DESAFÍO:
En todo el país, los cortes de energía se están convirtiendo en la norma. Como consecuencia, la frustración de los clientes aumenta y las empresas de servicios públicos incurren en mayores costos, lo que les obliga a repercutirlos en los clientes. Por eso, el objetivo de todas las empresas de servicios públicos es mejorar constantemente la confiabilidad del suministro eléctrico. Brindar energía confiable no solo mantiene satisfechos a los clientes, sino que también ayuda a reducir las pérdidas económicas y de productividad. Una empresa de servicios públicos de Illinois, propiedad de inversionistas, se había acostumbrado a los cortes de energía frecuentes, pero cuando buscó ayuda, no tuvo que buscar demasiado lejos. G&W Electric, proveedor de larga trayectoria y vecino de Bolingbrook, Illinois, fue contactada para ayudar a la empresa a implementar un enfoque escalable para la automatización de la distribución, de modo que pudiera brindar energía confiable a sus 1,2 millones de clientes en Illinois.
Si bien es casi imposible predecir cuándo ocurrirá un corte de energía, hoy en día existen tecnologías que pueden ayudar a las empresas de servicios públicos a restablecer la energía automáticamente y minimizar la cantidad de clientes afectados por cortes de energía prolongados. Los clientes de Illinois experimentaron cortes de energía prolongados debido a la falta de una forma de…
Restablecimiento automático de la energía. Siempre que se produce una falla o pérdida de voltaje en un sistema no automatizado, es necesario notificar a un trabajador de la empresa de servicios públicos y enviar un equipo de reparación para restablecer la energía manualmente. En un territorio de servicio de 110.000 kilómetros cuadrados, puede ser extremadamente difícil y lento determinar la ubicación de una interrupción antes de desplazarse para repararla. Si bien es sencillo minimizar el problema de confiabilidad mediante la implementación de un sistema automatizado, esto suele requerir una inversión significativa de capital y financiera para instalar los equipos necesarios.
Pero existían otras soluciones. La compañía eléctrica sabía que, al colaborar con uno de sus proveedores y socios de larga data, G&W Electric, podrían mejorar la confiabilidad del suministro eléctrico en varios circuitos existentes de 69 kV. El proveedor eléctrico y G&W Electric ya habían colaborado anteriormente, y cuando ambas compañías unieron a sus mejores ingenieros, se hicieron posibles soluciones personalizadas y potentes. Sin embargo, G&W Electric no fabricaba equipos de subtransmisión para operar a 69 kV. Para mejorar la confiabilidad del sistema de distribución, el equipo de ingeniería de G&W Electric trabajó con el sistema SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) existente para proporcionar la funcionalidad FLISR (localización de fallas, aislamiento y restablecimiento del servicio) , algo que no se había hecho antes a 69 kV.
Una nueva forma de incorporar FLISR:
Cuando se trata de mejoras de confiabilidad, FLISR es una de las formas más efectivas de mejorar
confiabilidad sin agotar recursos humanos críticos. Esencialmente, es una forma automatizada de
Restablecer el suministro eléctrico lo más rápido posible a la mayor cantidad de clientes posible. Si bien FLISR puede ayudar
minimizar el impacto en los clientes afectados, no puede evitar una interrupción.
Métricas de confiabilidad para evaluar las operaciones de FLISR:
1) El número de clientes interrumpidos (CI),
2) El número de minutos de interrupción del cliente (CMI).
En un estudio realizado en 2014 por el Departamento de Energía de cinco empresas de servicios públicos con la funcionalidad FLISR, se observó que este sistema reducía el número de clientes con interrupción (CI) hasta en un 45 % y los minutos de interrupción (CMI) hasta en un 51 % en caso de interrupción. Ambas métricas forman parte de las ecuaciones utilizadas para calcular el Índice de Frecuencia Promedio de Interrupciones del Sistema (SAIFI) y el Índice de Duración Promedio de Interrupciones del Sistema (SAIDI).
Durante años, la empresa de servicios públicos consideró inaceptable su desempeño ante las frecuentes y prolongadas interrupciones del servicio. Como se mencionó anteriormente, la principal causa de las interrupciones continuas era la falta de un sistema automático para restablecer o redirigir la energía. En aquel entonces, el sistema actual requería que se notificara a un despachador sobre una interrupción. Desde allí, se enviaba un equipo al circuito para determinar el motivo de la interrupción y rectificar el problema para restablecer el circuito. Este proceso total podía tardar entre seis y ocho horas. En promedio, se tardaba un tercio de ese tiempo en localizar la falla. A menudo, el origen de una interrupción no se conoce hasta que un cliente la denuncia, como al informar sobre la caída de un árbol en una línea eléctrica.
SOLUCIÓN:
G&W Electric y los ingenieros de la empresa de servicios públicos instalaron conjuntamente un servidor ubicado en una ubicación segura, equipado con el software proporcionado por G&W Electric para facilitar la funcionalidad FLISR a un nivel de tensión de 69 kV. Con el software FLISR instalado, el servidor puede procesar toda la información que recibe del sistema SCADA para determinar las medidas necesarias para minimizar el número de clientes afectados durante una interrupción del servicio. La solución inicial incluía 12 conmutadores y posteriormente se amplió a 44 conmutadores en seis (6) circuitos de 69 kV que proporcionan datos críticos en tiempo real que pueden analizarse, procesarse y corregirse.
