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PROYECTO FINAL DE CARRERA
ANÁLISIS DE INCIDENCIAS EN LA MONITORIZACIÓN Y CONTROL DE
INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA EN RÉGIMEN ESPECIAL: APLICACIÓN A PARQUES EÓLICOS
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD DE SEVILLA
AUTOR: MOISÉS GUERRERO CÁCERES TUTOR: ISIDORO LILLO BRAVO
SEPTIEMBRE DE 2013
Escuela Superior de Ingeniería Análisis de incidencias en la monitorización y control de instalaciones de producción de energía en Régimen Especial: Aplicación a Parques Eólicos. Universidad de Sevilla
Moisés Guerrero Cáceres 2
ÍNDICE
ÍNDICE............................................................................................................................2 CAPÍTULO 1. – INTRODUCCIÓN.............................................................................4 CAPÍTULO 2. - OBJETIVO DEL PROYECTO ........................................................5 CAPÍTULO 3. - DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO ESPAÑOL.........7
3.1. INTEGRACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO...................................................7 3.2. OPERATIVIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO ................................................9 3.3. GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD EN RÉGIMEN ESPECIAL ..................11
CAPÍTULO 4. – SISTEMAS DE MONITORIZACIÓN Y CONTROL EN INSTALACIONES DE RÉGIMEN ESPECIAL.......................................................13
4.1. ELEMENTOS PRODUCTORES DE ENERGÍA Y OTROS..............................15 4.2. PLC’s ....................................................................................................................16 4.3. SERVIDOR DEL TECNÓLOGO........................................................................16 4.4. SUBESTACIÓN O CENTRO DE TRANSFORMACIÓN Y UCS.....................17 4.5. SERVIDOR REMOTO DE TELEMANTENIMIENTO .....................................18 4.6. SERVIDOR CENTRAL.......................................................................................19 4.7. CENTRO DE CONTROL....................................................................................19 4.8. DESPACHO DELEGADO ..................................................................................21
4.8.1. Fases del proceso de las consignas de regulación de potencia .......................22 4.8.2. Requisitos para un Despacho Delegado .........................................................24 4.8.3. Causas de la restricción de máxima potencia .................................................24
4.9. EQUIPO DE TELEMANTENIMIENTO ............................................................26 4.10. RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA ......................................................................28
CAPÍTULO 5. – INCIDENCIAS REGISTRADAS EN INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN EN RÉGIMEN ESPECIAL ............................................................31
5.1. CLASIFICACIÓN DE INCIDENCIAS SEGÚN EL SERVICIO AFECTADO.32 5.2. CLASIFICACIÓN DE INCIDENCIAS SEGÚN EL MÓDULO CORRUPTO..38 5.3. INCIDENCIAS EXTERNAS...............................................................................43
CAPÍTULO 6. – ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE INCIDENCIAS REGISTRADAS, APLICADO A PARQUES EÓLICOS........................................................................48
6.1. GRÁFICAS DE INCIDENCIAS REGISTRADAS.............................................49 6.1.1. Incidencias por servicio afectado ...................................................................49
6.1.1.1. Comparativa por número de incidencias ..................................................49 6.1.1.2. Comparativa por porcentajes ....................................................................53 6.1.1.3. Comparativa por repercusión económica para el cliente..........................56
6.1.2. Incidencias por módulo corrupto....................................................................59 6.1.2.1. Comparativa por número de incidencias ..................................................59 6.1.2.2. Comparativa por porcentajes ....................................................................62 6.1.2.3. Incidencias internas por módulo corrupto ................................................63
6.1.3. Incidencias externas al equipo de telemantenimiento ....................................64
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6.1.3.1. Origen de las incidencias..........................................................................64 6.1.3.2. Comparativa por número de incidencias externas....................................65 6.1.3.3. Comparativa por porcentajes ....................................................................67
CAPÍTULO 7. - GUÍA DE RECOMENDACIONES................................................69 7.1. EQUIPO DE TELEMANTENIMIENTO ............................................................69 7.2. COMUNICACIÓN CLIENTE-EMPRESA DE TELEMANTENIMIENTO ......69 7.3. PROCEDIMIENTO PARA RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS.......................69 7.4. CRITERIOS EN LA RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS..................................70
7.4.1. Clasificación de tiempos de resolución máximos...........................................70 7.4.2. Resolución de incidencias con retenes de parque...........................................71 7.4.3. Priorización en la resolución de incidencias ..................................................71 7.4.4. Verificación de resolución por parte del cliente.............................................72
7.5. MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS..............................................................73 CAPÍTULO 8. – CONCLUSIONES ...........................................................................74 CAPÍTULO 9. – BIBLIOGRAFÍA .............................................................................76
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CAPÍTULO 1. – INTRODUCCIÓN
El auge de las energías renovables debido al encarecimiento y escasez de los
combustibles fósiles, así como por la mayor concienciación social con el
medioambiente está propiciando un cambio progresivo en la forma de obtener energía
eléctrica para las necesidades del ser humano.
