440 6 671 2 Livramento Alegre O MW eg 500 33 211 8 600 CC 1 612 0 Uruguai 750 2 683 0 Sist Interligado 95 464 9 Figura 2 15 Sistema de Transmiss o do SIN Horizonte 2009 2012 ap s a disponibiliza o dos novos equipamentos para o SIN Dessa forma muito comum a busca pela antecipa o das obras antes do prazo estabelecido pela ANEEL de forma a antecipar receita tornando o empreendimento mais lucrativo 42 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real 2 5 3 Complexidade da Opera o A opera o realizada em n veis distintos de responsabilidade Os operadores de uma instala o local s o a primeira inst ncia de opera o Normalmente eles recebem o nome de operadores mantenedore
163. pas de seu desenvolvimento foi tentar responder de que forma seria poss vel com um n mero restrito de possibilidades atender satisfatoriamente vasta lista de requisitos apresentados nesse item 3 3 2 1 Identificador O identificador de um ponto uma esp cie de documento de identidade desse ponto na base de dados N o existem identificadores repetidos de forma que cada ponto possui seu registro nico no sistema Nessa modelagem embora com quantidade restrita de caracteres o identificador o par metro que traz a maior quantidade de informa o na base de dados A Figura 3 5 mostra a estrutura de forma o desse par metro EN Concession ria 3 Caracteres Instala o No de Opera o Informa o Espec fica do ponto 6a 8 Caracteres dispon veis 7a 9 Caracteres dispon veis Caractere Separador Caractere Separador Figura 3 5 Modelagem do Identificador 67 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o O identificador da Figura 3 6 representa a atua o de um bloqueio no disjuntor 1704 subesta o Bom Despacho empreendimento LTT causado pela atua o da prote o de falha de algum disjuntor adjacente 86 bloqueio BF Breaker Failure Os separadores embora reduzam o n mero de caracteres dispon veis para o ID proporcionam uma apresenta o visual mais eficiente O n mero de opera o ou c digo operativo se refere ao equipam
164. pera o respons vel pela an lise das ocorr ncias e perturba es do sistema el trico elabora relat rios e estudos com base nos resultados da opera o de tempo real Faz a gest o dos bancos de dados hist ricos e estat sticos bem como a apura o dos indicadores de qualidade da opera o fun o da p s opera o acompanhar fiscalizar e auditar o trabalho da opera o de tempo real O diagrama a seguir representa o relacionamento entre s tr s reas do centro de opera o A pr opera o e o tempo real s o respons veis pelas an lises das documenta es encaminhadas ao centro de opera o As programa es futuras interven es mensagens operativas e programa es de manobras s o encaminhadas para a an lise da pr opera o O tempo real recebe as solicita es de interven o de urg ncia realiza seu cadastro junto ao ONS e coordena em tempo real o andamento das interven es Opera o em tempo Real gt P s Opera o Pr Opera o Figura 2 2 Organiza o de um Centro de Opera o 11 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real 2 2 Automa o no Setor El trico Breve Hist rico 2 2 1 Introdu o Observa se nos anos recentes o desenvolvimento acelerado da tecnologia da informag o Seus recursos est o presentes em todas as atividades da sociedade moderna industrial m dica comercial engenharia direito entreteniment
165. pode ser entendida como o programa do usu rio que ser utilizado entre a m quina destinat ria e o operador do equipamento Essa camada disponibiliza a interface de opera o do programa e origina os recursos de comunica o submetendo a s camadas hierarquicamente inferiores estabelecendo a comunica o entre dois sistemas ou duas aplica es De acordo com 16 o protocolo IEC60870 5 104 utiliza 5 das 7 camadas do modelo OSI S o elas F sica Enlace Rede Transporte e Aplica o As camadas de Sess o e Apresenta o n o s o utilizadas nesse protocolo An lise de Mensagens A seguir ser o apresentadas as mensagens trocadas entre o sistema do COR IT mestre e um dos sistemas por ele controlado escravo As mensagens utilizadas na an lise foram monitoradas durante os primeiros segundos ap s o estabelecimento da comunica o entre os dois sistemas com o analisador de protocolo ASE2000 Atrav s dessas mensagens ser poss vel verificar a din mica de comunica o do protocolo 104 As mensagens precedidas por gt representam as solicita es do mestre As respostas do escravo s o precedidas pelos caracteres lt Os caracteres seguintes representam a estampa de tempo da mensagem e os caracteres seguintes o corpo da mensagem primeira mensagem enviada pelo mestre em 15 43 21 018 um STARTDT ACT Seu objetivo iniciar a comunica o com o escravo que deve responder um STARTDT CON
