Читать книгу Internet de las cosas aplicado a Generación Distribuida - Marcos Politi - Страница 10

Existen distintos tipos de dispositivos electrónicos utilizados en una REI, dichos dispositivos forman parte de la estructura avanzada de medición, AMI, del inglés Advanced Metering Infrastructure, tal es el caso de los sincrofasores, PMU del inglés phasor measurments units, estos son utilizados en las líneas de trasmisión de alta potencia, y son utilizados para garantizar protección, brindando datos de mediciones para predecir deficiencias o fallas en las líneas de transmisión, tensiones, frecuencias y fases. No vamos a detenernos en el detalle específico de estos componentes dado que son casi exclusivos para las líneas de transmisión de potencia, y se intenta dar un enfoque más orientado a la distribución local.

Otros de los dispositivos utilizados son los medidores inteligentes SM, del inglés Smart Meters, estos son vitales para la adquisición de datos de consumo tanto en alta tensión como en la red de baja tensión, y desde el punto de vista de la generación distribuida de energía son indispensables dado que permiten la medición de energía en ambos sentidos, dando lugar a esquemas de facturación que se tratarán más adelante y que fomentan a la descentralización de la generación.

Estos SMs pueden compartir sus datos a través de distintos medios de enlace, los hay compartiendo los conductores por donde además se transmite la energía, como los que transportan estos datos a través de medios independientes como es el caso que abordaremos en este trabajo, y el cual utiliza como medio de enlace el aire, utilizando tecnologías de radiofrecuencia con tecnologías de baja potencia de consumo, LPWAN, del inglés Low Power Wide Area Network.

En los que transmiten a través de los conductores, se hace uso de la bondad del desplazamiento en frecuencia portadora de los datos, a valores muy altos de frecuencia alrededor de 1 o 10 MHz dependiendo de la tecnología, lo que hace poco probable pérdida o colisión de datos por la señal de energía.

Dentro de las tecnologías más utilizadas, podemos observar el detalle que realizo la Guia AEA 92559 de la Asociación Eléctrica Argentina, en la cual adosa una capa más dentro de una REI.

• Capa de potencia y energía.

• Capa de comunicaciones.

• Capa informática.

La capa de potencia y energía es la capa donde se produce el despacho de energía, en algunas de las tecnologías coincide con la capa de comunicaciones.

En tanto la capa de comunicaciones e informática, son las capas donde se define al flujo de datos producto de mediciones, comandos, alarmas, estados, señalizaciones u otro tipo de variables que viajan desde y hacia cualquiera de los dispositivos o elementos que componen a la red eléctrica inteligente.

Las comunicaciones son la columna vertebral de una REI. Éstas juegan un papel fundamental, permitiendo a los diversos equipos distribuidos conectarse con los centros de gestión de la información.

Respecto al tipo de comunicaciones a la actualidad existen las siguientes

• Telefonía móvil: GSM (2G), GPRS/EDGE (2,5G), UTMS (3G), WiMax(4G), LTGE (4G).

• Telefonía fija.

• RF 2,4 GHz de Corto Alcance: ZigBee, Bluetooth, soluciones propietarias.

• Onda Portadora: PLC (Power Line Carrier Comunication).

• WiFi.

• Enlace por RF Soluciones propietarias.

• Fibra Óptica: Multi-modo, mono-modo.

• Satelital: LEO (Orbita baja) GEO (Geoestacionario) [1].

Cada una de ellas ofrece prestaciones diferenciadas las cuales se pueden apreciar en la siguiente Figura

Figura 1: Gráfico de alcance vs Velocidad, Tecnologías [1]

En los últimos años, la elección de las distintas tecnologías de comunicación aplicadas a una REI, presentó la siguiente distribución.

Figura 2: Evolución de tecnologías en REI. [1]

Es notable, ante el advenimiento de esta tecnología, el alto porcentaje de soluciones de comunicación de tipo propietaria, desarrollada ya sea por empresas como así también por Universidades y Centros de Investigación, casi en la misma cantidad que la tecnología PLC.

Si observamos, con el tiempo, esta proporción se hace cada vez más chica, esto se da en virtud de un aumento en soluciones de RF de corto alcance, ya estandarizadas. Surge acá un análisis de la importancia de la estandarización para poder implementar una REI, el uso de multiplataformas, favoreciendo a la industria abierta y competitiva, hace necesaria una integración de datos en todos sentidos para poder generar un ambiente de generación y consumo de los datos de medición y registro de fallas, surgiendo aquí una nueva definición, los prosumidores de información, aquellos terminales de medición que además de consumir información la generan.

Por otro lado, están los sensores inalámbricos de red, WSN, del inglés Wireless Sensor Network. El enfoque de este trabajo apunta a la utilización de tecnologías LPWAN utilizando la de la Alianza LoRa, para su implementación.

Para finalizar, dentro de los dispositivos que componen los AMIs en baja tensión, no podemos omitir a los analizadores de red, que son quienes realizarán las mediciones de la calidad de la energía generada por sistemas de generación distribuida, y mediante la información obtenida de los mismos es posible poder predecir fallas.