Industrial IT y las compañías eléctricas

Transcripción

1 Industrial IT y las compañías eléctricas Claes Rytoft, Bo Normark En estas páginas de Revista ABB hemos discutido varias veces el concepto Industrial IT de ABB y sus ventajas, especialmente para las aplicaciones de automatización, fabricación y producción, pero qué podemos decir del sector eléctrico? De qué modo está contribuyendo Industrial IT a este importante campo de actividad de ABB? Qué puede hacer el sector eléctrico para sacar máximo provecho del concepto para sus actividades específicas? E l sector eléctrico está sufriendo una profunda transformación. Dejar de ser un sector integrado verticalmente, normalmente controlado por el Estado y en una situación de competencia limitada en el mejor de los casos, para convertirse en una industria liberalizada en un entorno de competencia total, tiene profundas implicaciones. Pero por encima de todo está el producto de este sector, la energía eléctrica, que es vital para el desarrollo de los países. El Departamento de Energía de Estados Unidos ha dejado bien clara esta perspectiva: La electricidad es la piedra angular que sostiene la economía y la vida diaria de nuestros ciudadanos. No hay sustituto para este producto básico. Al contrario que la mayoría de productos de consumo, la electricidad no puede ser almacenada fácilmente, de modo que ha de ser producida en el mismo momento del consumo. El sistema de producción de electricidad debe ser suficientemente flexible, en cada momento, para adaptarse a la demanda nacional de electricidad, que está en continuo cambio. Cada día es más evidente la urgente necesidad de tomar medidas, tanto públicas como privadas, para asegurar que nuestro sistema de transmisión siga satisfaciendo durante el siglo XXI las necesidades nacionales de electricidad fiable y económica. Las soluciones IT serán fundamentales para el sector eléctrico en este nuevo mercado, en tan rápido cambio. Únicamente las soluciones IT pueden proporcionar con éxito a este sector la suficiente flexibi- Revista ABB 3/

2 Technologies for the Utility Industry Evolución de los precios de la electricidad para clientes industriales en Europa, (1995=100). Las líneas azul, verde y roja suponen un grado de liberalización comercial, respectivamente, de 100%, <100% y <40%. lidad y capacidad para adaptarse a los capital fijo, mejorar su valor comercial y cambios del mercado, entre los cuales asegurar que las inversiones futuras serán están la reducción de los precios, la incertidumbre acerca de las inversiones y la te, los costes de explotación y manteni- lo más rentables posible. Simultáneamen- demanda de una fiabilidad mayor. miento están adquiriendo una importancia crítica. Reducción de precios En muchos casos, la introducción de la Incertidumbre de las inversiones competencia ha provocado importantes En un entorno no competitivo, los planificadores sólo tienen que tener en cuenta reducciones de los precios de la electricidad, como ha sucedido en Europa, cuyo el crecimiento de la carga en su zona y sector eléctrico está pasando por una reestructuración que ya dura 10 años 1. este crecimiento. El marco normativo y la prever sus inversiones de acuerdo con Normalmente, los clientes industriales base de clientes era estable, lo que simplificaba la planificación. La principal preo- son los primeros en beneficiarse del aumento de la competencia. La posterior cupación estaba en asegurar el suministro; apertura del mercado de consumo doméstico está acompañada de una fuerte pretación y del mantenimiento simplemente los costes de las inversiones, de la explosión sobre los precios de la electricidad en se traspasaban a los clientes. general; en Suecia, más del 30% de los La liberalización de las actividades de clientes han cambiado de suministrador generación, transmisión y distribución ha eléctrico desde que, hace unos pocos creado condiciones totalmente nuevas años, se puso en marcha la reforma. para el sector eléctrico. Normalmente se El aumento de la competencia obliga al ha liberalizado el negocio de la generación, mientras que la transmisión sigue sector eléctrico a rentabilizar mejor sus inversiones en marcha, que exigen un alto estando regulada. Se han aplicado distintos modelos de distribución pero, por regla general, el organismo regulador presiona al distribuidor para que sea más competitivo. El resultado es un mayor grado de incertidumbre de las inversiones. La electricidad se está convirtiendo rápidamente en el producto con el que más se negocia en el mundo. Las claves del éxito en este campo son la capacidad para dominar los datos del mercado en tiempo real, la información sobre capacidad y límites de los recursos y las herramientas eficientes para la gestión de los activos. Una primera reacción del sector eléctrico ha sido reducir sus inversiones, pero esta estrategia no puede sostenerse mucho tiempo. La respuesta pública a algunos espectaculares apagones y a la escasez de suministro ha hecho aumentar la presión hacia una regulación más rigurosa. Mayores expectativas de seguridad Tradicionalmente, las compañías eléctricas podían proporcionar electricidad de forma segura, ya que el coste de la misma no era considerado importante. El nuevo marco de competencia, sin embargo, exige dar la atención adecuada a un estricto control de los costes. Además, los consumidores están volviéndose cada vez más sensibles a la calidad, lo cual da más importancia a la seguridad del suministro. Un suministro poco fiable no solo pone en peligro la imagen de la compañía, sino que además tiene un efecto negativo sobre sus finanzas por el pago de indemnizaciones a los consumidores. 24 Revista ABB 3/2002