Las aplicaciones FLISR ofrecen mayor visibilidad de las interrupciones y pueden redirigir automáticamente la energía, minimizando así el número de clientes afectados. Con menos interrupciones y de menor duración, una empresa de servicios públicos puede mejorar sus métricas de confiabilidad estándar, como el Índice de Frecuencia Promedio de Interrupciones del Sistema (SAIFI) y el Índice de Duración Promedio de Interrupciones del Sistema (SAIDI).
¿Cómo funciona?
El software FLISR cuenta con un diagrama unifilar simplificado que incluye todos los interruptores de 69 kV que participan en esta lógica de automatización. Todos los dispositivos de este diagrama unifilar tienen puntos de datos asignados que se intercambian con el sistema SCADA existente mediante un Protocolo de Comunicaciones entre Centros de Control (ICCP).
Al utilizar esos puntos de datos del campo, el software envía comandos al servidor SCADA, que luego distribuye los comandos a los dispositivos según sea necesario.
Es improbable que un único paquete de software pueda replicarse para las empresas de servicios públicos de todo el país. Incluso puede haber varias diferencias dentro de una misma empresa. Un reto al iniciar este proyecto fue que FLISR nunca se había implementado a un nivel de tensión de 69 kV. Normalmente, esta solución se utiliza a niveles de tensión entre 5 kV y 38 kV. El equipo de G&W Electric colaboró con los ingenieros de la empresa para diseñar, desarrollar, probar, entregar y poner en marcha un sistema de automatización LaZer® como piloto con doce (12) interruptores de 69 kV.
Durante ese piloto, G&W Electric capacitó a los operadores de servicios públicos para que se volvieran autosuficientes y expandieran el sistema para ampliar la instalación de FLISR. La capacidad de escalar el sistema independientemente de G&W Electric generó ahorros significativos para la empresa de servicios públicos de Illinois y continuará haciéndolo en los próximos años. El proyecto piloto, que incluyó 12 interruptores y brindó capacitación exhaustiva a los trabajadores de servicios públicos, se completó en 12 meses en 2016. Dado que la primera línea era la parte más problemática del sistema, la empresa decidió expandirse a otras líneas para intentar capturar más eventos. Durante los dos años siguientes, el sistema FLISR se expandió a los 44 interruptores que participan actualmente.
Cambios escalables realizados con resultados positivos:
Si bien el principal beneficio de un sistema FLISR centralizado es tener la capacidad de minimizar la cantidad de clientes sujetos a un corte, el mayor beneficio de esta solución es que permitió al proveedor de electricidad aumentar la funcionalidad de FLISR a su sistema SCADA existente, eliminando la necesidad de realizar cambios radicales en el sistema existente.
Otra razón por la que se seleccionó este software fue que la mayoría de las soluciones de automatización con funcionalidad FLISR solo ofrecen dos modos de funcionamiento automático: encendido o apagado. El software instalado por G&W Electric ofrece tres modos de funcionamiento: encendido, apagado y semiautomático. Las acciones automatizadas de FLISR suelen tardar unos segundos, mientras que las validadas manualmente pueden tardar cinco minutos o más. El modo semiautomático proporciona a los operadores de la sala de control un informe con los pasos sugeridos (órdenes de conmutación), lo que proporciona a la empresa de servicios públicos información crucial y detalles sobre cómo y por qué responderá el sistema ante la falla. Esto les permite tomar la mejor decisión para minimizar la interrupción del servicio.
El modo semiautomático también proporciona mayor tranquilidad. Si bien algunas compañías eléctricas podrían mostrarse reticentes a cambiar a un sistema totalmente automático, este modo proporciona datos críticos y no realiza ninguna acción automáticamente. Inicialmente, la compañía eléctrica dejó el sistema funcionando en modo semiautomático durante los primeros seis meses tras la finalización de la instalación piloto. Durante estos primeros seis meses, la compañía eléctrica detectó tres eventos de automatización que se registraron en modo semiautomático. Las órdenes de conmutación resultantes dieron a la compañía eléctrica la confianza para usar el modo totalmente automático y dejar que el sistema funcionara automáticamente ante cualquier evento futuro.
Las empresas de servicios públicos se enfrentan a una presión cada vez mayor para implementar soluciones eficaces de automatización de la distribución. Las condiciones climáticas severas son cada vez más comunes y los clientes y los organismos reguladores exigen que las empresas de servicios públicos aumenten la fiabilidad. Con este enfoque, G&W Electric aprovechó los interruptores y el sistema SCADA existentes para ofrecer una solución muy escalable para la automatización de la distribución sin realizar una inversión prohibitiva. Si bien la automatización de la distribución suele lograrse invirtiendo en equipos in situ, como celdas aéreas y pedestales, con esta solución, la empresa de servicios públicos puede utilizar datos instantáneos del sistema SCADA existente para obtener la funcionalidad FLISR, sin realizar una inversión costosa. Con el nuevo sistema de software FLISR, la empresa de servicios públicos puede evaluar la situación y tomar decisiones para restablecer el suministro eléctrico más rápidamente durante un corte de suministro.
