UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA SUPERVISIÓN, MONITOREO Y CONTROL DE LA SUBESTACIÓN TRUJILLO SUR TESIS PARA OPTAR POR EL TITULO PROFESIONAL DE: INGENIERO ELECTRICISTA PRESENTADO POR: EVER RONALD FERNÁNDEZ QUIÑÓNEZ PROMOCIÓN 2001 - II LIMA - PERÚ 2007

En mmoria a mi padr Alfrdo A mi madr Consulo, hrmanos y Charito por l apoyo y confianza A mis sobrinos Yrick y Jair por un futuro d spranza

SUPERVISIÓN, MONITOREO Y CONTROL DE LA SUBESTACIÓN TRUJILLO SUR

SUMARIO Con la finalidad d volucionar n la mjora prmannt d la calidad d srvicio léctrico y dar cumpliminto a las xigncias qu la ly manda n la Norma Técnica d Opración n Timpo Ral d los Sistmas Intrconctados (NTOTRSI), l grupo Distriluz tomó la dcisión d implmntar, los Cntros d Control d Opracions qu comprndn l suministro d Sistmas d Suprvisión, Control y Adquisición Datos (SCADA) y un Sistma d Comunicacions para sus Emprsas Distribuidoras. La implmntación dl sistma SCADA n HIDRANDINA abarca a la substación Trujillo Sur, prmitindo mjorar la prformanc d la opración y gstión dl sistma léctrico disponindo d información n timpo ral, confiabl y sguro. Almacna la información n su sistma histórico d datos y s comunica con los cntros d control a través dl protocolo ICCP, trasmitindo y rcibindo las sñals rquridas dl SEIN. Al final dl prsnt proycto tndrmos un sistma qu manj l rport d alarmas, tlcomandos, mdicions, rport d prturbacions y vntos n timpo ral, prmitindo al oprador d la substación Trujillo Sur, contar con todas las hrramintas ncsarias para ralizar una ficint opración dl sistma léctrico.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN CAPITULO I ESPECIFICACIONES FUNCIONALES DEL SISTEMA SCADA DE HIDRANDINA 1.1 Introducción 1 1.2 Funcionaminto dl Sistma 1 1.2.1 Disponibilidad 1 1.2.2 Dsmpño 2 1.2.3 Utilización 3 1.2.4 Timpos d Rspusta 3 1.2.5 Dimnsionaminto y Expandibilidad 5 1.3 Arquitctura dl Sistma d Control 6 1.3.1 Consolas d Opración 6 1.3.2 Srvidors SCADA 7 1.3.3 Srvidor d Bas d Datos Histórica y Datawarhous 7 1.3.4 Estacions ICCP 8 1.4 Dscripción dl Softwar 10 1.4.1 Arquitctura dl Softwar 10 1.4.2 Sistma Oprativo 12 1.4.3 Estructura d la Bas d Datos 12 1.4.4 Estructura d la Tabla 12 1.4.5 Accso a la Bas d Datos 13 1.4.6 Protocolo ICCP 15

II 1.5 Dscripción d los Sistmas 15 1.5.1 Rd d Ára Local 15 1.5.2 Comunicación con l Cntro d Control dl COES 16 1.5.3 Intgración con l Concntrador d Datos 16 1.5.4 Intgración con l Sistma d Comunicacions 17 1.6 Paramtrización 17 1.6.1 Normativas para Edición d Datos 17 1.6.2 Normativas para Elaboración d Dspligus 19 CAPITULO II DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE HIDRANDINA 2.1. Introducción 21 2.2. Dscripción dl Sistma Eléctrico 21 2.2.1 Infrastructura Eléctrica 22 2.2.2 Puntos d Compra d Potncia y Enrgía 27 2.3. Opración dl Sistma Eléctrico sin l SCADA 27 2.3.1 Opración Ants d la Implmntación dl Sistma SCADA 27 2.3.2 El CCO Ants d la Implmntación dl Sistma SCADA 28 2.4. Implmntación dl Sistma SCADA para la Opración dl Sistma Eléctrico 29 2.4.1 Substacions Suprvisadas por l Sistma SCADA 29 2.4.2 Opración con la Implmntación dl Sistma SCADA 30 2.4.3 Principals Vntajas dl Sistma SCADA 31 2.4.4 El CCO Dspués d la Implmntación dl Sistma SCADA 31 2.5. Dscripción y Opración d la Substación Trujillo Sur 34 2.6. Incorporación d la Bahía 138/60/10.7 kv n la Substación Trujillo Sur 36 2.6.1 Caractrísticas dl Nuvo Transformador ABB 50/20/30 MVA 37 2.6.2 Rlación d los Principals Equipos d la Nuva Bahía 38

III 2.6.3 Sistma d Control y Mando 10 kv d la Nuva Bahía 39 2.6.4 Tablros d Protcción, Mdición y Sñalización 39 2.6.5 Tablro d Control y Mando 40 CAPITULO III DESARROLLO DE LA INGENIERÍA PARA AUTOMATIZACIÓN DE LA SUBESTACIÓN TRUJILLO SUR 3.1 Introducción 41 3.2 Dtall dl Sistma d Mdición 41 3.3 Dtall dl Sistma d Protcción 43 3.4 Dtall dl Sistma d Control 44 3.5 Obtnción y Rquriminto d las Sñals d Ingrso y Salida (I/O) 45 3.5.1 Sñals Analógicas 45 3.5.2 Sñals d Comandos 46 3.5.3 Sñals d Estados 47 3.5.4 Sñals d Alarmas 48 3.5.5 Sñals d Tl SOE 49 3.5.6 Rlación d Sñals Rquridas 49 3.6 Dfinición y Codificación d las Sñals d Ingrso y Salida (I/O) 55 3.7 Ingrso d Sñals a la Bas d Datos dl Sistma SCADA 63 3.7.1 Sistma Tlgyr Sourc Databas Buildr (TSDB) 63 3.7.2 Dfinición y Dimnsionaminto d la Substación Trujillo Sur 63 3.7.3 Dfinición Ingrso d las sñals al TSDB 65 3.8 La Station Managr 71 3.9 El Softwar CMP d la Station Managr 72 3.10 Configuración d la Station Managr 73 3.10.1 Cración d la Station Managr n l CMP 73 3.10.2 Intgración d los IEDs y Tarjtas I/O LAN n l CMP 75

IV 3.10.3 Mapo Ingrso d las sñals al CMP d la Station Managr 78 3.11 Intgración d la Station Managr con l Sistma SCADA 80 3.11.1 Intgración con l Sistma d Comunicacions 80 3.11.2 Asignación y Codificación d la sñals n l CMP y TSDB 82 3.12 Construcción dl Dspligu d la Substación Trujillo Sur 84 CAPITULO IV INTERFAZ DE OPERACIÓN 4.1 Introducción 87 4.2 Arranqu dl Sistma 88 4.2.1 Accso a la Estación d Trabajo (Workstation) 88 4.2.2 Accso al Sistma TELEGYR 88 4.3 Sguridad dl Sistma 89 4.3.1 Chquos d Sguridad 89 4.3.2 Modos d Consola 89 4.3.3 Áras d Visualización (AOV) 90 4.3.4 Áras d Rsponsabilidad (AOR) 91 4.4 Dspligus Primarios 92 4.4.1 Índic d Opracions 92 4.4.2 Índic d Mantniminto d Datos 94 4.4.3 Índic d Mantniminto dl Sistma 95 4.5 Dspligu d la Substación Trujillo Sur 96 4.6 Ejcución d Controls 97 4.7 Subsistma d Gnración d Rports 98 4.7.1 Rports d Alarmas y Evntos 98 4.7.2 Rport Histórico d Valors Priódicos (Datawarhous) 99 4.7.3 Rport d Scuncia d Evntos (SOE) 100