3 Ayuda de Industrial IT al sector eléctrico en el nuevo entorno de negocio Información El requisito previo más importante para conseguir cualquier mejora de rendimiento por medio de IT es el acceso a la información. Pero la combinación, tradicional, lenta y con muchas incompatibilidades internas, de creación, almacenamiento y recuperación de la información ya no tiene cabida en el nuevo y cambiante mundo de la energía. El concepto de Industrial IT de ABB busca hacer posible la creación, almacenamiento y recuperación, en tiempo real, de toda la información que un sistema necesitará para funcionar de la forma más eficiente posible. Gracias a él desaparecerán las fronteras tradicionales entre las distintas áreas de la información, divididas en información mecánica y eléctrica, técnica y comercial, de explotación y de mantenimiento, de software y hardware. La clave de Industrial IT de ABB es su tecnología Objeto de Aspectos TM [1]. Un Objeto se concibe como un contenedor de software que mantiene unidas todas las características, llamadas Aspectos, de un elemento de equipo, ya sea un cuadro de mandos, un transformador o cualquier otro dispositivo. Los Objetos de Aspectos pueden ser combinados para crear el modelo de una estación completa, como se muestra en 2. Cuando se combinan varios productos para formar un sistema o solución, el trabajo más fácil es situar cada dispositivo en el lugar que le corresponde. Lo difícil es reunir y mantener actualizada toda la información pertinente (configuración, diseños, registros de mantenimiento, etc.) ya que suele estar almacenada en distintos formatos y en varios lugares. Industrial IT de ABB cambiará este estado de cosas. Una vez que el dispositivo físico esté situado en su lugar, el operador solo tendrá que copiar y pegar el modelo Objeto de Aspectos en el sistema de monitorización y control. Independientemente de la ubicación de cada objeto real, pulsando sobre el modelo Objeto se accede a su información de Aspecto en tiempo real. Si bien ciertos Aspectos (esquemas, instrucciones, etc.) pueden permanecer 2 El Objeto de Aspecto es un elemento clave de la arquitectura Industrial IT de ABB. Switchgear Power system installation Real-time aspects Aspect Object Aspect Object model Revista ABB 3/