Ante la creciente importancia y peso de las tecnologías de producción de
electricidad a partir de energías renovables en el sistema español de generación de
energía eléctrica, se hace necesario crear sistemas que permitan operar sobre este tipo de
plantas generadoras de energía.
Por una parte, la energía eléctrica no puede almacenarse en gran escala. Bajo
esta premisa será necesario que, en función del consumo de energía instantáneo que se
demanda en España, exista la posibilidad de regular la cantidad de energía eléctrica
generada en las plantas de generación de energía eléctrica, ya que no se puede generar
más electricidad que la que se demanda en un momento determinado. Esto nos lleva a la
necesidad de que exista un sistema regulador de producción a nivel nacional por parte
de REE (Red Eléctrica de España), que decida quién y cuánta energía eléctrica puede
producirse en cada momento.
Por otra parte, la producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía
renovables presenta el inconveniente de depender de condiciones externas
(climatológicas, principalmente). Debido a que la producción en estas instalaciones no
es constante, la regulación de la producción en este tipo de plantas es más compleja que
en otro tipo de plantas. Por este motivo, se hace necesario disponer de complejos
sistemas de operación sobre estas instalaciones de producción de energía que posibiliten
una mayor eficiencia y rendimiento aprovechando las condiciones climatológicas, así
como cumplir con las órdenes de regulación de producción impuestas desde REE.
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CAPÍTULO 2. - OBJETIVO DEL PROYECTO
Para posibilitar un total control de la explotación de una instalación de
producción en régimen especial es necesario tener un completo sistema de
monitorización y control sobre el mismo a través de Scadas. Este sistema tendrá
garantizado un correcto funcionamiento en todo momento gracias a una empresa de
telemantenimiento, encargada de solucionar todos los posibles fallos que puedan
producirse en las comunicaciones, monitorización y control de las instalaciones de
producción.
El aspecto clave en la explotación de las plantas de generación de energía
eléctrica a partir de fuentes de energía renovables es la maximización de beneficios en
la producción, puesto que las plantas suponen importantes inversiones para los
propietarios y esperan obtener una gran rentabilidad. Por ello, todas las empresas
involucradas en el control de una planta generadora deben trabajar en coordinación para
evitar que haya fallos en el sistema que supongan pérdidas económicas. Cada segundo
que se deja de producir energía por un error en el sistema supone una pérdida
económica que hay que evitar, en especial cuando las condiciones meteorológicas son
las ideales para la producción de energía según la fuente de energía renovable que se
emplea (días con abundancia de sol, viento, corrientes de agua, etc.).
La intención de reducir las pérdidas económicas que se producen en la
producción de energía eléctrica debido a fallos en la monitorización y control de las
instalaciones a través de los Scadas lleva a la necesidad de realizar un análisis de los
tipos de fallos observados, con el objetivo de estudiar los puntos débiles del sistema y
las posibles soluciones que se pueden llevar a cabo por la empresa de
telemantenimiento, tanto en acciones preventivas como correctivas.