V 4.7.4 Gráfico d Tndncias 102 CAPITULO V METRADO DEL PROYECTO 5.1 Introducción 103 5.2 Rsumn dl Mtrado dl Sistma SCADA 103 5.3 Dtall dl Mtrado dl Sistma SCADA 104 5.3.1 Suministro d Equipos 104 5.3.2 Srvicios d Implantación 105 CONCLUSIONES 107 ANEXOS ANEXO A ANEXO B TERMINOLOGIA TABLA ESTANDARIZADA PARA DEFINIR EL ENTITY NAME Y TREN DE LAS SEÑALES ANEXO C SUMINISTRO Y SERVICIOS DE LA IMPLEMENTACION DEL SISTEMA SCADA EN HIDRANDINA ANEXO D ESQUEMAS FUNCIONALES DE LA INGENIERIA DE DETALLE BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN El prsnt proycto tin por finalidad la automatización d la substación Trujillo Sur con la incorporación d la nuva bahía 138/60/10.7 kv. S dscribirá la nuva arquitctura d opración dl cntro d control con la implmntación dl sistma SCADA, y s dsarrollará la ingniría d dtall y la intrfaz d opración gráfica. En l Capitulo I, s dscrib las spcificacions funcionals dl sistma SCADA, dtallando l funcionaminto dl sistma, la arquitctura dl sistma d control y la dscripción d los sistmas. En l Capitulo II, s dscrib l sistma léctrico d HIDRANDINA, dtallando la arquitctura d opración ants y dspués d la implmntación dl sistma SCADA. En l Capitulo III, s dsarrolla la ingniría d dtall para la automatización d la substación Trujillo Sur. En l Capitulo IV, s dsarrolla la intrfaz d opración: Rport d alarmas y vntos, tlcomandos y mdicions. En l Capitulo V, s dscrib l mtrado dl proycto d implmntación dl sistma SCADA. En l Anxo A, s prsnta la trminología mplada. En l Anxo B, s prsnta la tabla para dfinir los Entity Nam y Trns d las sñals. En l Anxo C, s prsnta l suministro dl proycto con las caractrísticas técnicas d cada quipo y l srvicio d la ingniría d dtall. En l Anxo D, s prsnta los squmas funcionals. Y finalmnt la bibliografía usada.

CAPITULO I ESPECIFICACIONES FUNCIONALES DEL SISTEMA SCADA DE HIDRANDINA 1.1 INTRODUCCIÓN El sistma SCADA s d modrna tcnología y arquitctura abirta. Las plataformas d cómputo, los quipos rmotos incluyndo concntradors d datos d substacions, sistmas d comunicación y los divrsos programas a instalars cumpln con las xigncias sñaladas n las normas oficials y/o d facto qu s aplican a los sistmas abirtos n l disño, configuración y fabricación d los sistmas n timpo ral. El sistma s xpandibl y flxibl, lo cual prmit incluir funcions adicionals qu s prsntn n las tapas postriors dl proycto. También s rsalta la modularidad y flxibilidad para l análisis d confiabilidad n la configuración stimada dl concntrador d datos y dl sistma SCADA. En l prsnt capitulo s dscrib todas las spcificacions funcionals, dtallando l funcionaminto dl sistma, la arquitctura dl sistma d control, la dscripción dl softwar, la dscripción d los sistmas y la paramtrización d las sñals para la dición d datos y laboración d dspligus. 1.2 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA 1.2.1 Disponibilidad La disponibilidad dl sistma SCADA (sin incluir los CDR, CDS, sistmas d comunicacions y alimntación d nrgía) s d 99,95 % para funcions críticas y 99,8% para funcions no críticas. Esto significa un timpo acumulado d 6 horas dbido a fallas d componnts, mantnimintos programados o no programados y fallas dl Softwar.

2 El timpo máximo para rparacions db sr d 3 horas para fallas críticas. Los CDS y CDR tinn una disponibilidad dl 99,05% sin incluir las funcions críticas. 1.2.2 Dsmpño A continuación, s dfinn los nivls d opración normal y d mrgncia con l fin d spcificar l dsmpño dl sistma, bajo difrnts nivls d actividad. a. Condición d opración normal El sistma SCADA s ncuntra n opración normal bajo las siguints condicions: El sistma stará barrindo y procsando los datos d todos los CDR y CDS. Sis (06) cambios d stado s originan cada minuto y son rconocidas por l oprador. Sis (06) alarmas análogas s originan cada minuto y son rconocidas por l oprador. El sistma stá trabajando con l srvidor d rspaldo y todas las stacions gráficas n lína. Los mdios d comunicación corporativos y los otros s ncuntran transmitindo sin rrors. b. Condición d opración d mrgncia: El sistma SCADA s ncuntra n opración d mrgncia bajo las siguints condicions: Trinta (30) cambios d stado qu originn alarmas cada minuto y son rconocidos por l oprador. Trinta (30) alarmas analógicas s originan cada minuto y son rconocidas por l oprador. El sistma stá trabajando sin l srvidor y la stación gráfica d rspaldo n la sd cntral y todas las stacions gráficas d las rds n lína. Los mdios d comunicación corporativos y los otros s ncuntran transmitindo con rrors.

3 1.2.3 Utilización Cuando l sistma stá n opración normal o mrgncia, la utilización promdio d los rcursos (incluyndo l ovrhad dl sistma oprativo) sobr cualquir príodo d 60 minutos no dbrá xcdr lo dscrito n la tabla Nº 1.1. Tabla 1.1 Utilización dl Sistma DESCRIPCION DEL ENTORNO La CPU d cualquir srvidor o stación d trabajo Cualquir mmoria masiva o dispositivo controlador NORMAL UTILIZACION EMERGENCIA 35% 45% 35% 45% Tráfico por la LAN 20% 25% Intrfaz d comunicacions 35% 45% 1.2.4 Timpos d Rspusta Los timpos d rspusta s dtallan n las tablas Nº 1.2; 1.3 y 1.4, considrando los scnarios dscritos. Tabla 1.2 Timpos d rspusta dl sistma DESCRIPCIÓN DE LA ACCIÓN Arranqu total n frío R-arranqu n calint Ringrso d un srvidor (no incluy príodo d mantniminto) Ringrso d una stación d trabajo (no incluy príodo d mantniminto) Conmutación srvidor principal a rspaldo y vicvrsa (sin pérdida d datos) TIEMPO 300 s 90 s 300 s 120 s 90 s

4 Tabla 1.3 Timpos d mantniminto dl softwar DESCRIPCIÓN DE LA ACCIÓN Rgnración complta d la bas d datos (25000 puntos) Rconstrucción complta dl sistma SCADA (Srvidors + Estacions) Intgración d dspligus (400 dspligus) TIEMPO 1.0 h 5.0 h 10.0 m Tabla 1.4 Timpos d rspusta con l oprador DESCRIPCIÓN DE LA ACCIÓN Rspusta al llamado d dspligus TIEMPOS MÁXIMOS NORMAL 1.5 s EMERGENCIA 2.0 s Rspusta a cambios d stado 1.5 s 2.0 s Barrido gnral puntos d stado 3.0 s 5.0 s Barrido gnral puntos análogos 6.0 s 10.0 s Rspusta a tlmando dsd la consola dl oprador Rspusta d subsistma d rports 4.0 s 1.5 s 6.0 s 2.0 s Panning suav n 1/8" d la pantalla 0.5 s 0.5 s Paso n l zoom 0.5 s 0.5 s Actualización n l drag and drop 0.5 s 0.5 s Otras facilidads d dspligus 2.0 s 2.0 s Firma n consola por usuario 5.0 s 5.0 s Prsntación d dspligus d rsumn d alarmas y vntos Prsntación d las curvas d tndncia 2.0 s 3.0 s 3.0 s 5.0 s