166. quina Instru o de opera o Protocolo de Interconex o Internet Protocol Organiza o Internacional de Partoniza o International Organization for Starndardization Mensagem Operativa Operador Nacional do Sistema Cabo p ra raios com fibra ptica Optical Ground Wire Interconex o de Sistemas Abertos Open Systems Interconnection vi SAGE SCADA SDSC SEP SIN SOE SPCS SSC TC TCP TP UFRJ UTR RTU Pequenas Centrais Hidroel tricas Modula o por Chaveamento de Fase Phase Shift Keying Parcela Vari vel Rede de Gerenciamento de Energia Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia Sistema de Supervis o Controle e Aquisi o de Dados Supervisory Control and Data Aquisition Sistema Digital de Supervis o e Controle Sistema Especial de Prote o Sistema Interligado Nacional Sequ ncia de Eventos Sequence Of Events Sistema de Prote o Controle e Supervis o Sistema de Supervis o e Controle Transformador de corrente Protocolo de Controle de Transmiss o Transmission Control Protocol Transformador de potencial Universidade Federal do Rio de Janeiro Unidade Terminal Remota Remote Terminal Unit vii Lista de Figuras Figura 1 1 Centro de Op rac o eee tese edi ee P ee e te tt dde Figura 1 2 Diagrama de Sistema com o Unifilar Geral de um Centro de Figura 2 1 Sala de Controle de um Centro de Opera
167. r de Aceso sesssssssessseeeeeeeeneeen nennen Figura 3 8 Tela do Diagrama Unifilar Geral da LT Tri ngulo e Figura 3 9 Tela do Diagrama Unifilar Local de uma Instalag amp o eese Figura 3 10 Tela de Arquitetura do Sistema ccescsecseeeeseceeceseeseeseeseceaecaeeeesenceaecaeeeeteneeaeeaee Figura 3 11 Tela de Servi o eee nnne tnnt ennt Figura 3 12 Tela do Localizador de Faltas ec ener Figura 3 13 Tela de Tabular de Ponto Digital eese eene Figura 3 14 Tela de Controle de Disjuntor Equipamento sem permiss o de controle aritertravamernto E pete cR ee TUR REN TEE EPOR Figura 3 15 a Diagn stico de Disjuntor e b Diagn stico de Chave Seccionadora Figura 3 16 Visor de Alarmes do COR TT sessi Figura 3 17 Visor com Alarmes Reconhecidos essent Figura 4 1 Visor de Alarmes Eventos do Sistema WinCC da 51 Figura 4 2 Visor de Telas e Alarmes o Sistema Pacis da Figura 4 3 Desligamento da LT Nova Ponte S o Gotardo seen viii 10 12 14 15 16 Figura A1 1 Curva Caracter stica do Rel Eletromec nico 51 Figura A3 1 Represe
168. r os custos de telecomunica es vem de encontro com outra necessidade que otimizar os recursos de opera o A solu o de centros regionais bastante comum em se tratando de grandes agentes com grande n mero de instala es como o caso de FURNAS e ELETRONORTE empresas do grupo ELETROBRAS A partir de 1999 com a abertura do setor de transmiss o para o capital privado a ANEEL passou a leiloar para grupos privados e grupos mistos capital privado com participa o minorit ria de empresas estatais lotes para concess es de transmiss o Nesse modelo a ANEEL estabelece um valor de teto que ser pago anualmente para o investidor ganhador do leil o durante o per odo de explora o da concess o normalmente 30 anos O investidor por sua vez dever construir as linhas de transmiss o e subesta es com ou sem transforma o e compensa o s rie shunt dependendo do escopo do edital podendo em alguns casos apenas ampliar subesta es existentes A ANEEL exige que para cada novo lote arrematado por um investidor seja criada uma nova concession ria Como os lotes s o 35 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real normalmente compostos de 2 a 5 subesta es e de 1 a 6 linhas de transmiss o criou se um novo modelo de centro de opera o que s o os COL centro de opera o local COL a exemplo dos centros de opera o regionais COR tamb m concentram as informa es das demais subes
169. ra o desse empreendimento foi um marco significativo para o setor el trico trazendo para o SIN o sistema Acre Rond nia at ent o isolado No dia 27 de Julho de 2008 a ANEEL leiloou 12 lotes de concess es de transmiss o sendo tr s deles respons veis pela interliga o Tucuru Macap Manaus Um investidor espanhol arrematou dois lotes e um consorcio com participa o estatal arrematou o terceiro lote dessa interliga o Esses empreendimentos cruzar o a selva amaz nica trazendo para o Sistema Interligado Nacional alguns sistemas isolados A conclus o dessas obras est prevista para o segundo semestre de 2011 A expans o do SIN traz grandes benef cios econ micos para a sociedade Um exemplo disso a substitui o da energia t rmica com grande participa o na matriz energ tica desses sistemas isolados pela hidroel trica que muito mais barata e est dispon vel no SIN Outro grande benef cio a redu o das emiss es de poluentes na atmosfera causado pela redu o da queima de combust vel nas usinas t rmicas No final de 2009 a capacidade instalada do SIN era de 91 727 4 MW Quase 82 dessa pot ncia de origem hidroel trica Esse levantamento n o considera usinas com pot ncia inferior a 30 MW No ano de 2010 ser o entregues ao SIN subesta es coletoras Essas subesta es se localizam em sua maioria nos estados de Goi s e Mato Grosso do Sul e servir o para a conex o de pequenas usinas hid
170. ra o do SIN Dessa forma a abordagem de todos os temas descritos ter como foco principal a seguran a qualidade e desempenho da opera o do SIN obtidos atrav s da personaliza o do Sistema de Supervis o de mercado o SAGE A personaliza o desse sistema consiste na elabora o de uma modelagem de base de dados atrav s do desenvolvimento de t cnicas de otimiza o para o tratamento de alarmes eventos e demais informa es apresentadas para o operador Essa modelagem transforma a massa de dados originados das instala es do sistema em valiosas informa es que facilitam sua recomposi o em caso de desligamentos Concluindo o projeto ser o apresentados os resultados obtidos durante o desenvolvimento desse trabalho e as propostas para o futuro iii ndice Lista de ADrEevIatuE ds eeeee vete eise ro reae a eiTe ve eene va eoe noso essa de SEHE ER ade Pe Re RT e EUN GP IBSPERIMu CM M Cap tulo 1 Introdu o 1 1 Motiva o 1 2 Objetivo 1 3 Organiza o dos Cap tulos Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 CONCEIO A EE SG IE I Automa o no Setor El trico Breve Hist rico 2 2 1 Introdu o assis ceo an e ox tcd em tee re DE ROGER 22 2 Hist ria d AUtOomao480 erster eene epit eee e De e eer eter tne 2 2 3 Os Centros de Opera o no Brasil essere Sistema de
