X EDAO – ENCONTRO PARA DEBATES DE ASSUNTOS DE OPERAÇÃO SALA DE SUPERVISÃO CENTRAL PARA OPERAÇÃO DE INSTALAÇÕES DE TRANSMISSÃO Abílio José da Rocha Cardoso Alex de Lima e Silva Francisco de Assis Pereira ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ Marcelo Vargas Rêdes ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ Ricardo Pereira Grumbach ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ Vanessa Alves dos Santos M. Maria ATE Transmissora de Energia S.A. Rio de Janeiro – RJ RESUMO 2.0 CONCESSÕES Este trabalho tem por objetivo ilustrar a experiência real da ABENGOA na implantação de um Centro de Operação de Sistema único com redundância para os COT`s (Centro de Operação de suas concessões) e ONS, instalados em locais físicos distintos. Além disso, os COT’s hoje existentes em cada concessão servem como backup em caso de perda do COS. Assim, falhas concomitantes em um dos sistemas do COS não seriam impeditivas para a supervisão e controle do sistema através dos COT`s locais das concessões. A área de concessão em que a ABENGOA detém 100% da concessão consiste de 07 Linhas de Transmissão, as quais abrangem: 1766 km de linhas transmissão e 10 subestações, já em operação, e 463 km de linhas de transmissão, mais 14 subestações licitadas em construção, com entrada em operação prevista até junho de 2009. Além destas a ABENGOA detém 50,1% da NTE e STE e 25% da Expansion e ETIM. Segue abaixo a forma como estão estruturadas: PALAVRAS-CHAVE Concessionárias em Operação: LT´s 500kV Assis – Londrina – Araraquara (ATE) COS; Operação; Qualidade; Confiabilidade. São João do Piauí – Sobradinho (ATE II) 1.0 INTRODUÇÃO A realidade atual da transmissão de energia elétrica no país, com leilões periódicos de novas concessões, onde concorrem empresas nacionais e estrangeiras, têm garantido formidáveis deságios nas receitas anuais permitidas das transmissoras. Contudo, esta mesma realidade também insere vários novos agentes, com experiências diversas, que devem se integrar ao sistema interligado nacional. Assim, é adicionada anualmente ao sistema interligado nacional uma grande quantidade de pequenos novos centros locais de operação. LT´s 500kV Colinas – Ribeiro Gonçalves – LT´s 500/230kV Colinas – Itacaiúnas – Marabá – Carajás (ATE III) LT 500kV Xingó – Angelim e LT 230 kV Angelim – Campina Grande (NTE) LT 230kV Uruguaiana – Santa Rosa (STE) LT 500kV Samambaia – Itumbiara e LT 500kV Samambaia – Emborcação (Expansion) A criação do serviço de operação centralizado de sistemas elétricos é uma necessidade do mercado, que devido à grande competição em um setor onde erros e falhas de operação podem gerar elevadas multas, não pode descuidar de aliar baixo custo com qualidade de serviço. O COS-Abengoa funciona com uma operação em esquema 24x7, onde também inclui as atividades de engenharia de pré-operação, tempo real e pósoperação. Desta forma, os centros locais foram substituídos pela estrutura centralizada de operação que executa diretamente toda a supervisão e controle das instalações através da sala de operação centralizada. LT 500kV Itumbiara – Marimbondo (Etim) Concessionárias em Construção: LT´s 500kV Curitiba – Bateias / 230kV São Mateus Canoinhas (ATE IV) LT´s 230kV Londrina - Maringá / 230kV Jaguariaíva - Itararé II (ATE V) LT´s 230kV Videira - Campos Novos - 230kV Dona Francisca - Santa Maria (ATE VI) LT´s 230kV Cascavel Oeste - Foz do Iguaçu Norte (ATE VII) níveis de manutenção e facilitando a geração da informação solicitada pelo ONS. A equipe é composta de 11 técnicos de operação, trabalhando em turnos num esquema de atendimento de 24h x 7 dias (2 por turno, funcionando em turnos de 8 horas mais 1 para folga e reserva), 1 técnico de pré e pós operação trabalhando em horário administrativo, 1 engenheiro de supervisão do tempo real, em apoio à operação de tempo real, trabalhando em horário administrativo. Estes dois últimos com eventuais comparecimentos ao Centro de Operação fora do horário comercial para atendimento às emergências (análises de faltas críticas e acionamento de plano de emergência). Além dessa equipe, existem um Gerente de Operação, um Gerente de Automação, Telecomunicações e Infra-estrutura e uma Engenharia de Pós-operação. Esta equipe, centralizada, permite substituir a estrutura de operação hoje existente nos COT’s. FIGURA 1 – Localização geográfica das concessionárias de transmissão da ABENGOA. 