El objetivo de este proyecto es realizar un análisis de los tipos de fallos que se
registran en el sistema de monitorización y control de parque eólicos desde varios
puntos de vista distintos y clasificarlos. Se realizarán análisis estadísticos según las
clasificaciones estimadas y se hará especial hincapié en las incidencias más críticas del
sistema de monitorización y control. Este análisis se hará en base a las 2850 incidencias
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registradas por una empresa de telemantenimiento en un total de 230 parques eólicos,
ubicados en España, Portugal y Sudamérica, en el período comprendido entre el 1 de
enero de 2013 y el 1 de septiembre de 2013.
No se pretende con este estudio llegar hasta el máximo detalle en los orígenes de
los fallos (drivers con funcionamientos anómalos, protocolos de comunicaciones que
fallan, etc.), ni estudiar las posibles correcciones que conllevaría cada tipo de
incidencia, sino acotar las partes del sistema más propensas a provocar errores para así
poder realizar estudios más exhaustivos y abordar posibles modificaciones e
innovaciones en el sistema de monitorización y control en el futuro, de cara a mejorar el
rendimiento y rentabilidad de las plantas productoras en Régimen Especial cuyo
mantenimiento está a cargo de la empresa de telemantenimiento.
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CAPÍTULO 3. - DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
ESPAÑOL
3.1. INTEGRACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
Los principios generales sobre el suministro de energía eléctrica y las distintas
opciones de contratación vienen recogidos en la Ley 54/1997, del sector eléctrico, y en
su desarrollo normativo, principalmente el Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre,
y las disposiciones relativas a las tarifas.
Para entender el funcionamiento del sistema eléctrico es necesario aclarar cuáles
son los distintos organismos que integran y regulan el mercado de la energía eléctrica en
España.
Reguladores:
o La Administración General del Estado que ejerce las facultades de la
planificación eléctrica, regula la organización y el funcionamiento del mercado
de producción, establece la regulación básica de la generación, transporte,
distribución y comercialización de energía eléctrica y determina los requisitos
mínimos de calidad y seguridad en el suministro eléctrico.
o La Comisión Nacional de Energía que vela por la competencia efectiva del
sector eléctrico y por su objetividad y transparencia.
Operadores:
o El Operador del Sistema es el responsable de la gestión técnica del sistema y
tiene por objeto garantizar la continuidad y seguridad del suministro eléctrico y
la correcta coordinación del sistema de producción y transporte. La Ley asigna
esta función a Red Eléctrica (REE).
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o El Operador del Mercado es el responsable de la gestión económica: gestiona el
sistema de ofertas de compra y venta de energía que los diferentes agentes
efectúan en el mercado de producción y realiza la liquidación final resultante. La
Ley asigna esta función a la Compañía Operadora del Mercado Español de
Electricidad (OMEL).
Productores:
o Se considera agente productor de energía eléctrica en régimen ordinario a toda
aquella persona física o jurídica que tiene la función de generar energía eléctrica,
así como construir, operar y mantener las centrales de producción.
o Los productores en régimen especial son los productores que utilizan energía
primaria de origen renovable o cogeneración de alta eficiencia, así como los
autoproductores, siempre y cuando la potencia instalada de las instalaciones no
supere los 50 MW.
Comercializadores:
Las empresas comercializadoras de electricidad son aquellas empresas eléctricas
encargadas de vender la electricidad a los clientes finales. Las comercializadoras de
mercado libre venden la energía a la tarifas fijadas por ellas mismas y las de Último
Recurso son designadas por el Gobierno para ofertar la Tarifa de Último Recurso (TUR)
a los precios fijados por el Ministerio de Industria según el Real Decreto 485/2009, de 3
de abril, que regula la puesta en marcha del suministro de último recurso en el sector de
la energía eléctrica. En dicha norma se establece que, a partir del 1 de julio de 2009, se
inicia el suministro de último recurso realizado por los comercializadores de último
recurso siguientes:
o Endesa Energía XXI, S.L.
o Iberdrola Comercialización de Último Recurso, S.A.U.
o Unión Fenosa Metra, S.L.
o Hidrocantábrico Energía ültimo Recurso, S.A.U.
o E.ON Comercializadora de Último Recurso, S.L.