171. rico As pr ximas atividades consistem na migra o de outros sistemas que atualmente operam em n vel de COL para o sistema do COR IT modelado com as t cnicas apresentadas nesse documento Tamb m faz parte das propostas de continuidade desse trabalho o desenvolvimento de projetos de Pesquisa e Desenvolvimento para a cria o de simuladores para treinamento de operadores que possam ser utilizados em sistemas n o convergentes do ponto de vista de fluxo de pot ncia Nesse caso a metodologia adotada deve ser baseada em mecanismos que possam alimentar o sistema de supervis o com dados de eventos para a simula o de ocorr ncias com o objetivo de treinamento e certifica o de operadores de sistema el trico 91 nico 51 Eletromec tica do Rel s Curva Caracter ANEXO 1 0358A1104 GES10023 Tee Me T ATT DTI D BULL LI T TTL A A A O ZU LZ ZZ ee 0 1 3 18 1 Ampere Relays Current Range 0 5 15 9 5 Ampere Relays Genera Electric CO 205 Great Valey Parkway Malvern PA 19355 Frequency 50 60 Hertz Time Dial Range 0 5 9 9 v 3 o 74 gt Multiples of Pickup Setting DIAC DIFC amp DSFC LLL TTL TTL 8 gt o pop SS Bese ee CS FR O ry 3 HL LIRZLI 1 Ce NI DL A dc uM Inverse Standard IAC 51 ow o0 e OoOO e spuooes Fi
172. ro dos rel s de bloqueio Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o dos bancos de capacitores Outras fun es l disparo da prote o de desequil brio de neutro 2 disparo da prote o de sobrecorrente de fase e neutro A2 4 Linhas de transmiss o Grupo A 1 disparo da prote o de sobretens o 2 atua o da l gica de bloqueio por oscila o de pot ncia 3 disparo da prote o por perda de sincronismo 4 atua o do rel de bloqueio de recep o permanente de transfer ncia de disparo 5 disparo dos rel s de bloqueio de linha subterr nea Grupo B Agrupamento dos eventos abaixo relacionados para gerar uma nica mensagem Atua o da prote o da linha de transmiss o Outras fun es l disparo da prote o principal de fase 2 disparo da prote o alternada de fase 3 disparo da prote o principal de neutro 94 4 disparo da prote o alternada de neutro 5 transmiss o de sinal de desbloqueio bloqueio ou sinal permissivo da teleprote o 6 transmiss o de sinal de transfer ncia de disparo da teleprote o 7 recep o de sinal de desbloqueio bloqueio ou sinal permissivo da teleprote o 8 disparo por recep o de sinal de transfer ncia de disparo da teleprote o 9 atua o da l gica de bloqueio por perda de potencial 10 disparo da 2 zona da prote o de dist ncia 11 disparo da 3 zona da pr
173. roel tricas e t rmicas aumentando a capacidade instalada do sistema A Figura 2 14 apresenta a participa o de cada tipo de fonte de energia na matriz energ tica do SIN at 2009 40 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Estrutura da Capacidade Instalada no SIN MW 7 6396 15 20 2 19 0 39 0 04 74 34 0 21 Hidro Nacional 68 188 5 MW 74 34 Dados referentes a 31 12 2009 Hidro Itaipu 7 000 0 MW 7 63 O SIN conta com a disponibilidade T rmica Convencional 13 944 7 MW 15 20 de importa o de 4 078 MW de Itaipu contratados ao Paraguai e de 2 192 MW Termonuclear 2 007 0 MW 2 19 da Argentina Uruguai e ANDE Paraguai E lica 357 5 MW 0 39 Biomassa 33 2 MW 0 04 A Capacidade Instalada do SIN n o conta Outros 196 5 MW 0 21 com as usinas que tenham sua capacidade ET ET EE PET sr instalada menor que 30 MW Total 91 727 4 MW 100 0 Figura 2 14 Capacidade Instalada do SIN at 2009 Na Figura 2 15 est representado o Horizonte 2009 2012 do setor de transmiss o brasileiro Sobre o mapa est o representados os novos empreendimentos inclusive as interliga es Acre Rond nia e Tucuru Macap Manaus indicadas anteriormente Ao final de 2012 o Sistema Interligado Nacional deve contar com mais de 95 mil quil metros de linhas de transmiss o A ado o do novo modelo de transmiss o e a abertura para o capital privado foi respons vel pela ex
174. rquitetura similar apresentada na Figura 2 16 A comunica o com as subesta es foi estabelecida atrav s de sistema pr prio de telecomunica o atrav s de enlaces de OPGW Optical Ground Wire cabos p ra raios da linha de transmiss o com fibras pticas ao centro 59 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o Figura 3 4 Cabo OPGW cabo p ra raios com fibra ptica interna 3 3 Modelagem do Sistema 3 3 1 Introdu o Conforme apresentado no primeiro cap tulo a escolha do sistema de supervis o que seria utilizado no COR da PLENA levou em considera o os aspectos t cnicos que permitisse a implanta o de filosofias voltadas para o r pido restabelecimento do sistema el trico Al m disso foram considerados tamb m alguns aspectos estrat gicos tais como a robustez computacional o dom nio da ferramenta por profissionais da empresa e a aus ncia de pol ticas de fornecimento suporte que crie qualquer depend ncia com o fabricante do sistema A modelagem descrita nesse item foi adaptada para as caracter sticas do sistema escolhido levando em considera o suas vantagens e limita es t cnicas Em linhas gerais o SAGE um sistema que pode ser adaptado s necessidades de qualquer n vel hier rquico apresentado na Figura 2 13 Desde o SSC local de uma subesta o at o CNOS do ONS A diferen a est nos m dulos utilizados an lise de redes para os n