3.0 OPERAÇÃO 3.1 Equipe de Operadores O COS-Abengoa foi criado a fim de centralizar as operações das concessionárias cuja ABENGOA detém 100% da concessão. No COS-Abengoa existe uma equipe que garante à Abengoa um maior controle dos seus ativos com o objetivo final de incrementar o grau de disponibilidade das suas linhas, assegurando os As equipes de manutenção de campo permanecem inalteradas, sendo que em cada sala local existem dois técnicos de manutenção, com capacidade de operação local, sob comando da sala central em situações de emergência. Para suportar a Operação Central utilizamos o software de supervisão e controle de sistemas elétricos, o Scada DNA. Adicionalmente, a sala de controle central possui um software de gestão georeferenciado. A equipe do COS-Abengoa conta também com uma Sala de Crise (“war-room”) que ficará totalmente operacional e disponível para facilitar a atuação da equipe de operação em situações críticas. FIGURA 2 – Centro de operações Abengoa 2/6 3.2 Postos de Trabalho Para uma maior confiabilidade e segurança na operacionalidade dos sistemas em contingências e manobras programadas, existem 3 postos distintos de operação, localizados na sala de controle para trabalhos de forma simultânea, com navegação para qualquer tela de instalações distintas, além de uma sala separada, denominada de sala de gestão da crise, para auxilio da operação em situações criticas. 3.2.1 Sala de Gestão da Crise A Sala de Gestão da Crise tem o objetivo de facilitar a atuação da equipe de operação em situações críticas. Essa sala permite uma atuação de operação separada, em momentos inesperados de grande tensão e estresse, por exemplo, caso esteja havendo uma manobra programada e haja uma ocorrência em uma linha ou subestação, há atuação de uma equipe separada, permitindo a continuação das manobras programadas sem interrupção. 3.3 Sala de Controle Os principais aspectos considerados na sala de controle são: • • • Elemento humano; Mobiliário; Infra-estrutura. 4.0 SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS IMPLANTAÇÃO DO CENTRO PARA A A alta disponibilidade de comunicação entre as COTs, ONS e o COS- Abengoa é fundamental para que o sistema seja operado com confiabilidade e segurança. Garantir esta disponibilidade é um dos objetivos deste projeto levando-se em consideração que o grande propósito deste investimento é a operação remota das informações de controle e supervisão existentes em cada um dos COT’s, atendendo aos índices estabelecidos nos editais da ANEEL e nos procedimentos de rede do ONS. Esta comunicação facilitará o tráfego de informação entre as localidades remotas e o COS-Abengoa no Rio de Janeiro através do sistema de supervisão e controle Scada, proporcionando à operação central a mesma ferramenta de trabalho de um operador local situado em uma das estações remotas. A operação central será viabilizada proporcionando as mesmas ferramentas de trabalho de um operador local situado em um dos centros locais, juntamente com um software de gestão georeferenciado. Assim, será possível supervisionar simultaneamente linhas de transmissão com diferentes localizações e de diferentes regiões, facilitando: o planejamento de manobras (programadas e emergenciais), a coordenação de ações junto ao ONS e a operação remota das informações de controle e supervisão. 4.1 Sistema de Supervisão e Controle Elemento humano; • Os futuros usuários foram envolvidos na elaboração do projeto e implantação. Mobiliário; Sabendo-se que o conforto do trabalho sentado ou do trabalho em pé é função: • • • • • do tempo de manutenção da postura; da adaptação às exigências visuais; dos espaços para pernas e pés; da altura do plano de trabalho; das características da cadeira. O sistema de supervisão e controle implantado no COS Abengoa é um equipamento da mais alta tecnologia mundial. Existem dois Servidores Scada, trabalhando um em Hot e outro em Stand By, com base de dados com capacidade para armazenar até 170.000 pontos, está hoje com aproximadamente 20.000 pontos, com previsão de chegar a 40.000 até julho de 2009 com a entrada dos empreendimentos já programados, sem que haja perda de desempenho. Existe um software de gestão georeferenciado, GIS, capaz de supervisionar de uma forma centralizada todos os ativos existentes nas linhas de transmissão e subestações. 4.2 Sistema de Comunicação de Dados e Voz Infra-estrutura; Condições de conforto: • • • • níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR 10.152; índice de temperatura efetiva entre 20 e 22ºC; velocidade do ar não-superior a 0,75 m/s; umidade relativa do ar não-inferior a 40%. Para o sistema de comunicação de dados e voz, utilizamos uma rede MPLS (Multiprotocol Label Switching), que é a evolução da antiga rede FrameRelay, considerada atualmente a mais completa solução de comunicação digital para dados, voz e vídeo, proporcionando diferentes velocidades de taxa de transmissão com abrangência nacional, atingindo até mesmo áreas onde não se encontram redes convencionais. A MPLS traz como evolução uma aplicação dinâmica nas taxas de transmissão de voz e dados e uma melhoria da qualidade de serviço (QoS). 