5 1.2.5 Dimnsionaminto y Expandibilidad El sistma s xtrmadamnt flxibl y xpandibl. Admás l sistma pud sr xpandido agrgando computadors srvidors d comunicación indpndints dl srvidor SCADA Host y movr la Bas d Datos Históricos a un computador sparado. Los nlacs d ICCP pudn sr xpandidos hasta un máximo d 64 Cntros d Control conctados. A continuación s mustran las tablas Nº 1.5; 1.6 y 1.7 dtallando l dimnsionaminto dl hardwar, softwar, sistma d información histórica y d los quipos dl CCO rspctivamnt. Tabla 1.5 Dimnsionaminto dl SCADA DIMENSIONAMIENTO DESCRIPCIÓN SIN EXPANDIBILIDAD CON EXPANDIBILIDAD RTU 256 2000 Puntos d tlmtría 15,000 25,000 Total d puntos d la bas d datos 75,000 100,000 Línas d comunicación 16 256 Consolas 12 128 Dspligus totalmnt gráficos 1,000 2,000 Valors d archivos por minuto 1,000 2,000 Tabla 1.6 Dimnsionaminto dl softwar dl SCADA PARÁMETRO DE DIMENSIONAMIENTO CANTIDAD Substacions con concntradors 13 Puntos analógicos 480 Puntos d stado 640 Puntos d contadors 120 Puntos dl SOE 380 Salidas d control rmoto 320 Puntos a sr chquados por violacions dl 50 límit d tasa d cambio Áras d rsponsabilidad (AOR) 16 Viwports por monitor (mínimo) 4 Dspligus (unifilars) 100 Dspligus (tabulars u otros) 200 Tamaño dl archivo d alarmas y vntos por día (rgistro) 500

6 Tabla 1.7 Dimnsionaminto d los quipos dl CCO DESCRIPCIÓN CANTIDAD Srvidors principals (mínimo) incluyndo comunicación con l COES 2 Srvidors d sistma d información histórica (HIS) 2 Consolas basadas n stación d trabajo locals - 2 monitors 2 Computadora portátil 2 PCs Existnts d usuarios xtrnos al SCADA simultános 5 Imprsora lásr (blanco y ngro) 1 Imprsora lásr a color A3 1 Rd d ára local (LAN) 2 Intrfacs para CDR y CDS con comunicacions rdundants 2 Intrfaz con LAN corporativa xistnt con firwall 2 Sistma stándar d timpo y frcuncia (con sincronización por satélit) 1 UPS 2 1.3 ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE CONTROL La arquitctura dl hardwar sta formado por un sistma standard robusto, confiabl y fctivo. El hardwar s totalmnt modular. La configuración básica dl hardwar contin 4 tipos d nodos Softwar qu rsidn n los computadors, los cuals son:: 1.3.1 Consolas d Opración El sistma SCADA tin 2 consolas d opración las cuals continn un softwar clint y prov las funcions d intrfaz Hombr Máquina. Son dl tipo Full-Graphic. Adicionalmnt tinn l softwar clint para las consultas a la bas d datos histórica n SQL Srvr. También cunta con l utilitario offic qu sirv para la gnración d rports qu s drivan d las consultas a la bas d datos histórica. Las consolas d opración han sido quipadas con la tarjta controladora d gráficos NVIDIA QUADRO 400 para prmitir la instalación postrior d dos monitors a la consola d opración.

7 1.3.2 Srvidors SCADA Los dos srvidors dnominados SCADA 01 y SCADA 02, son los nodos primarios, los cuals provn los srvicios y utilidads rquridas para la función dl sistma d timpo ral con su bas d datos. Incluy la función d srvidor d comunicacions con los concntradors d datos d substacions (CDS) y concntrador d datos rgional (CDR). Adicionalmnt, controla la comunicación con los cntros d control qu intrcambian información por mdio dl protocolo ICCP. La configuración tin rdundancia n los srvidors SCADA sto significa qu ambos computadors stán simultánamnt procsando toda la información n forma paralla pro uno sta al mando dl procso y l otro stá solo sprando qu l primario tnga una falla para asumir l control dl procso. Si s llgar a producir una falla n l computador activado como primario, s produc una conmutación instantána al sgundo computador l cual asum todo l control dl procso. La única difrncia ntr los dos (2) computadors SCADA s qu uno d los dos tin prmitido mitir comandos. Cada acción qu haga l computador primario s actualizada a través dl nlac ntr los 2 computadors al scundario. D tal forma, ambos computadors tinn todo l timpo sus bass d datos actualizadas y sincronizadas. D sta forma s tin una configuración dual, rdundant y hot stand By. Ambos computadors indistintamnt pudn asumir la función d computador d procso y l otro d computador d rspaldo n calint. Estos computadors también pudn asumir la función d Consolas d Opración cuando l usuario lo dtrmin. 1.3.3 Srvidor d Bas d Datos Histórica y Datawarhous Est nodo prov l almacnaminto d datos históricos d la bas d datos n timpo ral y n la bas d datos SQL Srvr para qu los datos san accsibls por los usuarios dl sistma.

8 El srvidor rsponsabl d la bas d datos histórica cunta con un sistma d alta sguridad ant la pérdida d datos con discos duros rdundants y n spjo con configuración RAID 1. 1.3.4 Estacions ICCP Los srvidors ICCP1 ICCP2, prmitn la conxión dl sistma SCADA d HIDRANDINA con l cntro d control dl COES mdiant l protocolo IEC 60870-6- TASE 2. Estos nodos stán intgrados a través d dos rds d ára local LAN n configuración rdundant para conxión vía Wi LAN con l COES. S utiliza un switch marca CISCO Modlo 2950 con 24 purtos para formar las 2 rds LAN. Los 2 srvidors para la función d ICCP también tinn una configuración Hot Stand By, dond si falla uno d los srvidors ICCP l sgundo asum inmdiatamnt la función d ICCP con l COES. También la arquitctura dl sistma SCADA incorpora a los siguints quipos: Una imprsora a color y una imprsora blanco y ngro, cada una conctada a cada switch d la LAN. Dos (2) Firwall Cisco PIX 515E, para conctars a través d la rd IP-VPN con los concntradors d datos d las substacions vía protocolo IEC 60870-5-104. Un (1) switch corporativo 3550 d 48 purtos para conctar las PCs n l CCO y otros concntradors d datos d las substacions. Un (1) quipo d mdición d timpo y frcuncia qu rcib sñals vía satélit marca Trutim, modlo XL-DC-602, l cual displaya 3 dspligus digitals para la prsntación d las sñals slccionabls. Un (1) proyctor multimdia marca Epson, modlo Powrlit 9100. En la figura 1.1 s dtalla la arquitctura dl sistma SCADA.

- 9 - Fig. 1.1 Arquitctura dl Sistma SCADA 1 2 3 4 5 6 7 8 10.120.68.205 ICCP 1 10.120.69.205 4 KVM Switch ICCP 2 1 1 10.120.68.206 2 1 3 10.120.69.206 T & FS GPS 10.120.68.2 HH:MM:SS Hz PROPOSITO GENERAL CENTRO DE CONTROL HIDRANDINA IMPRESORA COLOR UI01 CONS.OPERACION Y MTTO.WS 01 10.120.69.220 19 4 7 10.120.68.207 10.120.69.207 UI02 CONS.OPERACION Y MTTO.WS 02 1 1 3 3 3 3 PROYECTOR NEC LT265K 10.120.68.230 10.120.68.208 24 8 10.120.69.208 5 HP PROLIANT ML 110 10.120.68.240 PANTALLA HP 17" GESTION - SEGURIDAD LAN1 (SWITCH CISCO 2950) 6 A 2 1 3 4 24 7 8 5 6 B 10.120.68.220 IMPRESORA LASER BLANCO Y NEGRO 2 10.120.68.201 10.120.69.201 LAN3 Cabl Cruzado KVM 10.10.32.201 10.10.32.202 4 10.120.68.202 10.120.69.202 2 SCADA 01 SCADA 02 INSIDE(2) 10.120.69.1 INSIDE 10.120.68.1 FIREWALL OUTSIDE 10.120.84.1 CISCO 3550 10.120.68.203 10.120.69.203 LAN2 (SWITCH CISCO 2950) 10.120.68.204 10.120.69.204 2 4 1 2 3 4 WORKSTATION Modlo xw4100 SERVIDOR HP Compaq Proliant Modlo ML370 G3 MONITOR DE 20" MONITOR DE 17" RED CORPORATIVA 2 SBDF01 SDWH01 4 RAID 5 ARQUITECTURA DEL SISTEMA SCADA