175. rrente ao centro rel est tico e direita rel digital 16 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Nos dias de hoje os rel s digitais se tornaram t o complexos que exercem al m das fun es de prote o outras fun es t picas de computadores tais como a comunica o por protocolos normatizados multiplexa o e armazenamento de dados c lculos computacionais sofisticados l gicas para controle de processos dentre outros Esses novos equipamentos capazes de se comunicar atrav s da internet ou de redes locais promoveram uma mudan a radical no conceito de automa o de subesta es e passaram a ser chamados de IEDs Inteligent Electronic Devices ou Dispositivo Eletr nico Inteligente Esse novo conceito mudou de forma radical a automa o de subesta es O projeto de SPCS Sistema de Prote o Controle e Supervis o de uma nova instala o requer um dom nio multidisciplinar dos profissionais de prote o agregando o conhecimento de controle automa o redes de computadores tecnologia da informa o e em alguns casos telecomunica es Os IEDs de prote o est o integrados com os IEDs de controle respons vel pela l gica de controle e intertravamento dos equipamentos de manobra Informa es dos estados dos equipamentos c lculos de intertravamentos dados de inter bay condi es de sincronismo medi es anal gicas e demais informa es s o trocadas horizontalmente entre os IEDs da s
176. rseguir para melhorar o ponto de opera o da planta dentre outros A configura o desse cen rio em que um sistema centralizado recebe informa es de diversos sistemas locais e capaz de exercer sobre eles requisi es pr estabelecidas traz grandes benef cios para o processo produtivo tornando poss vel a gest o centralizada desses recursos otimizando desta forma a utiliza o de fatores de produ o diretos e indiretos O processo de gest o conforme descrito em 3 engloba atividades de planejamento organiza o dire o distribui o e controle de recursos de qualquer natureza visando racionaliza o e efetividade de determinado sistema produto ou servi o A aplica o desse conceito opera o do setor el trico justifica os investimentos em tecnologia da informa o e em ferramentas de gerenciamento de energia O investimento em estrutura uma decis o estrat gica conforme abordado por 3 e para a realidade espec fica do centro de opera o influencia diretamente no processo de tomada de decis o dos operadores em tempo real A din mica do SIN e o modelo adotado pela ANEEL para a remunera o e penaliza o das empresas de transmiss o de energia se baseiam na disponibilidade e continuidade dos servi os prestados Nesse modelo a demora no processo de recomposi o dos equipamentos el tricos linha de transmiss o transformadores geradores reatores bancos de capacitores etc se torn
177. s 3 3 22 DS CEIULVO 4a ae ee met cd a e coal neat ee ia EH teg 3 3 2 k OCOfI nDCIS s tede ba de rp eet trot receta 3 3 3 Visores de Tela do Sistema csccscsccsccccscessssssevcsccccceseesssssvcseccccesessasssssssveecs 3 3 4 Diagn stico de Equipamento esee eene rennen nennen 3 3 5 Tratamento de Alarmes e Eventos 3 3 5 Visor de Alarme 36er oU EDI eter doe ertet a asas ra iv NOs Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do Sistema de Supervis o do COR IT 81 ALT Introdu o i Ep RR de de Ne ogia ge 81 4 2 A Vis o do Operador oie e Pe qe Hoe UR Eo EAE MEE ERU LE 83 4 3 Os Resultados da Mod lag M sersem rriren itar 86 AA Desalosz iet oet et eto etu tate ett ee ette 88 AAT Smart Alarmes a t ctt rte en peser ier tee yt ater 88 4 4 1 Simulador de Tempo Real esee nennen 89 Cap tulo 5 Conclus es e Trabalhos Futuros 90 Anexos 92 Anexo 1 Curva Caracter stica do Rel Eletromec nico IAC51 92 Anexo 2 Elenco de Pontos de SOE Exigido pelo ONS para os Agentes do Setor El trico 93 Anexo 3 An lise da Estrutura das Mensagens do Protocolo IEC60870 5 104 na comunica o entre o COR e uma Instalag o eese 99 Anexo 4 Tabela ANSLE eta e edente eritis eh dae Ere ERE REP Ee E E a 119 Refer ncias Bibliogr ficas 1
178. s Origin 0 Comm Addr 4 AI 372 217 612686 Valid lt 15 43 25 792 Measured Float response Length 18 I NS 100 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 282 83 475006 Valid lt 15 43 25 813 Measured Float response Length 18 I NS 101 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 283 70 940628 Valid lt 15 43 25 834 Measured Float response Length 18 I NS 102 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 284 82 603134 Valid lt 15 43 25 834 Measured Float response Length 18 I NS 103 NR 2 ASDU Type ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Spontaneous Origin 0 Comm Addr 4 AI 285 70 096878 Valid 115 lt 15 43 25 834 Measured Float response Length 18 I NS 104 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 286 82 828133 Valid lt 15 43 25 834 Measured Float response Length 18 I NS 105 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 287 70 996887 Valid lt 15 43 25 863 Measured Float response Length 18 I NS 106 ID 13 Measured value float Count 1 Cause of transmission 3 Origin 0 Comm Addr 4 AI 266 532 215088 Valid 15 43 25 901 Supervisory requ