4 Technologies for the Utility Industry 3 constantes a lo largo del tiempo, otros (por ejemplo, la configuración, la eficiencia, los costes de operación) deben ser actualizados frecuentemente. La arquitectura Industrial IT permite automatizar este proceso, ayudando a los diversos dispositivos a aprender de los demás por intercambio en tiempo real de información de Aspectos. 4 Aspect Directory Database activex UI UI UI GIS SCADA CMMS Database Las aplicaciones se comunican a través del Directorio de Aspectos Integración Microsoft COM La Plataforma de Integración de Aspectos (AIP) arquitectura Industrial IT general en ABB es posible integrar como Aspectos muchas aplicaciones distintas, estableciendo de forma coherente enlaces en tiempo real. Incluso es posible integrar las aplicaciones sin cambio alguno, no La integración de un sistema SCADA/EMS con un sistema de gestión de mantenimiento por ordenador (Computerized Maintenance Management System) permite a un operario emitir con CMMS un informe de error cuando hay algún problema en la red. Operator Transformer Alarm Check Disturbance data Check Protection&Control Write Error report D P S r s Disturbance data Prot & Control Error report siendo necesario que las distintas aplicaciones sepan que existen las demás. Además, las aplicaciones pueden provenir de ABB o de cualquier otra compañía, o tratarse de aplicaciones de usuario como Word, Excel, ERP, una cámara web, un sistema informatizado CNMS de mantenimiento y gestión 3, etc. Esto, a su vez, genera soluciones totalmente nuevas desde el punto de vista conceptual. De otros sectores industriales es bien conocido que la adaptación de los componentes, sistemas y soluciones para integrarlos en un sistema de orden superior hace surgir soluciones nuevas y más eficientes. Normalmente, el primer paso de la integración consiste en copiar los elementos y sistemas tradicionales en un sistema común. Las distintas funciones pueden compartir interfaz y capacidad de proceso, lo que ya permite ahorrar en hardware y software. El segundo paso de la integración es utilizar la información disponible para construir funcionalidades completamente nuevas en los sistemas integrados. Los mayores avances derivan de combinar la integración con nuevas funcionalidades y con la optimización. La integración de funcionalidades de la arquitectura Industrial IT, única en su género, permite integrar lógicamente aplicaciones independientes entre si sin necesidad de hacer cambio alguno en ellas. Un ejemplo de esto sería la integración de un sistema SCADA/EMS y un CMMS, que permite al operario generar un informe de error en el CMMS cuando detecta algún problema en la red. Para iniciar el informe basta con pulsar el botón derecho del ratón sobre el objeto problemático y seleccionar el Aspecto CMMS Revista ABB 3/2002

5 En la arquitectura de objetos ABB, esta flexibilidad la proporciona un Directorio de Aspectos que conecta las aplicaciones. Cuando se instala una aplicación en el sistema, esta registra en el Directorio de Aspectos todos los interfaces que soporta. Cuando una aplicación va a realizar una operación que precisa de otras aplicaciones, solicita a su Directorio de Aspectos la relación de todos los interfaces que implementan la operación y los va llamando uno a uno. Para copiar y pegar un objeto, por ejemplo, hay que llamar todas las aplicaciones que implementan Aspectos definidos para dicho objeto para que realicen su parte de la operación, copiando y pegando cada aplicación los Aspectos correspondientes. Plataforma de automatización basada en Industrial IT ABB utiliza la tecnología de Objeto de Aspectos como parte integrante de la nueva plataforma de automatización y como solución para integrar las aplicaciones independientes disponibles actualmente, mejorando así el flujo de las actividades para los clientes de ABB. La plataforma de automatización abarcará funciones tradicionales como DCS, PLC, SCADA y las funciones de automatización de subestaciones. En la plataforma, el sistema Objeto de Aspectos mantendrá actualizada toda la información sobre los objetos conectados al sistema, un relé de protección por ejemplo, de forma que los distintos Aspectos podrán aparecer como lista de alarmas, datos interconectados, documentación, gráficos, etc. Pero lo más importante es que el operario dispone de una herramienta que le resulta familiar 5 para navegar fácil- 5 El Explorador de plantas permite a los usuarios navegar por la información de una forma que les es familiar. mente por los distintos niveles jerárquicos Los usuarios obtienen esta información, de la información. Este Explorador de que pueden combinar de diversas maneras: planta es un navegador que permite Precios de mercado, actuales y futuros. moverse por las diversas estructuras y ver Cómo combinarlos con las previsiones los Aspectos definidos para cada objeto. de costes de producción? Predicción de la demanda. Cómo Optimización por medio de utilizar esta información conjuntamente soluciones integradas con las limitaciones de capacidad, Las funcionalidades añadidas que ofrece planificación de mantenimiento y una solución integrada permiten optimizar previsión de problemas? el rendimiento de todo el sistema. Esto Planificación del mantenimiento. abre posibilidades espectaculares, como Cómo combinarla con la fijación de combinar información en tiempo real y precios, la predicción de la demanda disponer de nuevas funciones: y las limitaciones de capacidad para Pronóstico de los costes de producción minimizar los costes de mantenimiento Límites de la capacidad de producción, derivados? transmisión y distribución Limitaciones de la capacidad Cómo Capacidad estática y dinámica, con los combinarlas con los márgenes de capacidad estáticos y dinámicos para asegu- márgenes de ambas en el sistema Información necesaria para el mantenimiento exigido por la demanda la fiabilidad? rar una utilización máxima sin reducir Información necesaria para prever y solucionar los problemas Certificación Industrial IT Se ha puesto en marcha un programa de certificación para garantizar la adecuación Revista ABB 3/

