Proyecto de Medición Inteligente. RFI - Solicitud de Información

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1 Proyecto de Medición Inteligente RFI - Solicitud de Información Junio 2014

2 Tabla de Contenido 1. INTRODUCCIÓN OBJETIVO Y ALCANCE Objetivo General Objetivos Específicos Alcance del Proyecto DETALLES GENERALES Fecha de Entrega de la Información Solicitada Contactos para enviar la Información o hacer consultas Confidencialidad de la Información Idioma de la Respuesta al RFI Costos de elaboración de las Respuestas INFORMACION SOLICITADA Acerca del Integrador Medidores Inteligentes de Energía Eléctrica Características Medioambientales de Funcionamiento de los Medidores Inteligentes de Energía Eléctrica Información general de los Equipos Instalados Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para Clientes de Facturación Masiva Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para grandes Clientes Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para Transformadores de Distribución Comunicaciones Información general de Comunicaciones Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red WAN Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red FAN/NAN Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red HAN Características Técnicas de los Concentradores de Datos Head End o MDC... 15

3 Necesidades de Infraestructura para operar el Head End o MDC en un Data Center Descripción de la Propuesta para llevar a cabo el Proyecto Compañías que Intervienen en la Propuesta Plan de Implementación del Proyecto Licenciamiento del Head End o MDC para el Proyecto Integración de todos los Elementos (Medidores, Concentradores, Head End o MDC, MDM) Interoperabilidad de los Sistemas a través del ESB utilizando el modelo CIM Acuerdos de Niveles de Servicio (ANS) Propuesta de Soporte de la Solución Dispositivos Inteligentes en la HAN y Domótica Presupuesto Requerido del Proyecto Otra Información NECESIDAD DE INFRAESTRUCTURA DE COMUNICACIONES EXPOSICIÓN TÉCNICA DE LA SOLUCIÓN... 19

4 ACRÓNIMOS A: Ampere (Amperio) AMI: Advanced Metering Infrastructure (Infraestructura de Medición Avanzada) ANS: Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA, Service Level Agreement) ANSI: American National Standards Institute (Instituto Nacional Estadounidense de Estándares) CIM: Common Information Model CIS: Customer Information Systems CRM: Customer Relationship Management (Gestor de Relaciones con el Cliente) DMS: Distribution Management System ESB: Enterprise Service Bus (Bus de Servicios de Empresa) FAN: Field Area Network H: Hilos HAN: Neighborhood Network HIS: System Information History IEC: International Electrotechnical Commission Kbps: 1000 Bits por Segundo m: Metro MDC: Meter Data Collection MDM: Master Data Management MEER: Ministerio de Electricidad y Energía Renovable ºC: Grado Celsius OMS: Outage Management System RFI: Request For Information SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition SIG: Sistema de Información Geográfica SIGDE: Sistema Integrado para la Gestión de la Distribución Eléctrica