179. s Realizam a manuten o dos equipamentos e em caso de necessidade podem efetuar comandos localmente sobre os equipamentos Em caso de falha ou indisponibilidade do SSC local os operadores mantenedores podem realizar comandos nas interfaces dos IEDs ou diretamente nos cub culos de campo No n vel de opera o imediatamente superior seguindo a hierarquia dos agentes est o os operadores dos centros locais ou centros regionais sistema COL COT COG COR COS Esse operador tem visibilidade maior que o operador da instala o e capaz de avaliar a disponibilidade de equipamentos para a recomposi o do sistema Um exemplo de equipamento com essa caracter stica a linha de transmiss o cujos terminais pertencem a duas instala es diferentes O operador da instala o possui as informa es de um dos terminais da linha enquanto o operador do n vel hierarquicamente superior tem condi o de identificar a falha visualizando os dois terminais do equipamento simultaneamente atrav s das informa es de supervis o das duas instala es onde est o os terminais da linha O operador do pr ximo n vel est nos COSRs do ONS e a sua fun o muito diferente dos operadores de agentes O operador do ONS se preocupa com quest es sist micas E ele quem controla o despacho de gera o e as recomposi es dos equipamentos O ONS n o possui nenhum ativo na rede b sica por m respons vel pela opera o do sistema e a coorde
180. s desse desligamento 65 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem SSC para o Centro de Opera o seria humanamente imposs vel em curto per odo de tempo tornando invi vel a disponibiliza o dos ativos para o SIN Durante a concep o da modelagem utilizada no sistema da PLENA Transmissoras procurou se utilizar os tr s elementos principais que caracterizam os pontos na base de dados identificador descritivo e ocorr ncia Como a apura o do desempenho da opera o realizada por concession rias de transmiss o e n o por centro de opera o seria necess rio prever tamb m elementos que agregassem a identifica o do empreendimento A seguir algumas demandas de informa o que no entendimento do autor desse trabalho deveriam ser consideradas para a modelagem da exibi o de cada ponto da base de dados para o operador e Empreendimento envolvido e Instala o em que ocorrera a falha e Equipamento afetado e Instante da falha e Informa o espec fica sobre a falha e Descritivo claro e conciso sobre a natureza do ponto e No o de severidade do evento que causou gera o do ponto e Garantia na qualidade da informa o independente do volume de pontos apresentado nos logs de eventos e alarmes e Simplicidade no uso da ferramenta Al m disso a modelagem utilizada deveria ser facilitadora de algumas quest es fundamentais e Efici ncia na busca pesquisa de informa o e Filtragem
181. sa 34 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Qualquer instala o subesta o ou usina possui seu sistema de supervis o e controle local Esses sistemas se reportam para um n vel hier rquico superior que pode ser da pr pria empresa ou diretamente com um dos centros regionais do ONS conforme apresentado na Figura 2 13 Para que o SSC local possa se comunicar com o sistema hierarquicamente superior necess rio criar um canal de comunica o entre os dois sistemas Esses canais podem ser estabelecidos atrav s de enlaces de telecomunica o com canais de dados dedicados Os canais podem ser implantados atrav s de rede do agente utilizando recursos pr prios cabo OPGW enlaces de r dio etc ou canais fornecidos por prestadoras de telecomunica o tais como Embratel Algar Telecom Brasil Telecom OI Telemar dentre outros Uma solu o muito comum utilizada pelos agentes do setor el trico a cria o de centros regionais pr prios respons veis pela opera o de um grupo de instala es Esses centros concentram os dados dessas instala es e os enviam de forma agrupada para os centros do ONS n o havendo necessidade de um enlace de comunica o direto entre as instala es e os centros regionais do ONS minimizando assim os custos associados com a implanta o e manuten o de canais individualizados para todas as instala es A estrutura de centros regionais pr prios al m de minimiza
