PI as a Tool to Monitor the CFE Grid

1. Regional Seminar Series San José, Costa Rica PI as a Tool to Monitor the CFE Grid Mario Alvarez Francisco Holguin Jefe de DisciplinaConsultor Senior de CFE CFE - CENAL 29 – Jun - 2010

2. Agenda • Quiénes el CENACE? • Antecedentes • Situación Actual • Beneficios • Pasos a Seguir • P & R

3. Estructura de CENACE Informaciónsobre la Estructura de CENACE: • CFE cuenta 70, 000 empleados de los cuales el CENACE tieneaprox. 1,200 • CENALTE • 8 Áreas de Control • 29 subáreas • Mas de 700 Unidades de Generación • Capacidad total de CFE: aprox. 51,000 MW • Demandamáximainstantánea 35,434 MW

4. CENACE. Información Empresarial • Objetivo del CENACE • Mantener la continuidad en el suministro, calidad en el servicio, seguridad en la operación y economía global, respetando las restricciones ambientales. • Misión del CENACE • Mantener la integridad del Sistema Eléctrico Nacional para satisfacer el suministro de electricidad, optimizando el uso de la Infraestructura Eléctrica y los recursos energéticos, soportado en personal competente y en tecnología de vanguardia. • Visión del CENACE • Consolidar una organización inteligente imparcial y transparente que contribuya a satisfacer la demanda nacional y las transacciones transfronterizas de energía, en forma confiable y competitiva.

5. Antecedentes • Incapacidad de preveerinestabilidades en el Sistema Electrico. • Sin posibilidad de tener un monitoreo angular y fasorialen Tiempo Real. • Generación de Reportes Difícil y Laboriosa. • El Análisis de Fallos se realizaba «PostMortem» (o posterior al evento). • No se contaba con un indicador de estabilidad de la red.Situación antes del proyecto

6. VisibilidadEmpresarial de los Datos en Tiempo Real & Eventos

7. Sistema de MonitoreoDinámico y de Control del SistemaEléctricoNacional (MODICOSEN) Solución: • Sistema MODICOSEN: • Proveer los Medios Necesarios para el Análisis, Monitoreo e Historización de Datos de Unidades Sincrofasoras (PMUs) mostrando el comportamiento dinámico de la Red Eléctrica Nacional en Tiempo Real.

8. Sistema de MonitoreoDinámico y de Control del SistemaEléctricoNacional (MODICOSEN) • Sistema Orientado a Satisfacer la Respuesta a la demanda en la Estabilidad y Confiabilidad en la Red (ElectricalGrid). • Sistema WAM (Wide AreaMeasurementSystem) con el objetivo de Monitorear la Red Eléctrica Nacional y Prevenir Apagones en el Futuro atendiendo oportunamente las Necesidades de la Misma Red • Análisis y Graficaciones en Tiempo Real de Mediciones de Voltaje, Corriente y Angulo de Fase, así como los cálculos de Coeficiente de Amortiguamiento Oscilatiorio Regional e Interáreas • El Objetivo del MODICOSEN es utilizar la plataforma de OSIsoft e Infraestructura Eléctrica Nacional para Mejorar el Análisis de la Estabilidad, Generación Oportuna de Alarmas, Despacho Eléctrico y Diferenciación de Parámetros en la Red.

9. Arquitectura de Hardware:Sistema WAMs Servidor WEB Servidor Interface FFT Servidor De Calculos UAP Servidor BD PMUs Servidor BD FFT Servidor Interface C37118 PMUs PMUs

10. Infraestructura de PI: Integración con Microsoft y SISCO Interfase C37.118 PI Proccessbook MOSS 2007 PI Webparts PI Datalink Office 2007/2010 PI ACE PI Notifications SISCO UAP Interfase FFT PIServer AF Server Software + Services Managed PI

11. MODICOSEN • Monitoreo de PMUs • Processbook 3.2.0.0 • 16 PMUs (9 en funcionamiento). • Estado de conexión. • Estado de actualizacion.

12. MODICOSEN • Resumen de datos por PMU. • Control estadístico de calidad de señales (SQC)

13. MODICOSEN • Fasores de Voltaje. • Fasores de Corriente.

14. MODICOSEN • Grafica F - P. • Configurable • Grafica V - Q. • Configurable

15. MODICOSEN • Multi-Potencias (P) MW. • Configurable • Multi-Potencias (Q) MW. • Configurable

16. MODICOSEN • Datos por PMU. • Configurable • Multi-Frecuencias. • Configurable

17. MODICOSEN • Gusano de Frecuencia. • Configurable • Diferencia Angular. • Configurable

18. MODICOSEN • Publicación de Datos en WEB. • MOSS 2007 • OSIsoft WebParts 3.0 • MOSS 2007 Excel Services. • Configurable

19. MODICOSEN • Cálculos en tiempo real. • VB .Net 2005 • Servicios de Windows. • OSIsoft PI – SDK • Diferencia Angular • Voltaje de Línea • Potencia Activa • Potencia Reactiva.

20. MODICOSEN • OSISoft PI FFT Interface (Fast Fourier Transform). • Cálculo de armónicos de una señal. • Coordenadas Polares. • Coordenadas Rectangulares.

21. MODICOSEN • LIVE DEMO

22. Beneficios Intangibles • Actuales • Disminución en los tiempos de respuestapara el análisis de la información. • Mayor Flexibilidad en la búsqueda de información. • Herramientaamigable (Excel). • Democratización de la información. • Integración. Una sola fuente de información. • Mejora en “Feels and Looks” • Disminución de los tiempos de actualización de la información.-

23. Beneficios Tangibles • El Operador puede preveer inestabilidades en diferentes zonas del sistema eléctrico para aplicar acciones correctivas o preventivas. • El Monitoreo Angular y de Fase es de 50ms. • La Generación de Reportes es Agily Sencilla. • El Análisis de Fallas se puede llevar a cabo en Tiempo Real. • El Monitoreo de la Estabilidad de la Red es en Tiempo Real

24. Pasos a Seguir • Mayor cobertura y adquisición de datos de PMUs • Instalación de mayores instancias de PMUs • Escalabilidad • Esquema de HA (Alta Disponibilidad)