5 TC: Transformador de Corriente WAN: Wide and Metropolitan Area Network

6 1. INTRODUCCIÓN En Mayo de 2009, el Ministerio de Electricidad y Energía Renovable (MEER, en adelante) y las Empresas de Distribución Eléctrica de Ecuador firmaron un convenio de cooperación institucional para el fortalecimiento del sector de la distribución eléctrica, con el objetivo de lograr un cambio de paradigma hacia un adecuado y moderno servicio de distribución y comercialización. Dentro de este contexto, todas las Empresas de Distribución eléctrica del país se comprometieron, a través de la firma de dicho convenio, a trabajar en forma unida y homogénea para: Mejorar la Eficiencia Operativa. Mejorar la Confiabilidad y Calidad del Servicio Eléctrico. Impulsar la eficiencia energética en armonía con el ambiente. Para conseguir tales objetivos se diseñó el proyecto SIGDE Sistema Integrado para la Gestión de la Distribución Eléctrica, que actualmente se encuentra en ejecución. El proyecto SIGDE, persigue la implantación de un modelo de gestión único, sustentado en estándares de la industria eléctrica y de comunicaciones, que proporcione la homologación de procesos, procedimientos, modelo común de información (CIM), estructuras, sistemas, y tecnologías, aprovechando las mejores prácticas de cada una de las empresas Distribuidoras a nivel nacional e internacional. La IEC (International Electrotechnical Commission), adopta el modelo común de información (CIM) como modelo de información internacional estándar para la gestión de los sistemas eléctricos, que permitirá la interoperabilidad entre los diferentes sistemas empleados en la gestión de las redes de distribución eléctrica, mediante una arquitectura de interfaces conforme a normas tales como la IEC El SIGDE impulsa la adopción del modelo CIM, dentro del sector eléctrico ecuatoriano, como una forma de conseguir la integración de todos los sistemas críticos implicados en la gestión de las Empresas Distribuidoras (SIG, SCADA, DMS, OMS, HIS, CIS, CRM y MDM, entre otros), en base a estándares internacionales. El desarrollo del proyecto se sustenta en las siguientes estrategias: Generar una Sinergia entre todas las Empresas de Distribución del país. Compartir las Mejores prácticas y lecciones aprendidas. Homologar procesos y tecnología. Impulsar el trabajo en equipo. Impulsar el desarrollo del talento humano.

7 Dentro de este marco se encuadra la adquisición e implantación de una infraestructura de medición avanzada (AMI), a partir de una solución consolidada en el sector eléctrico a nivel mundial, que permita cubrir los objetivos marcados por el proyecto SIDGE y por consiguiente con las necesidades actuales del sector eléctrico Ecuatoriano. 1. OBJETIVO Y ALCANCE 1.1. Objetivo General El presente RFI tiene como objeto obtener información técnica, económica y evidencias de la experiencia de los Integradores de soluciones de medición inteligente (Smart Metering) para identificar las capacidades de proveer una solución de Medición Inteligente a nivel de transformadores de distribución y en grandes clientes (industriales y comerciales) de las empresas distribuidoras de energía eléctrica del país en una primera etapa. En las próximas etapas se continuará con la expansión a nivel de clientes residenciales Objetivos Específicos Conocer diferentes alternativas tecnológicas para implementar un Proyecto de Medición Inteligente. Adquirir información de las distintas tecnologías de medición inteligente, el cumplimiento de estándares, la capacidad de usar la red de comunicaciones para la recolección y transporte de variables provenientes de elementos existentes en las redes y el tiempo requerido para su fabricación, instalación, implementación, puesta en servicio y estabilización. Conocer la experiencia de los Integradores de soluciones de medición inteligente en la planeación, dirección, ejecución y control de proyectos de ese tipo, para los servicios de energía eléctrica. Indagar sobre las aplicaciones y dispositivos que los Integradores estén en capacidad de incorporar en la solución de medición inteligente, con el fin de empoderar al usuario con información, nuevos servicios y/o control de su consumo. Identificar las funcionalidades de los diferentes elementos y partes que conforman la solución de medición inteligente que requerirá emplear el