182. sas informa es s o aquisitadas atrav s dos sistemas locais de supervis o e enviadas para o centro de opera o atrav s de canais dedicados de telecomunica o detalhados posteriormente nesse documento Capitulo 1 Introdu o Al m dos dados em tempo real os sistemas dos centros de operag o s o dotados de softwares adicionais para auxiliar no processo de tomada de decisio do operador Essas ferramentas devem estar dispon veis em tempo real e integradas aos sistemas de supervis o Outras funcionalidades tais como m dulos de estudo ou de treinamento podem ser acrescentadas ao ambiente da sala de controle com o objetivo de auxiliar os operadores do centro Tais ferramentas podem ser executadas mediante solicita o do operador e consistem da simula o ou an lise de uma condi o operativa passada estudos de p s opera o corrente provenientes do tempo real ou futura estudos de simula o e an lise de condi es operativas postuladas Outro recurso bastante interessante e que comumente integrado ao sistema de supervis o o simulador de rede em tempo real utilizado na capacita o do operador Atrav s desse tipo de ferramenta poss vel reproduzir o sistema el trico com todas as suas caracter sticas e din mica em um ambiente off line de forma que o operador possa executar a es corretivas sem que haja necessidade de interferir no sistema real 1 1 Motiva o A principal mot
183. ser intertravado at a abertura do disjuntor Diagn stico DJ17U4 x 25 Sincronismo OK 25 Sincronismo Diferen a de ngulo 25 Sincronismo Diferen a de Freq ncia 25 Sincronismo Diferen a de Tens o 86LP Bloqueio Fechamento DJ17U4 86LA Bloqueio Fechamento DJ17U4 86BFZ Bloqueio Fechamento DJ17U4 862 2 Bloqueio Fechamento DJ17U4 86BFB2P Barra 2P CEMIG B6BFBZ2S Barra 28 CEMIG 74 Mola Descarregada DJ17U4 27 Falta Tens o no Motor do DJ17U4 27 125Vcc Circuito Fechamento Intertravamento Aber Fech DJ17U4 b 48 Discordancia de P los do 0 71704 Chave 43 L R Diagn stico SC17U3 x Chave 43 L R 27 Alimenta o 125Vcc 27 Falta Tens o no Motor Sobrecarga Motor Cmd Abertura Fechamento PEXT Do fl ENCES PENTE ESSES EO Figura 3 15 a Diagn stico de Disjuntor e b Diagn stico de Chave Seccionadora 3 3 5 Tratamento de Alarmes e Eventos Com a conclus o da implanta o do COR IT estima se que esse centro alcan ar a marca de aproximadamente 23 000 pontos Dessa forma uma estrat gia que permita acesso a todos os dados de relev ncia para a opera o fundamental para o bom desempenho das atividades A estrat gia adotada para a exibi o dos alarmes n o pode sob nenhuma hip tese causar qualquer preju zo para a qualidade das informa es para o operador 75 Cap tulo 3 Concep o
184. sponder s a es do operador gerando eventos para tornar a simula o pr xima do sistema real 89 CAP TULO 5 CONCLUS ES E TRABALHOS FUTUROS A concep o desse trabalho teve como objetivo central apresentar uma contribui o para a melhoria do processo de tomada de decis o dos operadores em tempo real de agentes de transmiss o do SIN visando a r pida normaliza o do sistema el trico ap s a ocorr ncia de uma falha Como a din mica do SIN e o modelo adotado pelo setor el trico giram em torno da disponibilidade e da continuidade dos servi os prestados a contribui o apresentada nesse projeto visou facilitar o trabalho da opera o atrav s do desenvolvimento de modelagens e personaliza es sobre a principal ferramenta dos operadores em tempo real o Sistema de Supervis o O sistema de supervis o objeto deste trabalho foi concebido conforme as filosofias apresentadas nesse documento e encontra se em opera o no COR IT da PLENA Transmissoras na subesta o de Itumbiara GO Os operadores do COR IT atualmente utilizam esse sistema que recebe as informa es de 13 subesta es e opera aproximadamente 800km de linhas de transmiss o da rede b sica Os objetivos e metas tra adas foram alcan ados com sucesso Atrav s da modelagem proposta foi poss vel melhorar a qualidade da informa o dispon vel para o operador fato que influencia diretamente na qualidade da opera o do sistema el trico contribui
185. ta es e as encaminham para o ONS por m com uma densidade de dados muito menor que os CORs tradicionais A Figura 2 13 exemplifica de forma bastante clara a organiza o dos n veis hier rquicos dos agentes N veis Hier rquicos Recurso do ONS Opera o Nacional de sistema Opera o Regional de Sistema INS INS INS INS INS INS INS INS INS INS INS INS INS INS Figura 2 13 N veis Hier rquicos dos Centros de Opera o do ONS e Agentes Para a correta compreens o das informa es apresentadas nessa figura deve se levar em considera o alguns aspectos O primeiro deles o relacionamento hier rquico funcional Tomando como refer ncia a representa o vertical dos centros de opera o as instala es na parte inferior representam o n vel mais baixo do ponto de vista operacional Esses centros n o possuem autonomia para a manobra de equipamentos e devem se reportar sempre ao centro imediatamente superior para solicitar autoriza o para qualquer a o sobre o sistema el trico O operador da INS n o pode abrir ou fechar um disjuntor sem antes solicitar autoriza o de seu COL COT COG ou COR caso esteja diretamente subordinado a ele Esses centros por 36 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real sua vez n o podem autorizar a manobra na INS sem antes se reportar aos COR COS ou aos centros de opera o regional do ONS A manobra do equipamento sempre autorizada pela primeira inst