6 Technologies for the Utility Industry de todos los productos ABB a la arquitectura Industrial IT. Hasta mediados de 2002 son ya más de los productos de ABB que han obtenido el nivel básico de certificación. Se ha previsto que todos los productos ABB, inclusive los dispositivos de tecnología de potencia, como transformadores, interruptores, etc., habrán sido certificados para este nivel a final de año. Después vendrán los niveles de certificación más avanzados, con cuatro niveles previstos (Información, Conectividad, Integración y Optimización) y la certificación de las soluciones. El programa de certificación está abierto a productos de terceras empresas; el deseo de ABB es establecer la arquitectura Industrial IT como estándar industrial de facto. Ofertas estructuradas para los clientes Todas las ofertas hechas de acuerdo con la arquitectura Industrial IT tendrán una estructura de denominación consistente, que describe su naturaleza, es decir, los nombres llevarán al lector directamente hasta la aplicación o uso que está buscando. El sistema de denominaciones de ABB para su trabajo destinado a las compañías eléctricas está de acuerdo con la siguiente estructura (explicitada por medio de ejemplos): Solución Portfolio (Industrial IT para la generación de energía) Solución Suite (Industrial IT para el control de la combustión) Solución (Industrial IT Carbon in Ash Monitor) Industrial IT para el sector de servicios públicos Industrial IT es una estrategia global de ABB con grandes ventajas para el sector de servicios públicos: Una nueva y avanzada plataforma de automatización con los Objeto de Aspectos como característica integrada, que será introducida en las centrales eléctricas, en los sistemas de suministro de agua y en la protección de subestaciones. Una única arquitectura, Plataforma de Integración de Aspectos (AIP), para integrar las aplicaciones existentes para centrales eléctricas. Un proceso de certificación que garantiza que los productos de ABB, y otros muchos de terceras empresas, se adaptarán a la arquitectura de Industrial IT. Una estrategia transparente para la denominación, que facilitará comprender mejor los productos y soluciones de ABB. Product, Control IT, Controlador de procesos AC 800M Lanzamiento comercial La comercialización de Industrial IT para el sector eléctrico se realizará paso a paso, con productos y soluciones que se irán homologando gradualmente hasta cumplir con los cuatro niveles de conformidad de Industrial IT. El primer nivel, la automatización de sistemas de una pequeña planta generadora por medio de la nueva plataforma de automatización, ya está plenamente en marcha. Los pasos siguientes abordarán las grandes centrales eléctricas, los sistemas de suministro de agua, la automatización de subestaciones, la gestión de redes, etc. Un objetivo clave del programa de comercialización es el desarrollo de nuevas soluciones en torno a la arquitectura de Objeto de Aspectos. Ya están en marcha varios proyectos de desarrollo para los servicios públicos en general, que buscan soluciones nuevas para cuestiones como la protección de grandes áreas, el apoyo a la decisión basada en la vida útil en el campo de las centrales eléctricas y las herramientas integradas para el mantenimiento preventivo. Autores Claes Rytoft Bo Normark ABB Utilities Management Ltd CH-8050 Zúrich Suiza claes.rytoft@ch.abb.com bo.normark@ch.abb.com Bibliografía [1] El ABC de Industrial IT. Revista ABB 1/2002, Revista ABB 3/2002