8 Integrador: medidores, transferencia de los datos (red de comunicaciones HAN, NAN/FAN, WAN); captura, procesamiento, análisis de los datos (Head End o MDC y MDM); realimentación y empoderamiento de los usuarios. Identificar las compañías de bienes y servicios, y las tecnologías que participan con cada uno de los Integradores para entregar la solución de medición inteligente que trata este RFI. Comprender los esquemas de licenciamiento, hosting, provisión de software en diferentes modalidades y soporte técnico de los componentes de la solución de medición inteligente. Obtener información sobre los roles, niveles de conocimiento, experiencia y certificaciones necesarias para conformar equipos de trabajo que lleven a cabo las actividades de diseño detallado, instalación, implementación, ejecución, control, seguimiento y evaluación técnico-económica de proyectos de medición inteligente. Realizar simulaciones para obtener detalles de la infraestructura de comunicaciones propuesta. Adquirir información para ajustar el presupuesto de la solución y la valoración del Proyecto Alcance del Proyecto Este RFI corresponde a un proceso de investigación de mercado que no vincula a las empresas distribuidoras en ningún tipo de relación contractual con los posibles Integradores. El alcance del proyecto en su primera etapa es el siguiente: a. Está dirigido a un conjunto de aproximadamente transformadores de distribución de varias empresas eléctricas y 8000 grandes clientes (industriales y comerciales) los cuales pertenecen al mercado regulado. b. El total de los transformadores se encuentran en zonas urbanas de alta densidad, mientras que los grandes clientes se encuentran dispersos. En los Anexos 2 y 3 se indica la infraestructura de comunicaciones actual y el listado de transformadores en los cuales se instalarán los medidores. c. El proveedor en base a la información recibida deberá proponer un diseño de la infraestructura describiendo el equipamiento que mejor se adapte a la realidad de cada empresa distribuidora, que tendrá al menos:

9 Diseño de Red de comunicaciones entre Medidores Concentrador de Datos, que garantice que el sistema opere bajo un esquema de alta disponibilidad. Diseño de red de comunicaciones entre Concentrador de Datos y Centro de Control asociado a la topología de comunicaciones de las empresas distribuidoras que garantice que el sistema opere bajo un esquema de alta disponibilidad. Requerimientos para integración del sistema Head End o MDC con el MDM bajo estándares internacionales, cumpliendo la norma IEC El sistema Head End o MDC podría estar alojado en un Data Center en cada una de las empresas distribuidoras o en los Data Center nacionales. Especificaciones de hardware y software para la solución propuesta alineado a las especificaciones técnicas del Comité de Tecnología Nacional. Licenciamiento para la solución. Plan de crecimiento de las licencias. Cronograma de implementación en conjunto con cada empresa distribuidora. d. La solución de medición inteligente para el Proyecto incluye los servicios de: diseño, instalación, configuración, carga de información, puesta en funcionamiento, capacitación, acompañamiento en la operación, soporte técnico de todas y cada una de las partes que la componen y la asesoría metodológica en el proceso de evaluación de los resultados del Proyecto En caso de que los Integradores cumplan con las características solicitadas, pero consideran que hay mejores soluciones para solventar las necesidades planteadas por las empresas, se solicita que las adicionen, especificando las alternativas y justificándolas. Las siguientes etapas prevén la ampliación hacia los clientes residenciales, comerciales e industriales, que a nivel nacional representan aproximadamente cuatro millones, razón por la cual se solicita información adicional del respectivo equipamiento.

10 2. DETALLES GENERALES 2.1. Fecha de Entrega de la Información Solicitada La fecha para la entrega de la información solicitada en el presente RFI es el día 18 de Julio del presente año Contactos para enviar la Información o hacer consultas La información del RFI será dirigida a: Ing. Mónica Guerrero: moguerrero@eeq.com.ec Ing. Patricio Pesantez: patricio.pesantez@meer.gob.ec 2.3. Confidencialidad de la Información El presente documento no obliga contractualmente a ninguna de las partes con la información que se solicita y se suministra. Toda la información que entrega y solicita las empresas distribuidoras y la que suministran los Integradores se considera confidencial y no podrá ponerse a disposición de terceros para su uso. Los Integradores deberán mantener la confidencialidad sobre toda la información que suministran las empresas distribuidoras en la presente solicitud de información y no la utilizarán para la presentación de sus servicios en otras organizaciones ni para cualquier otro fin distinto al que acá se pretende. Las empresas distribuidoras y los potenciales Integradores de los sistemas y servicios asociados se comprometen a mantener en secreto esta información confidencial y deberán adoptar todas las medidas razonablemente necesarias para garantizar que ella no sea revelada o divulgada por sus empleados o agentes en cumplimiento del compromiso acá establecido Idioma de la Respuesta al RFI La información contenida en el RFI, así como toda la correspondencia o documentos relativos a éste se redactarán en español, incluyendo la información técnica. Sin embargo, documentos de apoyo, tales como Anexos, Brochures o Información complementaria, podrán estar redactados en inglés.

