Omar Díaz Calvete ELSTER ELECTRICITY,LLC, USA Title of presentation
AMI como parte del Smart GRID Sistema Automático de Medición AMI. Qué es AMI y Elementos?. Aplicaciones y entorno. Redes Inteligentes o Smart Grids!!! Qué es SMART GRID?.
Evolución del Sistema AMI Lectura Remota al medidor inteligente ( 2 VIAS ) 2-vias RED AMI Calendarios Flexibles de facturación Lecturas Fuera de Ciclo Beneficios Lectora tipo Hand-held reduce el error Walk-by RF para eliminar accesibilidad de problemas Drive-by AMR para incrementar productividad y reducir riesgo Evolución Demanda/ TOU/ Int. Data Calidad de Energía Detección de Fraude Apagones / restauración Servicio al Cliente Corte / Reconexión Fácil Instalación
Elementos del Sistema AMI Servidor Automático de Medición Recuperación de información simple Permite integrar información a CIS OMS GIS, ect Soporta sistemas de respaldo y operación Hardware empleas almacenamiento redundante Aplicación WEB Comunicación de RED WAN Comercial Medidor A3 ALPHA / Colectores Medidor Colector Medidores con Efctúa un poleo de los medidores comunicaciones LAN a en la RED 6 veces al día 900 MHz Puede ser fácilmente reemplazado en caso de falla y una nueva unidad recuperara la información Administra automáticamente cambios en la RED permitiendo que los medidores se registren a colectores con rutas alternas Medidores Inteligentes para usuarios Comerciales y Residenciales La información de facturación esta siempre en el medidor (TOU, Demanda, LP). MEDIDOR IEC Algoritmos de Red Mesh Inteligentes, auto reparación Sistema de 2-Vías proporciona verificación y revisión de la RED
Sistema AMI RED MESH Servidor MAS W AN Li ne 900 MHz RF REX & A3 ALPHA Meters (Nodes) Collector /meter Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 8
Sistema AMI RED MESH Ruta original del medidor al MAS vía el colector.
Sistema AMI RED MESH El medidor intenta nuevamente registrarse al colector actual vía otro medidor (red) o a un nuevo colector (azul)
Sistema AMI RED MESH DOS VIAS Corte / Reconexión ( 100 Amps ) Tecnología Hopping Spread Spectrum FHSS Auto-reparación de la RED- Algoritmo Inteligente No requiere línea de vista del medidor al colector o de medidor a medidor. Sincronización de tiempo
Sistema AMI RED MESH Imp./ Exp.2 canales de LP KWh ( Entregado, Recibido, sum, net ) 2 Demandas KW para TOU, Total + 1TOU, Total 4 TOU para KWh Meter Data Tier A kwh Tier B kwh Tier C kwh Tier D kwh Tier E kwh Total kwh Recvd kwh Max Demand 1 Max Demand 2 Volts 361 242 1949 0 0 2549 146 36.4 25.7 240.2
Sistema AMI RED MESH Registro independiente de KWh Recibido Voltaje Contador de apagones Envió de mensajes o banderas al presentarse inversión de flujo en tiempo real 15 Minute Load Profile Data (kwh) 30 25 20 15 10 5 0 2:15:00 2:30:00 2:45:00 3:00:00 3:15:00 3:30:00 3:45:00 4:00:00 4:15:00 4:30:00 4:45:00 5:00:00 5:15:00 5:30:00 5:45:00 6:00:00 6:15:00 6:30:00 6:45:00 7:00:00 7:15:00 7:30:00 7:45:00 8:00:00 kwh Time
Sistema AMI RED MESH Optimización de ciclos de facturación. Colector envía un mensaje al medidor REX para ejecutar el reset de Demanda a media noche REX hace el reset de Demanda a media noche MAS November 2002 November 2002 Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat 27 28 29 30 31 1 2 WAN 3 4 5 6 7 8 9 5 Billing Id 6 Billing Id 7 10 11 12 13 14 15 16 6 Colector 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 REX 1 2 3 4 5 6 7