10 1.4 DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE 1.4.1 La Arquitctura dl Softwar El ambint dl softwar qu constituy l núclo dl sistma TELEGYR s dnomina srvidor SCADA Primario. Est srvidor prov un ambint para todos los srvicios y aplicacions qu conforman l sistma TELEGYR. Los mayors componnts son: a. Sistma Oprativo Windows 2000: Los dos (2) computadors qu trabajan como srvidors SCADA continn l softwar primario dl sistma. El sistma opracional Windows 2000 n stos computadors suministra la mayoría d los srvicios rquridos por l Softwar. Igualmnt los computadors para las funcions hombr - maquina, los computadors para l almacnaminto d la información histórica y los computadors ICCP utilizan como sistma oprativo l Windows 2000. b. Intrfaz d Usuario Gráfica MOTIF: Motif s la intrfaz dl usuario gráfico stándar, n lla s dfin las accions imágns (look and fl) d los dspligus TELEGYR, las formas ScriptCalc y otras utilidads. Est softwar forma part dl softwar para las intrfacs hombr máquina y va instalado n las consolas d opración. c. Sistma Dinámico d Colas (Dynamic quuing systm - DQS) El sistma dinámico d colas pasa la información d un procso al otro y notifica cuantos vntos clavs ocurrn. Est softwar va instalado n los srvidors SCADA principals. d. Bas d Datos TELEGYR Est s l almacnaminto primario d datos para l sistma TELEGYR. La bas d datos dl sistma TELEGYR sta prparada para sistmas d timpo ral. La conformación d la bas d datos d timpo ral s raliza simpr por mdio dl Sourc Data Bas Buildr (SDB) qu prmit con intrfacs amigabls la cración y actualización d los difrnts lmntos

11 d la bas d datos d timpo ral. Est srvicio SDB también prmit la cración y actualización d los critrios d almacnaminto d la bas d datos histórica y accsos a Data Warhous (DWH).. Intrfaz para Programas d Aplicación TELEGYR (API) Est intrfaz s usado para srvicios a aplicacions xtrnas. Estas aplicacions xtrnas pudn sr nodos xtrnos o productos qu compartn capas con los computadors primarios. f. Subsistma d Adquisición d Datos y Control (DACS) Est s l subsistma SCADA primario. DACS contin todas las aplicacions qu comunica con las unidads trminals rmotas n los difrnts protocolos d comunicación o usan stos datos para funcions rlacionadas con la adquisición d datos y control. g. Srvidor d Comunicacions con RTU (RTUCS) Est prov una xtnsión d las funcions DACS. Est s l rsponsabl d la comunicación con los quipos d campo tals como RTUs, IEDs, tc. El RTUCS rsid n los srvidors principals SCADA (Host computrs) comunicándos a través d una WAN. h. Subsistma d Intrfaz dl Oprador Est subsistma contin todas las aplicacions qu tratan con la prsntación d datos y acptación d comandos dl oprador. Est incluy la part d la intrfaz dl oprador qu rsid dntro dl host y la part qu rsid n la stación d trabajo xtrna. Las consolas dl oprador rprsntarán n forma dinámica las substacions, con mdidas y stados d los quipos, los srvicios auxiliars, los nclavamintos y los rsúmns d alarmas y vntos, tanto por prioridad como por substación y áras d rsponsabilidad. Los dspligus d nclavamintos contndrán las sñals rsumn qu provinn d las substacions. El srvicio d la stación d trabajo prmit l accso a los históricos

12 para consultar lo qu con intrfacs xcl lo llva al análisis y gnración d rports. i. Sistma Opracional d la Consola TELEGYR La consola TELEGYR s una stación d trabajo con sistma oprativo Windows 2000 Profsional. j. TELEGYR ScriptCalc Est s l lnguaj ncriptado primario para l sistma TELEGYR. Est prov varias funcions, incluyndo la automatización d procsos dl sistma, formas para la intrfaz dl usuario y dsarrollo d ambints para aplicacions dl usuario. Est lnguaj ncriptado s usado por la mayoría d usuarios para la automatización dl softwar TELEGYR. 1.4.2 Sistma Oprativo El sistma opracional dl srvidor SCADA (Host) s Microsoft Windows Profsional 2000 Srvr. Dsd su salida al mrcado st Sistma Oprativo s ha stablcido como un sistma xclnt para rds multipropósito. 1.4.3 Estructura d la Bas d Datos La bas d datos mastra dl TELEGYR sta compusta d tablas múltipls y la rlación ntr las tablas s stablcida a través d campos llavs n cada tabla (modlo rlacional). La structura d la bas d datos sta disñada para máxima vlocidad y ficincia. Esto s logrado a través d 2 principios: Minimización dl númro d tablas (dbn star n la mmoria n un momnto dtrminado). Minimización dl númro d procsos para accsar a una tabla dtrminada. Las tablas stán disñadas por contxtos. Cada contxto pud sr concbido como una bas d datos complta dl sistma. Tnindo múltipls contxtos, la bas d datos TELEGYR s quivalnt a múltipls bass d datos parallas. El contxto n timpo ral s la bas

13 d datos primaria qu s usa cuando s opra l sistma. Existn otros contxtos para stados d archivos dl sistma. 1.4.4 Estructura d la Tabla Cada tabla n la bas d datos stá compusta d rgistros individuals, y cada rgistro sta compusto por ntradas individuals. Una ntrada pud dscribir toda la información rlativa a un punto d ntrada o salida. Cada ntrada qu pud sr rfrnciada por un apuntador, tin un nombr d 12 caractrs. Cada piza d información dirccionabl n forma única dntro d una ntrada s llamada campo. Cada tipo d campo tin un nombr d 8 caractrs. Los siguints tipos d datos son usados para los campos: Intgral con signo (2-64 bits) Intgral sin signo (1-64 bits) Intgral codificado (octal, hxadcimal, o dcimal) Punto flotant ( 1-127 caractrs) String ASCII (1-127 caractrs) Apuntadors (2-12 byts) Cada nombr d ntrada d 12 caractrs sta dfinida por l usuario y s única para cada ntrada n un rgistro. El nombr d ntrada s rfrnciado para accdr la corrspondint ntrada. Uno d los campos d cada ntrada s un nombr largo d 36 caractrs qu s usado cuando s rfir a un quipo rlacionado para la intrfaz dl oprador. 1.4.5 Accso a la Bas d Datos El sistma TG NMS pos un programa para la dición y construcción d la bas d datos llamado TG Sourc Databas Buildr. Est programa contin los siguints iconos: Editor y constructor d la bas d datos Administrador d la bas d datos funt Dfinición dl nombr d los srvidors Bas d datos funt compacta Rparación d la bas d datos funt

14 Cuando s arranca la función Editor y constructor d la bas d datos s db hacr una autnticación d la prsona qu sta accsando l sistma, ntrando l nombr dl usuario y una clav (password). Como xistn varias bass d datos parallas, s db indicar l nombr d la Bas d Datos qu s quir accdr. Una vz conctado, s ntra a la scción d dición d bas d datos. Si l Login no s acptado, l sistma prsnta una vntana d dialogo indicando las razons d la no autorización al accso. El sistma TG NMS pos varias mdidas d sguridad para prvnir qu l sistma sa usado por prsonal no autorizado o intrusos. Estas mdidas incluyn los ambints opracionals, los modos d opración d las consolas, las áras d visualización y las áras d rsponsabilidad. El sistma TG NMS usa áras d visualización como una vrificación d si s sta autorizado para vr cualquir display dtrminado. Cada dspligu tin hasta 64 áras d visualización. Admás, l sistma suministra hasta 64 áras d rsponsabilidad. El TG NMS suministra la flxibilidad d usar áras d rsponsabilidad sguras basadas n pok points o puntos individuals. A cada oprador s l pudn asignar hasta 64 áras d rsponsabilidad. Un punto dtrminado d la bas d datos s accdido spcificando l nombr d su tabla (8 caractrs d longitud), l nombr d su rgistro (12 caractrs d longitud) y l nombr d su ntrada (12 caractrs d longitud). Estos campos juntos forman l nombr Trn. Para un punto d ntrada y salida, la tabla dfin l tipo d punto, sa sñal d stado, análogo o acumulador, l rgistro dfin l nombr d la rmota y la ntrada dfin l nombr dl punto. En l ámbito d usuario l sistma dfin dspligus d manra tabular y n forma alfabética, tanto para las stacions o rcords, como para cada una d las tablas qu son análogos, stados y acumuladors. Esta información l prmit al usuario dtrminar fácilmnt l valor actual d una d las sñals, sus marcas, bandras y limits para l caso d las mdidas.