11 2.5. Costos de elaboración de las Respuestas Las empresas distribuidoras no asumen ni reconocen ningún costo por la elaboración y entrega de las respuestas a este RFI. 3. INFORMACION SOLICITADA 3.1. Acerca del Integrador El Integrador deberá desarrollar y anexar la información que se solicita en la Tabla 1, Tabla 2 y Tabla 3. del Anexo 4, las cuales comprenden datos generales sobre la empresa, su capacidad operativa y contractual e información sobre la experiencia Medidores Inteligentes de Energía Eléctrica En la Tabla 4. del Anexo 4, se solicita información general para cualquier tipo de medidor inteligente sea para la instalación en clientes residenciales, comerciales, industriales y/o transformadores de distribución, sus características, funcionalidades, comunicaciones y certificaciones que puede ofrecer el Integrador para la implementación del proyecto. Al desarrollar la tabla, se solicita la información con base en aplicaciones reales, que ya estén implementadas y no como una solución en desarrollo, sin experiencias previas; se debe tomar en cuentas que en algunos casos se solicita ampliar la información sobre la pregunta Características Medioambientales de Funcionamiento de los Medidores Inteligentes de Energía Eléctrica. Altura sobre el nivel de mar: 0 a 3200 m. Ambiente: seco, tropical, corrosivo. Humedad relativa máxima: 99%. Temperatura ambiente máxima: 55ºC. Temperatura ambiente mínima: -2ºC. Temperatura ambiente promedio: 25ºC.

12 Información general de los Equipos Instalados Los medidores inteligentes de energía eléctrica, serán instalados en transformadores de distribución y en grandes clientes. Para la instalación en los transformadores el medidor se ubicará en los postes de tendido eléctrico a la intemperie o en cámara de transformación para lo cual se debe prever la instalación en conjunto con su caja de medidor y los accesorios (pinzas de conexión, TC, accesorios, etc.). Para la instalación en los grandes clientes existe la caja de medidor y los respectivos accesorios, por lo que solo se remplazará el medidor. En la Tabla 1. se indican aproximadamente los porcentajes de los diferentes tipos de transformadores donde se instalarán los medidores. TIPO TRANSFORMADOR/UBICACION % BIFASICO EN POSTE 3.6 MONOFASICO EN POSTE 56.5 MONOFASICO PADMOUNTED EXTERIOR 0.1 TRIFASICO EN CABINA 13.1 TRIFÁSICO EN POSTE 26.5 TRIFASICO PADMOUNTED CABINA 0.1 TRIFASICO PADMOUNTED EXTERIOR 0.1 Tabla 1. Porcentajes de los diferentes tipos de transformadores donde se instalarán los medidores. En la Tabla 2. se indican los porcentajes de participación de los diferentes tipos de medidores especiales. TIPO DE MEDIDOR/GRANDES CLIENTES % Medidor trifásico (4 H)conexión directa 150A IEC (bornera) 0.3 Medidor trifásico conexión directa 200 A ANSI (socket) 44.5 Medidor monofásico conexión directa 200 A ANSI (socket) 3.1 Medidor trifásico (3 H)conexión indirecta 20A IEC (bornera) 8.5 Medidor trifásico conexión indirecta 20 A ANSI (socket) 2.9 Medidor trifásico (4 H)conexión indirecta 20A IEC (bornera) 40.7 Tabla 2. Porcentajes de los diferentes tipos de transformadores donde se instalarán los medidores.

