Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dijous, 4 d’agost del 2022

La intel·ligència distribuïda aplicada a les xarxes intel·ligents elèctriques.

La qualitat de servei, és l’única constant que es manté en el nou paradigma energètic que ja està en el sector elèctric per fer possible la transició energètica. La transformació de la xarxa elèctrica passa de ser gestionada de forma centralitzada a una explotació molt més horitzontal i distribuïda per resoldre aleatorietat dels fluxos elèctrics motivats per una forta penetració de les fonts energètiques distribuïdes (DER) i el vehicle elèctric (VE).


Tot això, fa que la transició de la xarxa adquireixi una velocitat mai imaginada. Per tant cal que el sector de la distribució elèctrica es repensi per posar en valor nous actius basats en electrònica de potència per enfortir el seu rol i la neutralitat en els mercats. Llavors, l’augment de la penetració de les DER i altres actius com són les bateries, els vehicles elèctrics  i els  milers de dispositius intel·ligents, posen de manifest la necessitat de traslladar la intel·ligència digital al gridedge  per connectar-se amb els dispositius intel·ligents que estaran emplaçats en aquesta part de la xarxa elèctrica. A mesura que el sector avança cap a una xarxa més intel·ligent, flexible i avançada, la intel·ligència del gridedge cada vegada esdevindrà més crítica.


El NetworkWorld, defineix al edgecomputing com allò què permet que les dades produïdes pels dispositius de la internet de les coses (IoT), es processin més a prop del lloc que es generen en lloc d'enviar-los a través de llargs recorreguts perquè arribin a centres de dades i núvols per la seva computació.

Certament, el que es necessita per la gestió elèctrica és complicat però, hi han dues coses clares.

1.- La constant que ha tingut el sector:

- La qualitat de servei, 

- El disseny d’una xarxa elèctrica centralitzada

- Amb fluxos direccional.

2.- Per molt complex que sigui el concepte d’intel·ligència al gridedge, no és impossible.

Els recursos energètics distribuïts (DER) estan penetrant amb força en el marc operatiu del sector industrial  i les fonts solar-fotovoltaica a les teulades de les llars. També,  les aplicacions avançades amb bateries juntament amb la proliferació dels dispositius intel·ligents i els vehicles elèctrics,  accentuen la realitat sobre que les distribuïdores tindran i de fet tenen, la responsabilitat de gestionar tots els aspectes de la xarxa des de qualsevol lloc i en qualsevol moment.

No és difícil entreveure que la necessitat de traslladar la intel·ligència digital al gridedge,  anirà a més. Però,  no només caldrà connectar-se amb dispositius intel·ligents, sinó què fins i tot caldrà identificar i comunicar-se amb els dispositius dels clients  que estan a l'altre costat del comptador.

El gridedge, te a veure amb la ubicació de la xarxa elèctrica en relació amb els seus clients, distribuïdors, agregadors, comercialitzadors, generadors. Llavors aquests punts de interacció, esdevenen com a variables que depenen de la demografia i la topografia del sistema, així com del perfil de càrrega i de l’adopció de tecnologia. Tot això canvia ràpidament en funció del temps.

Com es pot entreveure, l’arquitectura de la xarxa, és cada cop més complexa de manera què, les solucions intel·ligents disponibles, passen per canviar des d’un sistema d’intel·ligència centralitzada, a un sistema d’intel·ligència distribuïda i també, un sistema que combini ambdós.

Sistema intel·ligència centralitzada: Bàsicament consisteix en l’ús de dispositius més senzills per comunicar mitjançant protocols tradicionals  com seria IEC 60870 què va ser dissenyat per a la monitorització dels sistemes d'energia, sistemes de control i les seves comunicacions associades. Per això es necessiten comunicacions fiables per tal d’augmentar la fiabilitat.

Sistema intel·ligència distribuïda: Utilitza dispositius més complexos al gridedge conjuntament amb analítiques i comunicacions que poden facilitar un canvi de velocitat més ràpid i millorar substancialment la velocitat de reacció. 

Les analítiques del gridedge, solen contenir una lògica més codificada i una perspectiva reduïda del sistema. Els avantatges d’aquesta opció inclouen la velocitat, fins i tot si les comunicacions es veuen compromeses o es tallen. És important que el maquinari al gridedge de la xarxa sigui adequat.

Sistema híbrid: Es basa en solucions avançades de gestió de distribució, com seria un Advanced Distribution Management System (ADMS) i la intel·ligència  al gridedge. Quan l'objectiu és proporcionar dades de qualitat per la presa de decisions, es post trobar un compromís equilibrat amb la necessitat de més supervisió vers la necessitat d'una inversió elevada. És possible que un sistema d’intel·ligència distribuïda amb analítiques basades en gridedge, hagi de transmetre moltes dades importants, això, comporta necessitats de més amplada de banda per tant, un sistema d’informació híbrid, pot ser més ràpid i eficaç.

Visió general de la intel·ligència de la futura xarxa elèctrica

No es pot considerar que el gridedge sense tenir en compte la convergència dels entorns IT / OT, ja que es passa a una xarxa d’àrea de camp gestionada per un únic equip enfront dels múltiples grups i tecnologies que actualment existeixen. Cal tenir cura de perfeccionar els protocols de manteniment i resolució de problemes que s’apliquen a la distribució i adaptar els processos i procediments dels distribuïdors amb l’ADMS i els dispositius de gridedge.

No serà estrany, requerir un nou i més ampli grup de competències que afecti les als diferents treballadors de les distribuïdores que inclouen, els equips d’explotació, enginyeria i els centres de control. Aquest nou entorn requerirà una nova col·laboració en diversos camps,  de manera que donarà lloc a una major agilitat entre aquells grups que tenen responsabilitats crítiques en el camp de l’energia.

Les avançades xarxes de comunicació, són fonamentals per permetre la intel·ligència al gridedge. Per això, s’hauran de dissenyar tenint en compte la possibilitat de noves i innovadores aplicacions. Els distribuïdors, podrien prioritzar millor les seves necessitats del present mirant cap al futur. 

No cal dir que la ciberseguretat també és fonamental per a qualsevol estratègia de la xarxa elèctrica, però la realitat, és que hi ha camí  perquè cal normalitzar l’adopció de les mesures de ciberseguretat més comunes als sistemes informàtics, com serien:

- Conceptes simples que inclouen controls d’usuari, 

- Controls de contrasenya, 

- Encriptació,

- Controls de registre. 

En definitiva, cal un compromís global amb la seguretat sobre tot, de l’entorn OT.

Per acabar, esmentar que els distribuïdors, agregadors, comercialitzadors i generadors, amb grans projectes d’inversió, tenen poques raons per les quals la intel·ligència d’avantguarda no es pugui aplicar als projectes existents, tant per al benefici d’aquestes organitzacions com dels seus clients.

Ramon Gallart.