15 1.4.6 Protocolo ICCP El sistma TELEGYR prmit por mdio dl protocolo ICCP, l intrcambio d información n forma bidirccional con los difrnts cntros d control con los qu db intractuar, n st caso l COES. El ICCP cumpl con la norma intrnacional IEC 60870-6 y con los bloqus d conformidad 1 y 2. El bloqu 1, dfin l intrcambio d información n lo rspctivo a los cambios d las sñals dobls, sncillas o mdidas cíclicamnt. El bloqu 2, basado n los cambios qu s dbn rgistrar n l bloqu 1 n forma spontána, amplía la posibilidad d nvío dpndindo dl buffr y dl concpto d intgridad qu asgurará la actualización d la información. Est srvicio s jcuta n timpo ral y sta controlado por l propio sistma d timpo ral. El usuario n todo momnto conoc l stado y pud controlar la comunicación con los difrnts cntros d control con los qu sta intrcambiando información vía ICCP. 1.5 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS 1.5.1 Rd d Ára Local En la configuración dl sistma distribuido todos los computadors y los otros componnts dl hardwar stán conctados usando una rd d ára local compltamnt rdundant, inclusiv los srvidors SCADA tinn una tripl rdundancia para la actualización d la bas d datos d timpo ral. El accso d un componnt a otro lo hac l sistma oprativo garantizando prmanntmnt la comunicación ntr todos los componnts. La capa d la rd s Ethrnt 100Bas-TX, utilizando l protocolo Standard TCP/IP. La vlocidad a utilizar s d 100 Mbps.

16 La transfrncia d la información a través d la LAN s hac n rspusta a comandos. La falla d cualquir procsador no afcta la opración dl rsto d los componnts d la rd y d la rd como tal. Las rds d ára local son indpndints. El softwar d timpo ral conmuta automáticamnt a la LAN disponibl, si la LAN n srvicio falla. Usando la configuración prvista, l softwar TG NMS s configura d tal manra qu una LAN (LAN1) sa dsignada como prfrncial para la comunicación d la stación d trabajo y l srvidor SCADA 2 y la LAN 2 como rspaldo, mintras qu la LAN 3 s pud configurar como prfrncial para la actualización d la bas d datos d timpo ral ntr los srvidors SCADA. Si fallara cualquira d las LAN, conmutará automáticamnt los pasos d comunicacions a la LAN disponibl sin prdr las funcions aunqu habrá una rducción n l dsmpño mintras s rstaura la LAN fallada. 1.5.2 Comunicación con l Cntro d Control dl COES La comunicación ntr l Cntro d Control d HIDRANDINA y l Cntro d Control dl COES s fctúa mdiant l protocolo ICCP n sus bloqus d conformidad 1 y 2, sgún la Norma IEC 60870-6-TASE 2. El Protocolo ICCP s soporta n l protocolo d rds TCP/IP, lo qu xig una infrastructura d tlcomunicacions con una vlocidad mínima d 64 kbps. La infrastructura TCP/IP prmit comunicar l srvidor ICCP dl sistma con l srvidor ICCP dl COES, con lmntos como nrutadors o módulos ncsarios n l COES y nrutadors o módulos ncsarios n l sistma. 1.5.3 Intgración con l Concntrador d Datos La intgración dl Cntro d Control con concntradors d datos d las substacions (CDS) y l concntrador d datos rgional (CDR) s fctúa mdiant l protocolo IEC 60870-5-104 qu s soporta n rds TCP/IP tipo WAN. Los concntradors d datos d substacions qu rquirn rdundancia n l canal d comunicacions, s hará por mdio d la rd tlfónica conmutada.

17 Para la conxión d los canals rdundants s utilizará un nrutador con los purtos srials rquridos con módms qu s conctarán d igual manra a nrutadors ubicados n cada uno d los concntradors d datos d la substación. 1.5.4 Intgración con l Sistma d Comunicacions El sistma d comunicacions sta basada n la rd IP VPN tipo WAN, la cual a través d un nrutador, utilizando l protocolo IEC 60870-5-104 sobr TCP/IP, accd a los concntradors d datos d las Substacions: Chimbot II, Chimbot Sur, Trapcio, Santiago d Cao, Cajamarca y Gallito Cigo. Adicionalmnt s hac la comunicación con l CDR d Caraz, l cual a su vz a través d una Rd IP VPN accd a los concntradors d datos por mdio dl protocolo IEC 60870-5-104 a las substacions: Carhuaz, Caraz, Pampa y Pallasca; y por fibra óptica al CDs d Huaraz. A través d Wirlss LAN y d un switch 3550 d CISCO s accd al concntrador d datos d la substación El Porvnir utilizando protocolo IEC 60870-5-104 sobr TCP/IP. En forma dircta dsd l switch 3550 s accd al CDS d la Substación Trujillo Sur. Adicionalmnt dsd st switch la rd corporativa tin accso al sistma d información histórica. 1.6 PARAMETRIZACIÓN 1.6.1 Normativas para Edición d Datos a. Configuración d Estacions Rmotas Los rangos d dirccions nominals asignados n l protocolo IEC 60870-5-104 d las sñals d suprvisión son:

18 Tabla 1.8 Rangos d dirccions Nominals IEC para RTUs Dircción Inicial Dircción Final Tipo d Sñal 0 99 Comandos 100 999 Indicacions 1000 1999 Mdidas 2000 2999 Sñals SOE 3000 3500 Contadors b. ENTITY NAME Es l nombr d la sñal como aparc n la lista d vntos y alarmas n l sistma SCADA. Los Entity Nam n la bas d datos son n mayúsculas y únicos n la bas d datos. El stándar d stas sñals s: <Nombr substación> <Nivl d voltaj> kv <Campo> <Elmnto topológico> <Tipo protcción> <Dscripción o información> Por jmplo d la forma d componr l Entity Nam, para l intrruptor n 60 kv d protcción dl transformador d potncia d la substación Cajamarca, srá: CAJAMARCA 60KV TRAFO 3TP6019 INT 3IN6023 ESTADO c. TREN Es l código intrno d la sñal n la bas d datos. Ejmplo: Tomando la sñal standarizada n l numral antrior: CAJAMARCA 60KV TRAFO 3TP6019 INT 3IN6023 ESTADO y tomando dl Anxo Tabla d códigos y normalización d informacions para composición dl Trn y dl Entity Nam, s obtin l código d la información. En st caso, l código d información para l Trn s 140. Por lo tanto l Trn qudaría conformado así: CA28I6023140

19 En l Anxo B dl prsnt proycto s mustra la tabla standarizada para dfinir l Entity Nam y Trn d las sñals. 1.6.2 Normativas para Elaboración d Dspligus a. Simbología d nclavamintos A continuación s dtalla la simbología usada, para idntificar a los nclavamintos. Fig. 1.2 Simbología d nclavamintos b. Simbología d quipos d protcción y maniobra A continuación s dtalla la simbología usada, para idntificar a los quipos d protcción y maniobra n la substación d potncia. Fig. 1.3 Simbología d quipos d protcción y maniobra c. Colors S tinn los siguints stándars para los colors d las gráficas.