13 Los tipos de los medidores y transformadores, así como su forma de instalación con especificaciones se muestran en la página web: del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para Clientes de Facturación Masiva La Tabla 5. del Anexo 4, corresponde a las características particulares que se requiere conocer de los medidores que se instalarán en clientes residenciales, sus diferentes aplicaciones y funcionalidades Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para grandes Clientes La Tabla 6. del Anexo 4, corresponde a las características particulares que se requiere conocer de los medidores para grandes clientes (industriales, comerciales, entidades oficiales), sus diferentes aplicaciones y funcionalidades Características Técnicas de los Medidores Inteligentes para Transformadores de Distribución La Tabla 7. del Anexo 4, corresponde a características particulares que se requiere conocer de los medidores inteligentes totalizadores para medición de trasformadores de distribución, las diferentes aplicaciones, funcionalidades y características Comunicaciones La Arquitectura de la Red de Comunicaciones, se muestra en la Figura 1. Se compone de redes WAN, FAN/NAN y HAN.

14 Figura 1. Arquitectura de la Red de Comunicaciones [1]. La red WAN conecta lugares geográficamente distantes, la red FAN conecta dispositivos electrónicos inteligentes (IED), que controlan interruptores y transformadores. En un futuro una red FAN podría estar acompañada de sensores ambientales. Por último la red HAN permite que los dispositivos ubicados dentro de una casa se comuniquen entre sí. Estos dispositivos podrían incluir medidores inteligentes y dispositivos de administración de la energía en el hogar [1]. En un escenario las redes WAN, FAN y HAN, están conectadas por la misma red principal (Core Network), como se muestra en la Figura 2. En otro escenario cada una o un conjunto estas podrían tener una red principal independiente [1]. Figura 2. Arquitectura de Red de WAN, FAN y HAN [1].

15 Información general de Comunicaciones En la Tabla 8. del Anexo 4, se solicita datos generales de los sistemas de comunicaciones Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red WAN La Tabla 9. del Anexo 4, se hace referencia a la información, sobre las comunicaciones entre los concentradores de Datos y el head end o MDC Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red FAN/NAN La Tabla 10. del Anexo 4, corresponde a las características de las comunicaciones entre los medidores y los concentradores de Datos Requerimientos y Tecnologías adecuadas para la Red HAN La Tabla 11. del Anexo 4, corresponde a las características de las comunicaciones entre los medidores y los artefactos que son utilizados dentro de la vivienda Características Técnicas de los Concentradores de Datos. En la Tabla 12. del Anexo 4, corresponde a las principales características técnicas de los concentradores de datos Head End o MDC El Head End o MDC para el Proyecto de Medición Inteligente, deberá recoger y gestionar información de energía de medidores aproximadamente. Además, deberá tener la capacidad de ser un software escalable para aumentar la cantidad de medidores gestionados. En la Tabla 13. del Anexo 4, se debe describir las principales funcionalidades del Head End o MDC que hace parte de la solución de medida inteligente propuesta.

16 Necesidades de Infraestructura para operar el Head End o MDC en un Data Center En la Tabla 14. del Anexo 4, se solicita información respecto a las necesidades de infraestructura para operar en un Data Center local y/o Nacional. Con la finalidad de que se plantee adecuadamente la infraestructura para que opere el head End o MDC y el AMI, en el Anexo 1 se indica la arquitectura de los Centros de Control y de los Centros de Datos que se están implementando a nivel de país Descripción de la Propuesta para llevar a cabo el Proyecto El Integrador deberá revisar los numerales y completar la información solicitada de acuerdo con el rol de participación, indicado en las tablas del Anexo Compañías que Intervienen en la Propuesta Enumerar las compañías que intervienen en la propuesta integral, detallando la información solicitada en la Tabla 15. del Anexo Plan de Implementación del Proyecto Se requiere información sobre la implementación desde la instalación, configuración, parametrización, pruebas, afinación, entrada en operación y puesta en correcto funcionamiento de los componentes tecnológicos de la solución, además de la carga o migración de datos en los sistemas que lo requieran (Integración con el MDM y sistemas comerciales). En la Tabla 16. del Anexo 4, se debe ingresar la información relacionada con el plan de implementación del Proyecto. Incluir todo lo relacionado con metodología de implementación, recursos, perfiles de cada recurso, etc Licenciamiento del Head End o MDC para el Proyecto El Integrador deberá informar el esquema de licenciamiento ofrecido para el software que hará parte de la solución y completará la Tabla 17. del Anexo 4.