Sistema AMI RED MESH Último suspiro Last gasp Indicadores de apagones (Outage Management) Grabación de tensión alarma de monitoreo de tensión ( umbral min. máx.) 8 contadores time stamp. Anti-fraude switch tilt
Sistema AMI RED MESH - WAN MAS Recolección de Datos del Sistema RED WAN
Sistema AMI RED MESH - WAN
Sistema AMI RED MESH - WAN CFE Mzn 1.2k m 900 Mh z
Sistema AMI RED MESH Diversificar Negocios Electricidad Agua Gas
Sistemas AMI - Experiencias
Sistema AMI Entorno Geográfico
Sistema AMI Entorno Técnico Balance de Carga Empleando información de Perfil de carga LP Permite a ENEE detectar clientes donde se lleve acabo robo de energía Disminución de perdidas Pre-pago
Sistema AMI Integración Integración a sistema de facturación nacional cajeros automáticos Mejora de atención al cliente Utilización para clientes Comerciales y Residenciales
Sistema AMI RED MESH Sistema de Facturación CIS Billing / Settlement Systems Meter Data Repository Revenue Protection Group Work Order Mgt. & Inventory Outage Management System Rate Research Standard Abierto Interfaces de Proceso de Negocio XML Files XML / RPC APIs Calendario de Facturación Cambio de Cuenta Cambios de Medidor Lectura On-request Corte / Reconexión Lectura del Medidor LP Outage / Restoration Data Indicadores de Fraude Servicio de Tensión Utility Enterprise LAN/WAN Sistemas de Recolección de Información de Datos - AMI Commercial WAN Networks Acceso Web Browser GUI Comunicaciones LAN WAN para Sistema Elster - AMI de medición Elster A3 ALPHA Meter/Collectors Medidor EnergyAxis Con comunicación de 900 MHz LAN Medidor Elster A1800 ALPHA con comunicaciones de WAN directa
Sistema AMI Sistema de Distribución Clic->
Redes Inteligentes SMART GRIDS Costo De Energía Sistemas viejos e ineficientes Generacion de Electricidad en Centro y Sudamerica Billions KWH 2000 1500 1000 500 0 2004 2010 2015 2020 2025 2030 Others Brazil Calidad de Potencia Requerida Costo de Comunicaciones RF, IP, WIMAX, BLC, etc. Source: Energy Information Admin, International Energy Outlook
Redes Inteligentes SMART GRIDS Smart Grids o redes Inteligentes no están definidas formalmente actualmente. Tanto en Europa como en Estados Unidos hay una multitud de organizaciones, empresas y fabricantes que están definiendo el termino. EPRI ( Electric Power Research Institute ) y el Departamento de Energía tienen iniciativas de Smart Grids o Intelli Grids.
Infraestructura de RED Avanzada Smart Grid Uso de la Computación y comunicaciones modernas para modernizar las REDES de ENERGÍA ELÉCTRICA Eficiente Confiable Displays y Controles Domésticos Prepago Demand Response Emplea RED AMI para Automatización de Distribución Emplea NODOS de información.
Redes Inteligentes SMART GRIDS Impulsan inteligencia hacia nuevos fronteras (HAN) Reducen Picos de Demanda Reducen Perdidas de Línea Integran equipo de Distribución Proveen usuarios con nuevos productos y servicios Ayudan a cumplir con metas de reducción de emisiones
Evolución del SMART GRIDS Valor Añadido AMI Detección y Control Carga Despachada en Tiempo Real Conexiones Inteligentes Medición Avanzada Net Metering Respuesta a Demanda TOU Nivel de Inversión
Infraestructura de RED Avanzada Smart Grid Uso de la Computación y comunicaciones modernas para modernizar las REDES de ENERGÍA ELÉCTRICA Eficiente Confiable Displays y Controles Domésticos Prepago Demand Response Emplea RED AMI para Automatización de Distribución Emplea NODOS de información.