3/6 4.3 Características da Rede MPLS A Rede MPLS é capaz de interligar empresas de todos os portes que necessitam interligar centros operacionais de diferentes localizações regionais tempo real, contando com os benefícios de redução de custos e simplicidade do protocolo IP, mantendo a qualidade da informação. A Solução RUD_MPLS estende o conceito tradicional de VPN para o mundo IP com MPLS e possibilita a transmissão de dados, voz e vídeo com segurança, confiabilidade, desempenho e flexibilidade. Serviços Personalizados A rede permite que se possam desenvolver interfaces e aplicações corporativas IP para aperfeiçoar os processos. 4.3.1 QoS (Qualidade de Serviço) A arquitetura DiffServ (Differentiated Services) é utilizada para permitir a Qualidade de Serviço. Ela se baseia no tratamento diferenciado para cada classe de tráfego. Este tratamento é repetido nó a nó, ou seja, os pacotes de uma aplicação prioritária quando chegam em um nó (roteador) são separados e recebem um tratamento diferenciado. MPLS (ou MultiProtocol Label Switching) é uma tecnologia que deixa a rede IP muito mais segura, confiável, fácil de administrar e de personalizar. Sem MPLS, VPNs baseadas em IP só seriam possíveis com a adição de diversos recursos, como autenticação, tunelamento e criptografia. Com MPLS, a rede IP perde quase todas as suas imperfeições, enquanto mantém suas virtudes. As VPNs são inerentes à rede MPLS. A arquitetura Diff Serv contém 06 mecanismos básicos de QoS que são: Como benefícios desta tecnologia podem-se citar: Os roteadores do backbone da empresa operadora de telecomunicações analisam o campo TOS do cabeçalho IP. Baseados neste campo separam o tráfego de uma classe e de outra. Segurança Todo o isolamento do tráfego é implementado e realizado no backbone IP da empresa operadora de telecomunicações. O uso de QoS, além de permitir o tráfego de voz sobre IP, otimiza os recursos atendendo as expectativas da rede realizando o tratamento do tráfego por aplicação (ERP, CRM, e-mail, http, ...). Tratamento do Tráfego A função do QoS é otimizar os recursos da rede. Com até 3 classes diferentes, o usuário escolhe quais as aplicações devem ser tratadas ou não e com isso garante voz sobre IP (VoIP) com qualidade independentemente da ocupação dos links pelo tráfego de dados e utilização das aplicações corporativas sem a preocupação de gargalos nos links. Gerência O serviço RUD_MPLS permite uma gerência simplificada, reduzindo o grau de complexidade da rede. Classificação; Marcação; Policiamento (Policing); Mecanismo de Filas (Queuing); Dropping; Shaping. 4.3.2 Topologia da Rede de Dados Redução de Custos O uso da estrutura IP/MPLS garante uma formação de rede segura com baixos custos. A distância entre os pontos da VPN ou sua configuração (topologia) não impacta no custo total, garantindo a melhor formação de rede. Opções de Topologia Adequação da sua VPN ao interesse de tráfego em cada ponto da rede, o que representa economia de banda e possibilidade de maior controle interno de acessos e segurança. A alta disponibilidade de comunicação entre o COSAbengoa, COT’s, ONS e as subestações de cada uma das concessões envolvidas é fundamental para que o sistema seja operado com confiabilidade e segurança. Toda informação controlada é canalizada a partir de cada um dos COT’s das concessionárias, distribuídos na rede nacional, e é enviado diretamente para o ONS e COS Abengoa, sob controle e supervisão direta do Centro de Controle e Supervisão COS-Abengoa no Rio de Janeiro. Os centros do ONS estarão conectados diretamente às instalações de transmissão conforme estabelecido nos Procedimentos de Rede através da Rede MPLS. 4.3.3 Central de Voz Além de toda a infra-estrutura de dados existente para atender as necessidades do tráfego de informação da supervisão e do controle, existe também uma estrutura de comunicação de voz através de um PABX (digital/analógico) e seus terminais, que estão instalados no COS-Abengoa para atender a demanda de voz, tanto com os COT’s de cada uma das operadoras quanto aos centos de operação do ONS. 4.3.4 Gravação das Comunicações Existe um sistema de gravação e armazenagem das comunicações de alguns canais específicos de voz tanto de comunicações internas quanto externas, 4/6 limitados a 16 canais (08 analógicos e 08 digitais). O equipamento é expansível de modo a permitir a ampliação do número de canais a serem gravados. Estas gravações serão feitas por um equipamento também instalado no CPD do COS, diretamente interligado ao PABX central. 