186. tema El trico e fundamental para as equipes do ONS executarem suas atribui es 4 Nesse documento s o estabelecidas as responsabilidades dos agentes e do ONS para a supervis o do sistema el trico A Figura 2 10 ilustra a organiza o da infra estrutura de supervis o e controle do ONS Nessa figura est o representados alguns n veis hier rquicos de opera o Os concentradores de dados se relacionam com os COSRs do ONS que por sua vez se relacionam com o CNOS Em alguns casos poss vel o relacionamento direto entre UTR SSCL com o um COSR do ONS Para as liga es de CAG atrav s das quais trafegam informa es espec ficas para o controle autom tico de gera o desej vel que a comunica o seja diretamente com o COSR do ONS atrav s de canal de telecomunica o independente daquele utilizado para os dados de supervis o 24 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Centros Pr prios do ONS UTR SSCL UTR SSCL UTR SSCL UTR SSCL UTR SSCL P 1 12 mw P sim sin zn Uoso rea do COSR 1 rea do COSR n Recursos Providos pelos Agentes Legenda CNOS Centro Nacional de Opera o do Sistema de propriedade do ONS COSR Centro Regional de Opera o do Sistema de propriedade do ONS CD Concentrador de Dados que pode ser o sistema de supervis o e controle do centro de operac o do agente
187. trica Este produto desenvolvido pelo Centro de Pesquisa de Energia El trica CEPEL foi concebido sob o conceito de sistemas abertos Um sistema dito aberto se possuir as seguintes caracter sticas Portabilidade habilidade de implementar a mesma funcionalidade em diferentes plataformas de hardware Expansibilidade capacidade de expans o tanto em hardware exemplo aumento de capacidade computacional ou de armazenamento como em software exemplo melhoramentos e implementa o de novas fun es de gerenciamento de energia Tamb m considera a habilidade de processamento em arquiteturas de diferentes capacidades 31 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real Modularidade diferentes fun es s o implementadas por m dulos de software com interfaces bem definidas permitindo adi o e remo o sem interferir em outros m dulos Interconectividade habilidade de conectar diferentes plataformas de hardware atrav s de uma rede padr o Visando atender em todos os seus requisitos os n veis hier rquicos das empresas do setor el trico o SAGE foi concebido para diversas aplica es no processo de automa o das empresas aplica es locais em usinas e subesta es suportadas por arquiteturas de baixo custo PCs ou aplica es nos n veis hier rquicos superiores tais como Centros de Opera o de Sistemas suportadas por redes locais heterog neas compostas por hardware de diferentes fabricantes
188. tude de tens es e ngulos do sistema Nem todas as barras do sistema t m medidores de tens o enviando seus dados para os centros de controle por m diante da redund ncia de algumas medidas pode se levantar o estado do sistema em sua totalidade Uma das aplica es imediatas dessa ferramenta estimar as grandezas el tricas de uma instala o subesta o usina cuja aquisi o de dados esteja em falha Caso o sistema esteja observ vel naquele momento e todas as fronteiras da instala o em falha estiverem enviando seus valores de medi es anal gicas o estimador ser capaz de calcular os valores das 28 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real grandezas el tricas das instala es sem supervis o Esse c lculo toma como base os par metros el tricos dos equipamentos imped ncias suscept ncias resist ncias hmicas etc previamente configurados na base de dados EMS Outra aplica o interessante para o estimador de estados a cr tica das medi es recebidas do sistema SCADA Utilizando os mesmos c lculos do exemplo anterior o estimador calcula o estado do sistema el trico e compara com os valores do SCADA atribuindo a essa medidas ndices de erro de acordo com a diferen a dos valores estimados Essa funcionalidade auxilia na identifica o de medidores defeituosos ou falha no processo de aquisi o Fluxo de Pot ncia timo Tem por objetivo a otimiza o do ponto de opera o do sistema e
189. ubesta o Al m disso esses IEDs se comunicam verticalmente com os sistemas de supervis o onde s o exibidos nas IHMs Interface Homem M quina telas com o diagrama unifilar da subesta o e demais telas com informa es sobre os equipamentos da instala o Essas comunica es horizontal e vertical utilizam os mais variados protocolos de comunica o e arquiteturas de rede tornando o projeto da subesta o uma atividade complexa 2 2 3 Os Centros de Opera o no Brasil A hist ria dos centros de opera o no Brasil teve in cio nas d cadas de 1960 e 1970 e foi protagonizado pelos grandes agentes do setor el trico Os primeiros sistemas instalados na poca eram muito diferentes dos sistemas conhecidos atualmente As limita es t cnicas impunham grandes restri es para esses sistemas Os centros de opera o trabalhavam basicamente com o telefone e com a telemedi o de algumas grandezas anal gicas que antes dos primeiros SSC eram medidas e historiadas atrav s de registradores de pena A transmiss o dessa informa o ocorria de forma 17 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real interessante a grandeza anal gica medida em campo atrav s de TPs e TCs transformadores de potencial e corrente passava por transdutores em osciladores que atrav s de um processo de modula o PSK e FSK Phase Shift Keying e Frequency Shift Keying convertiam as medi es para sua transmiss o atrav s