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Distribuidores:
Los agentes distribuidores tienen la función de distribuir energía eléctrica, así
como construir, mantener y operar las instalaciones de distribución destinadas a situar la
energía en los puntos de consumo y proceder a su venta a aquellos consumidores finales
que adquieran la energía eléctrica a tarifa o a otros distribuidores que también adquieran
la energía eléctrica a tarifa. Las principales empresas distribuidoras son: Endesa,
Iberdrola, Unión Fenosa, Hidrocantábrico y E.ON.
Consumidores:
Son las personas físicas o jurídicas que compran la energía para su propio
consumo. Aquellos consumidores que adquieren energía directamente en el mercado de
producción (generalmente grandes industrias) se denominan Consumidores Directos en
Mercado.
3.2. OPERATIVIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO
Como ya se ha comentado, Red Eléctrica (REE) es la compañía responsable de
la operación del sistema eléctrico español y de la gestión de la red de transporte de
energía eléctrica.
Para realizar estas funciones básicas y garantizar el funcionamiento global del
sistema eléctrico, controla y opera el sistema en tiempo real y garantiza la correcta
coordinación entre la generación de las centrales eléctricas y el transporte de energía,
asegurando, en todo momento, la continuidad y seguridad del suministro eléctrico.
La energía, en primer lugar, la producen y entregan los generadores a la red de
transporte, en las cantidades y horas que se asignan en los mercados y teniendo en
cuenta que REE debe autorizar que la energía que se produce pueda entregarse a la red
si no sobrepasa la demanda existente en cada momento.
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El transporte lo gestiona REE empleando su propia red y la de otros
transportistas, realizando la entrega física de la energía a los distribuidores y a algunos
consumidores en alta tensión. Los distribuidores (Endesa, Iberdrola, etc.) reciben la
energía del transporte y la entregan a los consumidores, transformada al nivel de tensión
que éstos precisen.
En la siguiente imagen puede verse un esquema del sistema eléctrico español:
El precio de la energía eléctrica viene determinado por la llamada subasta
eléctrica. Una explicación sencilla del sistema de subasta eléctrica sería que los
generadores ofertan la electricidad que van a producir al día siguiente y las empresas
compran esa electricidad. De esta forma se iguala la generación a la demanda, pues sólo
producirán electricidad los generadores que hayan conseguido un comprador para su
electricidad. Como ya se ha mencionado anteriormente, el operador del mercado es
OMEL.
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En cuanto a las energías renovables, estas tarifas y el régimen económico vienen
regulados por el Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la
actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.
3.3. GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD EN RÉGIMEN ESPECIAL
El régimen económico para las instalaciones generadoras de energía en Régimen
Especial viene regulado por el Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se
regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. En especial,
el grupo de energía eólica sobre tierra pertenece al subgrupo b.2.1.
Según este Real Decreto, los productores tienen dos opciones:
a) Ceder la electricidad al sistema a través de la red de transporte o distribución,
percibiendo por ella una tarifa regulada, única para todos los períodos de programación,
expresada en céntimos de euro por kilovatio-hora.
b) Vender la electricidad en el mercado de producción de energía eléctrica. En
este caso, el precio de venta de la electricidad será el precio que resulte en el mercado
organizado o el precio libremente negociado por el titular o el representante de la
instalación, complementado, en su caso, por una prima en céntimos de euro por
kilovatio-hora.
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Este régimen especial ofrece la ventaja de introducir y fomentar la competencia
entre los productores en el mercado eléctrico, además de promover la producción de
electricidad renovable en las horas punta (que suelen tener mayor coste).
El coste de las primas a las energías renovables y la cogeneración se traslada al
consumidor final incluyéndolo en la tarifa eléctrica, como una partida dentro de los
peajes de acceso.
Aparte de las primas que ofrece el régimen especial, estas instalaciones
generadoras de energía eléctrica tienen prioridad de acceso de la red frente al resto de
generadores. En lo relativo a la conexión, en caso de existir limitaciones de generación
de energía en el punto de conexión, las instalaciones generadoras renovables tendrán
preferencia frente al resto de generadores.