20 Tabla 1.9 Estándars d colors para gráficos ELEMENTO Fondo d gráficas Nivl d 230 kv Nivl d 138 kv Nivl d 66 kv Nivl d 34.5 kv Nivl d 13.8kV Dsnrgizado Atrrizado Indfinido Nombr stación (Ovrviw) Nombr stación (Station) Nombr d las línas Nombr d los dispositivos Mdidas nunca actualizadas Mdidas Actualizadas manual Mdidas actualizadas dsd RTU Mdidas n alarma COLOR Ngro Vrd Morado Violta Naranja Vrd Blanco Amarillo Rojo Azul Blanco Blanco Blanco Naranja Azul Vrd Rojo

CAPITULO II SISTEMA ELÉCTRICO DE HIDRANDINA 2.1 INTRODUCCIÓN El sistma léctrico comprnd las línas d transmisión, substacions d potncia, pquña cntrals d gnración instalacions primarias d mdia y baja tnsión, cuya opración sta a cargo dl cntro d control d opracions. El ára d concsión d HIDRANDINA s rlativamnt xtnsa considrando qu s trata d una mprsa d distribución léctrica. El sistma léctrico sta intrconctado al SEIN n l Ára Nort dl país y administra pquños sistmas léctricos aislados n las zonas andinas d los dpartamntos d Ancash y La Librtad. La optima opración dl sistma léctrico, s uno d los objtivos d sta mprsa, por llo ncargan a un conjunto d profsionals spcializados n sistmas léctricos d potncia dicha conducción, dotando d todas las hrramintas ncsarias para cumplir tal fin. En st capitulo dscribirmos l sistma léctrico y su arquitctura d opración ants y dspués dl sistma SCADA, y a la substación Trujillo Sur como uno d los principals cntros d transformación. 2.2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO HIDRANDINA tin un ára d concsión d 897 km², abarca a los dpartamntos d Ancash, La Librtad y Cajamarca, suministrando nrgía léctrica a más d 400 mil clints. Esta dividido gográficamnt n cinco Unidads d Ngocios, los cuals son: Trujillo, La Librtad Nort, Chimbot, Huaraz y Cajamarca. En la figura 2.1 s pud aprciar l ára gográfica d HIDRANDINA con sus rspctivas unidads d ngocio.

22 Fig. 2.1 Ára gográfica d HIDRANDINA 2.2.1 Infrastructura Eléctrica a. Las cntrals d gnración La potncia instalada d los cntros d gnración s 18.18 MVA, d los cuals 14.38 MVA (79 %) corrspond a gnración d tipo hidráulica y 3.80 MVA (21%) dl tipo térmica. Las cntrals stán ubicadas n su mayor part n las unidads d ngocio d Cajamarca y Huaraz. También s cunta con una cntral ólica ubicado n l purto d Malabrigo cuya capacidad d gnración s d 250 kva.

23 Tabla 2.1 Rsumn d producción d nrgía diaria dl 09.07.07 Gnración Máxima Dmanda Coincidnt (MW) Producción (MWh) Intrconctado Aislado 4.29 2.91 86.53 34.38 Térmico Total 0.04 7.25 0.21 121.12 Fig. 2.2 Rsumn gráfico d producción d nrgía diaria dl 09.07.07 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 MWh intrconctado aislado térmico intrconctado aislado térmico b. Las línas d transmisión La transmisión s raliza n los nivls d tnsión d 138 KV; 66 kv; 60 KV; 34.5 KV y 33 kv. Los puntos d intrconxión con l SEIN s fctúan n las siguints substación d potncia: SE Trujillo Nort: Línas 138 kv L-1117, L-1115 y L-1118. SE Chimbot 01: Línas 138 kv L-1111, L-1106, L-1107 y L- 1108. SET Huallanca: Línas 66 kv L-6682 y L-6678. SET Paramonga Nuva: Lína 66 kv L-6655. SET Guadalup: Línas 60 kv L-6653, L-6646 y L-6656.

24 c. Los cntros d transformación La máxima dmanda d HIDRANDINA s d 249.35 MW, ocurrido n l ms d Junio dl 2007. Los cntros d transformación conctan a 172 alimntadors d mdia tnsión; 7,005 substacions d distribución; 7,463 Km. d rd d mdia tnsión y 7,106 Km. d rd d baja tnsión. En las Tablas 2.2 y 2.3 s mustran los cntros d transformación y las línas d transmisión d HIDRANDINA rspctivamnt.

25 Tabla 2.2 Cntros d Transformación d HIDRANDINA Cntros d Transformación Rlación d Transformación (kv) Capacidad Instalada (MVA) Propidad TRUJILLO SUR 138/10 kv 30 HIDRANDINA 138/60/10.7 kv 50/20/30 HIDRANDINA 138/10 kv 24 HIDRANDINA TRUJILLO NORTE 138/10kV 23 REP S.A. PORVENIR 138/10kV 20 HIDRANDINA 10/22.9kV 3 HIDRANDINA SALAVERRY 01 10/10/33KV 6/6/3 HIDRANDINA SALAVERRY 02 33/10kV 3 HIDRANDINA MOCHE 33/10kV 3 HIDRANDINA MOTIL 138/33/7.2kV 12/12/4.2 HIDRANDINA LA FLORIDA 33/13.2 1.25 HIDRANDINA OTUZCO 33/13.2kV 2 HIDRANDINA CHARAT 33/13.2kV 5 HIDRANDINA QUIRUVILCA 33/10 0.8 ADINELSA SANTIAGO DE CAO 138/34.5/13.8kV 30/30/18 HIDRANDINA CASAGRANDE 01 34.5/10kV 2 HIDRANDINA CASAGRANDE 02 34.5/13.8kV 7 HIDRANDINA PAIJAN 34.5/10kV 4 HIDRANDINA MALABRIGO 34.5/10.5kV 8 HIDRANDINA PACASMAYO 60/10kV 5 HIDRANDINA GUADALUPE 01 10/34.5kV 10 HIDRANDINA GUADALUPE 02 34.5/10kV 10 HIDRANDINA TEMBLADERA 60/13.2/2.4kV 3/1.5/1.5 CEMENTOS NORTE CHILETE 60/22.9/10kV 7/7/2 HIDRANDINA CAJAMARCA 60/10kV 15 HIDRANDINA SAN MARCOS 60/22.9/10kV 3/3/1.5 HIDRANDINA CAJABAMBA 60/22.9/10kV 7/7/2 HIDRANDINA CHIMBOTE 02 138/13.8kV 3x15 HIDRANDINA 138/13.8kV 3x15 HIDRANDINA CHIMBOTE NORTE 138/13.8kV 21 HIDRANDINA CHIMBOTE SUR 138/66/13.8kV 24/14/10 HIDRANDINA TRAPECIO 138/13.8/6.3kV 30/30/10 HIDRANDINA SANTA 138/13.8kV 25 HIDRANDINA NEPEÑA 138/13.8kV 5 HIDRANDINA SAN JACINTO 138/13.8kV 5 HIDRANDINA CASMA 138/10kV 10 HIDRANDINA 10/22.9kV 2 HIDRANDINA HUARMEY 66/22.9/10kV 10/4/7 HIDRANDINA PALLASCA 66/22.9/10kV 7/7/2 HIDRANDINA HUARAZ 66/13.8kV 18 HIDRANDINA CARAZ 66/13.8kV 5 HIDRANDINA CARHUAZ 66/13.8kV 2.5 HIDRANDINA TICAPAMPA 66/13.8kV 5 HIDRANDINA LA PAMPA 66/13.2kV 3 HIDRANDINA VIRU 02 34.5/10kV 5 CHAVIMOCHIC VIRU 01 10/34.5kV 5 HIDRANDINA CELENDIN 60/22.9kV 7 HIDRANDINA SIHUAS 13/60/22.9kV 8/5/4 HIDRANDINA TAYABAMBA 138/22.9/6.9kV 7/7/2.5 HIDRANDINA POMABAMBA 60/22.9kV 5 HIDRANDINA