4.3.5 Centro Backup (Backup Site) Apesar da implantação desta arquitetura de centros com dupla redundância, uma arquitetura mais confiável deve prever sistemas instalados em locais físicos distintos, para isso existem centros Backup instalados em locais físicos distintos. Há muitos riscos diferentes que podem impactar negativamente nas operações normais de um centro de controle ou mesmo uma organização. Uma avaliação de risco deve ser executada para determinar o que constitui realmente um “desastre” e quais são os principais riscos a que uma empresa estaria suscetível. Por exemplo, incêndio, perda de energia, ataques terroristas, roubos, falhas do sistema, erro humano, vírus, etc. A Figura 3 demonstra o formato lógico da interconexão de rede que está sendo considerada para este projeto. FIGURA 3 – Interconexões com a Rede MPLS Centralização, consistência e agilidade nas decisões devido à integração de sistemas, telas, bases de dados; Otimização das ações comuns sobre defeitos conhecidos (ou repetidos) e controle único dos históricos dos equipamentos e de suas programações de manutenção; Possibilidade de migração de COT’s para COS de forma seqüencial sem risco de interrupção para a operação; Implantação de um único gravador de voz para registros e agilidade na análise de pós-operação; Possibilidade de contratação única de serviços de supervisão climática, como, 5.0 VANTAGENS A centralização dos empreendimentos da Abengoa, através do COS, trouxe grandes benefícios para a operação do sistema elétrico, dentre eles destacamos: Padronização dos serviços de operação entre as concessionárias; Centralização dos serviços de operação em tempo real, pré e pós-operação das concessionárias acarretando na otimização das programações de desligamentos e proporcionando maior agilidade na análise das ocorrências junto ao ONS e eventuais apurações de PV; 5/6 por exemplo, monitoramento de descargas atmosféricas e queimadas. Aumento de funcionalidades do sistema (novos protocolos, novas características); Redução de custos significativos associados à substituição de equipamentos do sistema; Incorporação de melhorias críticas de segurança; Facilidade de integração e capacitação das equipes de operação da ABENGOA. 6.0 CONCLUSÃO Tratar as necessidades operacionais, de forma centralizada; Transmitir através da imagem visual da sala de controle os valores da Abengoa, destacando-se: - Modernidade; - Competência; - Confiabilidade; - Segurança; - Organização; - Seriedade; - Zelo. 7.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Manual Interno do Abengoa, 2008. Centro de Operação Gerente de Operação da empresa ATE Transmissora de Energia S.A. Telefone: (21)2217-3300; e-mail: [email protected] Marcelo Vargas Rêdes MBA em Gestão Empresarial pela FGV-RJ. PósGraduação em Análise Ambiental pela PUC-RJ. Formado em Engenharia Industrial Elétrica, no CEFET-RJ. Diretor Técnico de Operação e Manutenção, na ATE Transmissora de Energia S.A.. Telefone: (21)2217-3300; e-mail: [email protected] Ricardo Pereira Grumbach MBA em Gestão Empresarial pela FGV-RJ (Fundação Getúlio Vargas). Formado em 2004 em Engenharia Industrial Elétrica com ênfase em Eletrônica pelo CEFET-RJ (Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca), trabalha na área de energia elétrica há 6 anos e atualmente está como Gerente de Automação e Telecomunicações da empresa ATE Transmissora de Energia S.A. Telefone: (21)2217-3393; e-mail: [email protected] Vanessa Alves dos Santos Mello Maria Mestrado em 2007 em Sistemas Elétricos de Potência pela COPPE/UFRJ ((Universidade Federal do Rio de Janeiro). Formada em 2004 em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrotécnica pela UFRJ, trabalha na área de engenharia elétrica há 5 anos e atualmente está como Engenheira de Operação, na ATE Transmissora de Energia S.A.. Telefone: (21)2217-3314; e-mail: [email protected] 5.0 BIOGRAFIAS Abílio José da Rocha Cardoso Previsão de formatura em 2008 em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrotécnica pela UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), há um ano como estagiário da ATE Transmissora de Energia. Telefone: (21)2217-3300; e-mail: [email protected] Alex de Lima e Silva Formado em 2008 em Engenharia Industrial Elétrica com ênfase em Eletrotécnica pelo CEFET-RJ (Centro Federal de Educação Tecnológica), possui 8 anos de experiência em manutenção eletroeletrônica, hoje atuando como Engenheiro de Manutenção pela ATE Transmissora de Energia. Telefone: (21)2217-3300; e-mail: [email protected] Francisco de Assis Pereira Formado em Informática pela Unit-SE (Universidade Tiradentes de Sergipe), Técnico em Eletrotécnica pelo Centro Profissionalizante do Estado de Alagoas, há 25 anos trabalha na área de Operação de Sistemas Elétricos e atualmente está como 6/6