El sistema prevé igualmente otras bonificaciones e incentivos para fomentar
comportamientos beneficiosos para el sistema:
o Discriminación horaria: para las instalaciones a tarifa ordinaria, existe la
posibilidad de obtener una bonificación o penalización de hasta el 37%
dependiendo de si la energía se produce en horas punta o valle.
o Complemento por eficiencia para las cogeneraciones, según el nivel de
aprovechamiento del calor útil.
o Complemento por energía reactiva por el mantenimiento de determinados
valores del factor de potencia para la estabilidad de la red.
o Complemento por seguridad de suministro: para las plantas eólicas que sean
capaces de no desconectarse de la red, en caso de huecos de tensión. Con ello se
evita la desconexión de todo el parque en caso de pequeños fallos de la red, lo
que podría desestabilizar totalmente el sistema.
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CAPÍTULO 4. – SISTEMAS DE MONITORIZACIÓN Y CONTROL
EN INSTALACIONES DE RÉGIMEN ESPECIAL
El sistema de monitorización y control de la generación de energía eléctrica a
partir de energías renovables requiere un doble control en las centrales o parques, ya
que tanto el propietario de la instalación (o el operador en el que delegue la operación
de las instalaciones) como Red Eléctrica Española, operador del sistema de energía
eléctrica en España, necesitan poder intervenir en el funcionamiento del la instalación
en cuestión.
Podemos ver en la siguiente figura un esquema aproximado de la estructura
jerárquica de las comunicaciones entre instalaciones de producción de electricidad a
partir de fuentes de energía renovables y un sistema central que coordina la
monitorización y control de varios parques de España:
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Normalmente el radio de acción de la empresa de telemantenimiento abarca los
servidores remotos y centrales y también pueden llegar hasta el equipo del Despacho
Delegado, aunque esto dependerá del agente operador y del contrato de mantenimiento
existente entre las partes.
En otros países, como Portugal, el operadores de la red no regula la producción
de energía las plantas de energías renovables y la figura del Despacho Delegado no
existe como tal, sino que se mandan los datos de producción al operador de la red para
que realice los cálculos pertinentes sobre la red.
Aunque cada planta y cada tipología de generación de energía en Régimen
Especial tienen sus particularidades y pueden diferir, a continuación se describirán las
distintas partes que entran en acción en el control y el telemantenimiento de las
instalaciones de producción de energía eléctrica en Régimen Especial.
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4.1. ELEMENTOS PRODUCTORES DE ENERGÍA Y OTROS
Dentro de los elementos productores de energía se incluyen los aerogeneradores,
torres solares, paneles fotovoltaicos, turbinas, etc., que obtienen electricidad a partir de
las fuentes de energía renovables.
Además de los elementos productores, suelen existir también en las instalaciones
de producción una o más estaciones meteorológicas que recogen las condiciones
climatológicas para así poder tener más datos sobre la operación y posibilidades de
generación del parque.
En los elementos de producción existen sensores instalados de todo tipo para
conocer el estado de funcionamiento de cada máquina productora. Las señales digitales
y analógicas que emiten estos sensores son enviadas al PLC que tiene cada máquina
instalado para que sea interpretado como una variable que se enviará a los servidores
que tratan los datos de todo el parque
Al mismo tiempo, los elementos de producción también tienen actuadores que
permiten cambiar el estado de funcionamiento de los mismos. Es decir, que los
elementos de producción deben poder recibir órdenes de arranque o parada de
producción, e incluso pueden recibir órdenes para producir energía por debajo de su
potencia nominal. Los actuadores realizarán cada acción en función de las señales que el
PLC de la máquina en cuestión les envíe. Estas órdenes suelen ser enviadas desde el
Centro de Control del agente operador por imposición de REE, pero también pueden
aplicarse por algún técnico de instalaciones desde el mismo PLC situado junto al
elemento de producción para realizar labores de mantenimiento.
La energía eléctrica producida por cada elemento de producción es vertida a la
subestación por la que se evacua la energía de toda la instalación, una vez transformada
al nivel de tensión adecuado.
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4.2. PLC’s
Los PLC’s son pequeñas computadoras que admiten y tratan señales de entrada
y salida, tanto analógicas como digitales. Cada elemento de producción suele tener su
propio PLC y, al mismo tiempo, todos los PLC están conectados con el servidor del
fabricante (también llamado tecnólogo) de los elementos de producción.