26 Tabla 2.3 Línas d transmisión d HIDRANDINA Código d Lína Tnsión (kv) Barra Inicio Puntos d Enlac Barra Final Longitud (km) Propidad L-1117 138 TRUJILLO NORTE PORVENIR 11,85 HIDRANDINA L-1128 138 PORVENIR TRUJILLO SUR 5,80 HIDRANDINA L-1118 138 TRUJILLO NORTE SANTIAGO DE CAO 27,45 HIDRANDINA L-1115 138 TRUJILLO NORTE MOTIL 67,48 HIDRANDINA L-1108 138 CHIMBOTE 1 CHIMBOTE NORTE 6,50 HIDRANDINA L-1111 138 CHIMBOTE 1 CHIMBOTE SUR 13,80 HIDRANDINA L-1116 138 CHIMBOTE 2 SANTA 7,47 HIDRANDINA L-1112 138 CHIMBOTE SUR NEPEÑA 17,45 HIDRANDINA L-1129 138 CHIMBOTE SUR TRAPECIO 7,00 HIDRANDINA L-1113 138 NEPEÑA CASMA 31,60 HIDRANDINA L-1114 138 NEPEÑA SAN JACINTO 22,42 HIDRANDINA L-1132 138 HUALLANCA SIHUAS 51,83 HIDRANDINA L-1133 138 SIHUAS TAYABAMBA 53,59 HIDRANDINA L-1134 138 TAYABAMBA LLACUABAMBA 31,61 MIN HORIZ/MARSA L-6655 66 PARAMONGA 09 DE OCTUBRE 80,80 HIDRANDINA L-6671 66 09 DE OCTUBRE HUARMEY 4,20 HIDRANDINA L-6682 66 HUALLANCA LA PAMPA 22,6 HIDRANDINA L-6683 66 LA PAMPA PALLASCA 57,3 HIDRANDINA L-6678 66 HUALLANCA CARAZ 29,1 HIDRANDINA L-6679 66 CARAZ CARHUAZ 32,4 HIDRANDINA L-6680 66 CARHUAZ HUARAZ 29,2 HIDRANDINA L-6684 66 CARAZ HUARAZ 62,0 HIDRANDINA L-6681 66 HUARAZ TICAPAMPA 30,0 HIDRANDINA L-6653 60 GUADALUPE PACASMAYO 18,12 HIDRANDINA L-6646 / L-6656 60 GUADALUPE GALLITO CIEGO 30,44 HIDRANDINA L-6042 60 GALLITO CIEGO TEMBLADERA 16,68 HIDRANDINA L-6043 60 TEMBLADERA CHILETE 39,36 HIDRANDINA L-6044 60 CHILETE CAJAMARCA 38,41 HIDRANDINA L-6045 60 GALLITO CIEGO CAJAMARCA 94,20 HIDRANDINA L-6046 60 CAJAMARCA CAJAMARCA NORTE 24,50 HIDRANDINA L-6049 60 CAJAMARCA CELENDIN 59,45 HIDRANDINA L-6047 60 CAJAMARCA SAN MARCOS 45,37 HIDRANDINA L-6048 60 SAN MARCOS CAJABAMBA 33,45 HIDRANDINA L-6050 60 CAJABAMBA MORENA 49,30 MIN PODEROSA L-6689 60 SIHUAS POMABAMBA 35,15 HIDRANDINA L-6696 34,5 TRUJILLO SUR VIRU 34.5 46,76 HIDRANDINA L-3340/L-3341 34,5 SANTIAGO DE CAO CASAGRANDE 1 24,90 HIDRANDINA L-3345 34,5 SANTIAGO DE CAO MALABRIGO 41,36 HIDRANDINA L-3343 34,5 CASAGRANDE 1 CASAGRANDE 2 6,55 HIDRANDINA L-3342 34,5 CASAGRANDE 1 PAIJAN 13,58 HIDRANDINA L-3344 34,5 PAIJAN MALABRIGO 17,75 HIDRANDINA L-3350 34,5 GUADALUPE 1 GUADALUPE 2 8,08 HIDRANDINA L-3330 33 SALAVERRY 1 S.E. MOCHE 6,11 HIDRANDINA L-3360 33 MOTIL FLORIDA 4,95 HIDRANDINA L-3363 33 MOTIL SHOREY 22,00 MIN PASSAC L-3361 33 FLORIDA OTUZCO 10,05 HIDRANDINA L-3362 33 OTUZCO CHARAT 20,90 HIDRANDINA

27 2.2.2 Puntos d Compra d Potncia y Enrgía El principal suministrador d nrgía léctrica s ELECTROPERU, cuyo punto d compra s fctúa n las substacions d Guadalup 60 y 10 kv; Huallanca 66 y 13.8 kv y Chimbot 138 kv. También s compra nrgía léctrica a las mprsas gnradoras: EGASA, ENERSUR, EEPSA, CAHUA, EGENOR, DUKE ENERGY, EDEGEL, SAN GABAN, TERMOSELVA, ELECTROANDES, MINERA CORONA Y SANTA ROSA, cuyos puntos d compra s fctúa n las substacions d Trujillo Nort 220 kv; Paramonga Nuva 220 kv; Chimbot 220 kv y Huallanca 138 kv. 2.3 OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO SIN EL SCADA La opración dl sistma léctrico s l manjo dinámico y ficint d las instalacions léctricas n srvicio y n stado oprativo, d tal modo qu garanticn la continuidad y la calidad dl srvicio léctrico, hacia los puntos d consumo o vnta. Dicha conducción s d rsponsabilidad dl Cntro d Control d Opracions. 2.3.1 Opración ants d la Implmntación dl Sistma SCADA La opración dl sistma léctrico lo dirig l CCO, quin coordina dirctamnt con los COR d las Unidads d Ngocio. Cada COR s l rsponsabl d la opración d su sistma d Distribución. A su vz l CCO coordina con l Cntro d Control dl COES y los cntros d control d las mprsas d transmisión y gnración la opración dl sistma léctrico n los puntos d frontra d HIDRANDINA. En la Figura 2.3 s mustra la arquitctura d la opración dl sistma léctrico d HIDRANDINA ants d la implmntación dl sistma SCADA.

28 Fig. 2.3 Opración dl sistma léctrico ants dl SCADA CCO COES LIMA CCO GENERADORA CCO HIDRANDINA TRUJILLO CCO TRANSMISORA COR U.N. HUARAZ COR U.N. CAJAMARCA COR U.N. CHIMBOTE COR U.N. LIBERTAD NORTE 2.3.2 El CCO ants d la Implmntación dl Sistma SCADA El Cntro d Control staba formado por un ingniro suprvisor y cuatro (04) opradors técnicos. La opración s dirigía dsd l tablro d control d la substación Trujillo Sur. Los opradors hacían turnos d 8 horas diarias. El suprvisor d opracions laboraba n horario d oficina d luns a sábado, razón por la cual muchas d las dcisions ant alguna prturbación qu ocurrira n horario fura d oficina las jcutada l propio prsonal técnico d turno. S usaba la radio como mdio d comunicación con las substacions d Motil, Tayabamba, Otuzco, Florida, Santiago d Cao y Casagrand 01, Paijan y con l prsonal d técnico d mrgncia d Trujillo. Para comunicars con los CORs d las unidads d ngocio y l COES s usa la lína tlfónica, solo s contaba con un númro tlfónico.