Modelo del EPRI - SMART GRIDS Gerenciamiento de Datos Sist. de Construcción Eficiente Portal al Consumidor Coches Híbridos Plug-in Medición Avanzada Control y Análisis Dinámico
Redes Inteligentes SMART GRIDS Utilizando Infraestructura Avanzada de Medición (AMI) para mejorar el sistema de distribución de potencia La Red Inteligente del Futuro ( Smart Grid ) toma forma
Sistema AMI -Indicador de apagón Fault X 1 X NC ID 2 3 ID X NC 4 NC X 5 6 ID X 7 NC 8 NC X 9 NC X X 10 NC 11 ID 12 NC X ID 13 Llamadas de clientes por problema de servicio Sistema de Administración de Apagones Power Status Check (1-13) EnergyAxis MAS P Powered NC - Non-communicative ID - Indeterminate
Infraestructura de RED Avanzada Smart Grid Integration Customer Information System Billing/ Settlement Systems Meter Data Repository Comverge Load Management System Work Order Mgmt & Inventory Outage Mgmt System Rate Research Utility Enterprise Service Bus Open, Interoperable Communications Residentia l meter node A3 ALPHA meter collector WAN EnergyAxis Metering Automation Server (MAS) A3 ALPHA meter collector KEY Direct comm Home auto. comm 900 MHz RF LAN C&I meter node Gas & Electricity meters water meter node residential meter node Home Automation ZigBee Communications Load Control Modules & Programmable Controllable Thermostats
Control de Equipo Domestico Displays en Casa
Smart Grid Automatización Doméstica Medidor Colector EnergyAxis 900 MHz WAN Servidor de Medición Automatizado Control de Termostato : TOU Periodo de Pico Critico Control de Equipo en casa REX Meter REX Meter Network Zigbee Mesh Network Riga Thermostat Riga Appliance Control Module In Home Display
Infraestructura de RED Avanzada AGI Integration Customer Information System Open, Interoperable Communications Billing/ Settlement Systems Meter Data Repository Comverge Load Management System Utility Enterprise Service Bus Work Order Mgmt & Inventory EnergyAxis Metering Automation Server (MAS) Outage Mgmt System Rate Research KEY Direct comm Gas & Electricity meters A3 ALPHA meter collector WAN A3 ALPHA meter collector 900 MHz RF LAN C&I meter node residential meter node Electric Distribution System water meter node Medium voltage recloser node Medium voltage underground line sensor node Medium voltage line sensor node Low voltage transformer sensor node
Smart GRIDS Nodos de Información o AGI EnergyAxis AMI System Medium voltage underground line Medium voltage overhead line Distribution analysis software Transformador de Distribución Media tensión recloser
Smart GRIDS Nodos de Información o AGI Metering Automation Server (MAS) Sistema de recoleccion de Datos Standard XML Files Interface AGI Nodes with Direct WAN connection ABB FeederAll or other MDM, DMS/SCADA Enterprise Applications WAN Fiber, Public Wireless, TCP/IP,other Stand-alone Collector w/battery backup AGI Nodes with Direct WAN connection AGI Nodes on EnergyAxis 900 MHz LAN A3 ALPHA Meter/CNollector with WA & LAN communications Commercial / Industrial Meters
Smart GRIDS Nodos de Información o AGI Transformador Reconectador Aislador
Papel de AMI dentro un Smart Grid Permitir participación de usuarios HAN / Conexión a Demand Response Displays que muestren consumo Optimización de activos y eficiencia en la operación Modelo y determinación de pérdidas del sistema Control de Volt/Vars para el control de pérdidas Respuesta a eventos en el sistema Manejo de picos de demanda Desconexión de medidores para limitar demanda en condiciones de carga critica. * Identified through the Modern Grid Strategy development efforts led by the NETL
Papel de AMI dentro un Smart Grid Resistencia a ataques de hackers Seguridad y encriptación Mejora de la confiabilidad OMS que usen información de apagones y restauración del medidor Monitoreo de Equipo y Calidad de Potencia Gestionar uso de Energías Renovables Medición y Control Remoto de Equipo
AMI como parte de Smart GRIDS Distribution Automation Outage Management Customer Service Etc. MV Line sensor Meter / collector / hub Servidor AMI C&I meter MV Recloser sensor Meter / collector / hub LV Transformer sensor electric meters with disconnect Collector / hub LV Transformer sensor electric meters Load gas meter control electric meter water meter Programmable thermostat
AMI como parte de Smart GRIDS Conclusiones: RED AMI va mas allá de medir Información Flexibilidad de integración Proporciona información valiosa para diferentes áreas de la empresa eléctrica. AMI forma parte del SMART GRID RED orientada y planeada al futuro
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