Normalmente, las señales que producen los transductores que un elemento de
producción tiene instalado son enviadas a su PLC. Este las interpreta tanto si son
analógicas como digitales y les asigna una variable con un nombre o “tag” relacionado
con su significado físico, de forma que los valores de cada variable que sean enviados al
servidor del tecnólogo tengan un nombre reconocible por este.
Al mismo tiempo, cuando se desea enviar una orden de arranque o parada a un
elemento de producción es su PLC el que, al recibir desde el servidor del tecnólogo un
cierto valor para una variable o “tag”, lo interpreta como una orden a enviar al actuador
correspondiente.
4.3. SERVIDOR DEL TECNÓLOGO
El fabricante de los elementos de producción o tecnólogo, cuando construye las
instalaciones de producción instala también un servidor que es el encargado de recoger
las señales y medidas de todos los elementos de producción enviadas a través de sus
PLCs.
El cometido de este servidor no es realizar ningún tipo de control sobre la
instalación, sino suministrar los datos de funcionamiento de todos los elementos de
producción al servidor de telemantenimiento instalado en el mismo parque de una forma
centralizada, evitando que el servidor de telemantenimiento tenga que estar conectado
individualmente con todos los PLCs.
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Además, cuando desde el Centro de Control del agente operador se envían
órdenes de arranque o parada a los elementos de producción, es este servidor del
tecnólogo el encargado de dirigir la orden al PLC del elemento de producción en
cuestión.
El mantenimiento de este servidor corre a cargo del tecnólogo o del agente
operador y la empresa de telemantenimiento no tiene acceso al mismo.
4.4. SUBESTACIÓN O CENTRO DE TRANSFORMACIÓN Y UCS
La subestación está formada los transformadores que realizan la función de
convertir la electricidad generada en baja o media tensión a media o alta tensión, para su
transporte y distribución por la red eléctrica.
Las subestaciones envían datos de funcionamiento de la instalación mediante un
servidor llamado UCS (Unidad de Control de Subestación) al equipo remoto de la
empresa de telemantenimiento, que a su vez los enviará al servidor central vía satélite
para visualizar su estado en el Scada del operador. Los datos que servirán serán los de
producción en cada instante, los estados de los interruptores y los transformadores, las
alarmas que estén activas, etc.
Las operaciones de mando para apertura y cierre de interruptores se enviarán por
parte de los operadores desde el Scada del servidor central y será la UCS la que
interpretará estas órdenes para maniobrar sobre la aparamenta.
Al mismo tiempo, esta UCS es una estación de control que permite que el
técnico de la instalación pueda maniobrar sobre la aparamenta de las subestaciones
desde el mismo parque para hacer que una planta comience a verter o deje de verter
energía a la red en caso de que fallasen las órdenes enviadas desde el Scada central del
agente operador.
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En las subestaciones también existen otros equipos llamados servidores SCRE
(Seguimiento del Cumplimiento de Regulación Reactiva) encargados de controlar el
factor de potencia de la potencia generada en las instalaciones, para evitar que la energía
reactiva alcance cotas indeseables que puedan provocar multas por parte de REE. Para
ello, este servidor se comunica con una batería de condensadores que permiten regular
el factor de potencia. Funciona mediante envío de consignas de una forma similar a los
elementos de producción cuando reciben consignas de limitación de potencia.
4.5. SERVIDOR REMOTO DE TELEMANTENIMIENTO
El equipo remoto de telemantenimiento es el encargado de recoger los datos de
funcionamiento de cada parque (a través del servidor del tecnólogo) y subestación y
enviarlos vía satélite al equipo central del agente operador.
Aprovechando que en el servidor puede haber una base de datos existirá la
posibilidad de crear un Scada en estos servidores remotos para que los supervisores de
la instalación puedan monitorizar e interactuar con los elementos productores de una
forma similar a como se hace en un Centro de Control.
Este servidor remoto recibirá las órdenes de operación procedentes del equipo
central, las interpretará y las enviará al servidor del tecnólogo y, en caso de existir
Scada local en la instalación, las órdenes también podrán ser enviadas mediante el
mismo. Dependiendo de los intereses del agente operador, las órdenes de operación
podrán ser enviadas desde el mismo Centro de Control seleccionando sobre qué
elementos de producción se desea interactuar, o bien podrá permitirse que sea un
algoritmo del servidor remoto el que seleccione qué elementos de producción
arrancarán o pararán.