29 2.4 IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA SCADA PARA LA OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO 2.4.1 Substacions Suprvisados por l Sistma SCADA A rquriminto dl COES y n cumpliminto a la NTOTRSI, s incluy a las substacions d Trujillo Sur, Cajamarca, Gallito Cigo y Chimbot 02 la implmntación dl sistma SCADA. Así mismo l proycto d Implmntación dl Sistma SCADA n las Emprsa d Distribución dl Grupo Distribución, incorpora a otras nuv (09) substacions d potncia para HIDRANDINA. A continuación s dtallan los critrios d slcción para incorporar a stas nuv (09) substacions d potncia: Substacions frontra con gnradors y/o transmisors. Substacions qu atindn una dmanda mayor a 2.5 MW y/o poblacions importants. Substacions con quipaminto modrno y tcnología adcuada para la implmntación dl sistma SCADA. Tabla 2.4 Substacions suprvisados por l sistma SCADA Incorporados por HIDRANDINA Rqurido por l COES Chimbot Sur Chimbot 02 Trapcio Porvnir Santiago d Cao Gallito Cigo Cajamarca Trujillo Sur Caraz Carhuaz Huaraz La Pampa Pallasca

30 2.4.2 Opración con la Implmntación dl Sistma SCADA La nuva arquitctura d opración n l Cntro d Control d Opracions con l sistma SCADA, prmit mjorar l prformanc d la opración y gstión dl sistma léctrico disponindo d la información n timpo ral confiabl y sguro. El sistma SCADA también incorpora un Concntrador d Datos Rgional (CDR) n la Substación Caraz, mdiant l cual s prmit l control d las substacions: Caraz, Huaraz, Carhuaz, La Pampa y Pallasca, por sta razón l COR d la Unidad d Ngocios Huaraz con sd n dicha ciudad s traslada a la Substación Caraz. El control n l subsistma CDR s jcuta dsd l sistma SCADA instalado n la ciudad d Trujillo. En la Figura 2.4 s dtalla la nuva arquitctura d opración dl sistma léctrico con la Implmntación dl SCADA. Fig. 2.4 Opración dl sistma léctrico dspués dl SCADA CCO COES LIMA CCO GENERADORAS CCO HIDRANDINA TRUJILLO CCO TRANSMISORAS COR U.N. CAJAMARCA COR U.N. HUARAZ COR U.N. LIBERTAD NORTE SE HUARAZ SE CARAZ SE CARHUAZ SE LA PAMPA SE PALLASCA SE TRUJILLO SUR SE PORVENIR SE SANT. DE CAO SE CHIMBOTE SE TRAPECIO SE CHIMBOTE 2 COR U.N. CHIMBOTE SE CAJAMARCA SE GALLITO CIEGO

31 Es ncsario aclarar qu l control y suprvisión d la Substación Gallito Cigo s sobr los módulos d las línas 60 kv L-6646/L-6656 y L-6042/L-6045 2.4.3 Principals Vntajas dl Sistma SCADA A continuación s dtalla las principals vntajas dl sistma SCADA n la opración dl sistma léctrico. Indpndncia y autonomía dl control d la opración y gstión d los propios sistmas léctricos. Optimización n l uso d los rcursos xistnts. Ayuda a mjorar la prformanc d opración y gstión d los sistmas léctricos disponindo d información n timpo ral, confiabl y sguro. Pos un sistma histórico d datos. Pos un sistma d comunicación con los Cntros d Control d las mprsas intgrants dl SEIN a través d protocolo ICCP, mdiant l cual s cumpl con los rqurimintos dl COES, n concordancia con la NTOTRSI. Pos arquitctura abirta, prmitindo la incorporación é intgración d nuvas tcnologías, d tal manra qu sa fácilmnt actualizabl. El sistma rporta las alarmas, prturbacions ó vntos y jcuta tlcomandos. Prmit l ingrso d nuvas sñals a la bas d datos, cuando s rquir incorporar o rtirar nuvos quipos d la substación d potncia. Manja aplicativos como: Tndncias y manjo d datos históricos, rport d pérdidas d nrgía, rport d prturbacions, ntr otros. 2.4.4 El CCO dspués d la Implmntación dl Sistma SCADA El CCO s forma por un conjunto d rcursos humanos spcializados, qu suprvisan, controlan y dirign la opración dl sistma léctrico n sus tapas d gnración, transmisión y distribución, y fctúan las coordinacions con los Cntros d control d Opración d trcros n la opración dl sistma. D sta manra la opración s dirigida por

32 cuatro (04) ingniros suprvisors con l apoyo d (04) opradors técnicos, n turnos d 8 horas diarias. S construy un modrno cntro d control dntro las instalacions d la substación Trujillo Sur, con ambints para la sala d UPs, sala d srvidors, sala d stacions d trabajo, sala d runions d coordinación, sala para la jfatura dl CCO, admás d un ambint para una cocinta. Para garantizar una adcuada coordinación con los cntros d control d las mprsas intgrants dl SEIN y l COES s amplían las línas tlfónicas dl CCO hasta cuatro (04) númros nuvos. Para las coordinacions con los CORs d las unidads d ngocio, principals substacions d potncia, prsonal suprvisor d las unidads d mantniminto y mrgncia Trujillo, s incorpora l srvicio d tlfonía clular móvil a través d sistma RPM d TELEFONICA DEL PERU. S amplia l alcanc d comunicación por radio llgando a comunicarnos también con las substacions d Guadalup, Pacasmayo, Malabrigo, Casagrand 02 y Charat. También s instala un sistma d grabación d voz, para las coordinacions con los cntros d control d las mprsas dl SEIN y l COES. S aprovcha la plataforma d comunicacions dl SCADA para comunicarnos vía thrnt con los rls d las trc (13) substacions automatizadas, prmitindo así accdr a los rports d los vntos, rports d fallas y oscilogramas para l análisis n timpo ral ant cualquir prturbación. A continuación s dtallan las principals funcions dl CCO: a. Es l rsponsabl d la opración dl sistma léctrico. b. Vla por la corrcta opración dl sistma, cuidando qu los divrsos parámtros léctricos (frcuncia, tnsión, corrint, potncia activa, potncia ractiva, tc.) s ncuntrn dntro d los nivls qu stablc la Norma Técnica d Calidad d los Srvicios Eléctricos (NTCSE).

33 c. Dirig las opracions d normalización dl srvicio, cuando xistan condicions d falla n l sistma, mantnindo simpr la coordinación con las áras corrspondints y la suprvisión d llas, pudindo ordnar los cambios d alimntación qu stim convnint. d. Suprvisa y controla l flujo d potncia transmitida tnindo prsnt la conomía d la xplotación y la sguridad dl srvicio.. Analiza y jcuta las opracions programadas o forzadas a través d controls a distancia u opradors n todos los quipos a su cargo. f. Otorga los prmisos d intrvnción qu corrsponda sgún l tipo d trabajo a ralizar, asimismo, rgistra la canclación dl prmiso d trabajo. g. Emit los informs d opración dl sistma léctrico diariamnt. h. Emit los informs prliminars y finals d falla al COES dntro los plazos prvistos por la Norma Técnica para la Coordinación d la Opración n Timpo Ral d los Sistmas Intrconctados (NTCOTRSI) i. Coordina y labora los programas d mantniminto d mdiano plazo (programa anual y mnsual) y corto plazo (programa smanal y diario). El CCO participa n l comité d trabajo para la laboración d los programas d mantniminto mnsual y anual dl SEIN. j. Toma todas las mdidas corrctivas, basadas n instruccions, qu l prmitan corrgir las anomalías dtctadas n los parámtros, condicions dl sistma y quipos a su cargo, pudindo incluso ordnar opracions qu impliqun intrrumpir l suministro d nrgía. En caso d no contar con instruccions prcisas dbrá solicitar a la jfatura d Unidad d Control d Opracions autorización para fctuar maniobras qu considr ncsario. k. Tin bajo su rsponsabilidad todas las opracions qu tngan rlación con l Esquma d Rchazo d Carga por mínima Frcuncia. l. En las intrrupcions totals o parcials d srvicio, dfin los procdimintos a sguir para la normalización dl mismo.