190. uitas diferen as entre as telas desses sistemas quando comparadas com as do SAGE apresentado no capitulo anterior Ap s um breve per odo de adapta o os operadores do COR IT assimilaram as caracter sticas do novo sistema e passaram a manifestar sua prefer ncia pelo SAGE Foram criadas algumas regras para orientar o trabalho dos operadores A tela principal do sistema o unifilar geral Figura 3 8 Essa tela permite a vis o macro do sistema da concession ria LTT cada concession ria tem seu diagrama unifilar geral Nessa tela n o s o apresentadas informa es espec ficas da subesta o bloqueio religamento estado de seccionadoras etc Seu objetivo apresentar os terminais das linhas de transmiss o m quinas reatores e transformadores e os disjuntores que recebem diretamente a ordem de desligamento da prote o Caso algum disjuntor mude de estado ele ficar piscando na tela A apar ncia em tela das linhas de transmiss o quando desconectadas do sistema indica descontinuidade do circuito el trico atrav s da representa o tracejada A Figura 4 3 mostra o impacto visual no disjuntor e na linha causado por essa caracter stica de exibi o 83 Cap tulo 4 Resultados Obtidos com a Implanta o do SSC do COR IT Tranemiss o de Energiari tricasa CENTRO DE CONTROLE SAMAMBAIA EXPANSION Telas comandos
191. veis para a opera o do setor el trico Neste ltimo item ser apresentado o SAGE como exemplo e refer ncia de SSC no mercado O SAGE um produto 23 Cap tulo 2 Centro de Opera o de Tempo Real nacional desenvolvido pelo CEPEL com o objetivo de fornecer uma ferramenta para o atendimento das necessidades espec ficas do sistema el trico brasileiro objetivo deste trabalho apresentar um produto de determinado fabricante por m o SAGE merece atenc o especial em fun o da motiva o de seu desenvolvimento e por ser um dos sistemas mais utilizados pelos grandes agentes p blicos e privados do setor el trico brasileiro Al m disso a nova plataforma do projeto REGER do ONS ser desenvolvida sobre o SAGE 2 3 1 Os Recursos e Requisitos de Supervis o Os recursos e requisitos de supervis o bem como os requisitos para quaisquer atividades reas do setor el trico s o definidos pelo conjunto de documentos denominados Procedimentos de Rede S o documentos de car ter normativo elaborados pelo ONS com participac o dos agentes e aprovados pela ANEEL que definem os procedimentos e os requisitos necess rios realiza o das atividades de planejamento da opera o eletroenerg tica administra o da transmiss o programa o e opera o em tempo real no mbito do SIN De acordo com esses documentos a tele supervis o um dos alicerces dos centros de opera o do Operador Nacional do Sis
192. veis superiores e na forma de apresenta o das informa es Quando avaliado sob o crit rio essencialmente operativo sem considerar quaisquer caracter sticas de robustez computacional ou subsistemas de comunica o de dados o SAGE n o oferece nenhuma vantagem significativa em rela o aos demais sistemas concorrentes de 60 Cap tulo 3 Concep o e Modelagem do SSC para o Centro de Opera o mercado Todo supervis rio capazes de permitir a configura o de telas com diagramas unifilares alarmes e eventos dentre outras facilidades requeridas pela opera o em tempo real A vantagem do SAGE em rela o aos demais est na facilidade de configura o de suas bases de dados e nos diversos protocolos de comunica o utilizados por esse sistema alem da possibilidade de configurar filtros de alarmes Os filtros s o grupos de alarmes separados conforme crit rios definidos pelo configurador do sistema A contribui o desse trabalho de configura o de base de dados est no fato de utilizar as possibilidades oferecidas pelo SAGE para elaborar uma modelagem nica no setor el trico capaz de permitir ao operador da PLENA o acesso imediato s informa es de relev ncias para a opera o do seu sistema el trico A maioria das empresas de transmiss o mais tradicionais do setor sobretudo aquelas do grupo Eletrobras est o adaptadas com filosofias de opera o e configura o de seus sistemas relativa
193. viados em sinais el tricos Define a conex o f sica entre o sistema computacional e a rede Especifica o conector a pinagem n veis de tens o dimens es f sicas caracter sticas mec nicas e el tricas etc 1 F sica 101 O modelo OSI dividido em camadas hier rquicas Cada camada usa as fun es da pr pria camada ou da camada anterior para esconder a complexidade e transparecer as opera es para o usu rio seja ele um programa ou uma outra camada 1 Camada f sica A camada f sica define as caracter sticas t cnicas dos dispositivos el tricos e pticos f sicos do sistema Ela cont m os equipamentos de cabeamento ou outros canais de comunica o que se comunicam diretamente com o controlador da interface de rede Preocupa se portanto em permitir uma comunica o bastante simples e confi vel na maioria dos casos com controle de erros b sicos N o fun o do n vel f sico tratar problemas como erros de transmiss o esses s o tratados pelas outras camadas do modelo 2 Camada de Enlace ou Liga o de Dados A camada de liga o de dados tamb m conhecida como camada de enlace ou link de dados Esta camada detecta e opcionalmente corrige erros que possam acontecer no n vel f sico respons vel pela transmiss o e recep o delimita o de quadros e pelo controle de fluxo Ela tamb m estabelece um protocolo de comunica o entre sistemas diretamente conectados 3 Camada d

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