17 Integración de todos los Elementos (Medidores, Concentradores, Head End o MDC, MDM) El Integrador deberá detallar el planteamiento para integrar los componentes asociados a la solución AMI, de tal forma que opere correctamente de manera estable y que cumpla con los requerimientos técnicos y funcionales descritos en este RFI. El diseño debe asegurar la interoperabilidad entre cada uno de los siguientes componentes: Los medidores de energía eléctrica. Los concentradores de datos (si aplican en la solución). Red de comunicaciones. Head End o MDC. El MDM. El Data Center: Servidores, red de almacenamiento. Otros componentes no mencionados. Las interfaces de integración con otros módulos y/o equipos, pueden ser descritos e indicar los correspondientes costos Interoperabilidad de los Sistemas a través del ESB utilizando el modelo CIM Describir y graficar los casos de uso de Interoperabilidad probados, entre el head end o MDC y el MDM a través del ESB, utilizando el modelo CIM. Considerar como referencia la Figura 3. en donde se indican los sistemas que se están implementando en el país.

18 Figura 3. Interoperabilidad de los Sistemas a través del ESB utilizando el modelo CIM Acuerdos de Niveles de Servicio (ANS) El Integrador deberá indicar la propuesta de ANS para atención de cada incidente y problema que se presenta con cada uno de los elementos de la solución AMI y de acuerdo a la gravedad del problema y completar la Tabla 18. del Anexo Propuesta de Soporte de la Solución El Integrador debe recomendar un esquema de soporte para este tipo de solución basado en su experiencia y en las mejores prácticas Dispositivos Inteligentes en la HAN y Domótica El Integrador deberá informar en la Tabla 19. del Anexo 4, respecto a la integración de domótica y dispositivos inteligentes en la HAN, que sean interoperables con los medidores inteligentes.

19 3.7. Presupuesto Requerido del Proyecto El Integrador deberá tener en cuenta las características del Proyecto de Medición mencionadas en este RFI, estimará un presupuesto total del proyecto y consignará la información que se solicita en la Tabla 20. del Anexo 4. Las cantidades estimadas pueden variar de acuerdo con los clientes que finalmente se acojan al proyecto, sin embargo, para efectos de cotización se proporciona una cantidad estimada Otra Información Detallar en la Tabla 21. del Anexo 4, la lista de información que su compañía requiere para acometer el proyecto solicitado en este RFI. En la Tabla 22. del Anexo 4, consignar la información de la persona asignada como el contacto directo para responder inquietudes y atender las comunicaciones entre el Ministerio de Electricidad (SIGDE) y el Integrador. 4. NECESIDAD DE INFRAESTRUCTURA DE COMUNICACIONES Con la finalidad de que se realicen las respectivas simulaciones, se tenga el detalle de la infraestructura y se establezca una solución correcta de comunicaciones para el AMI, se adjunta la siguiente información: Infraestructura actual geo referenciada de las comunicaciones de las siguientes empresas eléctricas distribuidoras del país: Empresa Eléctrica Quito, Empresa Eléctrica Regional Centro Sur, Empresa Eléctrica Galápagos y Empresa Eléctrica Regional del Norte (Emelnorte) (Anexo 2). Listado de transformadores donde se instalarán los medidores, en el mismo se detalla el tipo, la potencia y la ubicación geográfica de los mismos (Anexo 3). 5. EXPOSICIÓN TÉCNICA DE LA SOLUCIÓN El Integrador expondrá su solución y equipamiento el día y hora designados, que se comunicará oportunamente.

20 6. BIBLIOGRAFÍA [1]IEEE. (2013). IEEE VISION FOR SMART GRID COMMUNICATIONS: 2030 AND BEYOND. Park Avenue New York, NY USA. PP 79-80