Cuando estos equipos remotos disponen de una base de datos que almacena
datos de operación permitirá sacar informes de distintos tipos a los operarios de parque,
con el fin de poder realizar un completo seguimiento del estado de producción de una
planta y evaluar su funcionamiento.
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En ocasiones, estos servidores funcionan con redundancia instalándose dos
similares, para que en el caso de que uno de ellos quede fuera de funcionamiento las
comunicaciones se conmuten al servidor de respaldo.
4.6. SERVIDOR CENTRAL
El equipo central de un agente operador recibe vía satélite los datos de los
distintos equipos remotos de instalaciones que un mismo operador posee en cualquier
parte del mundo. Estos datos son almacenados en una base de datos central que permite
publicarlos en tiempo real en un Scada que controla el operador en su propio Centro de
Control, además de poder sacar informes de producción de los distintos parques sobre
los que opera. Este Centro de Control se conecta vía Internet a los datos del equipo
central para poder visualizar el Scada.
Las órdenes que son enviadas a través del Scada central son gestionadas desde
este servidor central y enviadas a los parques vía satélite.
El equipo central también recibe órdenes de regulación de potencia para las
instalaciones desde los Despachos Delegados para que sean enviadas a los parques y a
su vez surte a los Despachos Delegados de los datos que REE reclama en tiempo real.
Estos datos se especifican en el apartado correspondiente a los Despachos Delegados.
4.7. CENTRO DE CONTROL
El propietario de la instalación de producción de energía eléctrica necesita tener
un total control sobre sus instalaciones para poder operar con la planta de la forma más
eficiente y alcanzando las mayores ganancias posibles. Este cliente suele dejar la
operación y mantenimiento de las instalaciones en manos de otra empresa externa, el
llamado agente operador, con más experiencia para la explotación y operación de las
mismas.
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El cometido principal del agente operador es maximizar la producción de
energía eléctricas de las instalaciones generadoras para el beneficio económico de sus
clientes.
Para poder operar, el agente operador necesita tener una completa
monitorización del funcionamiento de todas las instalaciones sobre las que opera y
además debe tener maniobrabilidad desde un lugar centralizado para poder operar sobre
los distintos elementos de las instalaciones de producción. Todo esto suele llevarse a
cabo desde un Centro de Control operativo 24 horas y se tiende a integrar todas las
plantas que tenga un mismo agente operador de instalaciones en un mismo Scada para
facilitar esta labor.
Scada de Centro de Control
Los agentes operadores monitorizan y actúan desde su Centro de Control para
controlar todas las plantas que gestionan a través de este Scada que las aglutina. Este
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Scada es una herramienta muy completa que permite un total control sobre las plantas,
otorgando la posibilidad de enviar órdenes de funcionamiento a los elementos de
producción de las instalaciones.
Los datos que se visualizan en el Scada son ofrecidos desde el equipo central de
la empresa encargada del telemantenimiento a través de Internet. En estos Scadas es
posible ver valores de funcionamiento y producción de la planta en tiempo real, ver
datos meteorológicos, detectar fallos y alarmas o errores en elementos situados en las
instalaciones u obtener informes de distintos tipos, entre otras múltiples posibilidades.
También tienen permitido operar sobre los las subestaciones en las que vierten su
energía las plantas generadoras de energía.
El correcto funcionamiento de este Scada depende de la empresa de
telemantenimiento, la cual debe cuidar de que todos los parques muestren todos sus
datos correctamente y que cuando se mandan órdenes desde el mismo, estas lleguen a
las instalaciones de generación de energía eléctrica, prestando especial atención a que
las comunicaciones con las instalaciones sean estables.
4.8. DESPACHO DELEGADO
El Despacho Delegado, como tal, existe en España pero no en las plantas que el
equipo de telemantenimiento mantiene en el extranjero. En otros países sólo es
necesario que el operador de la red reciba los valores de producción de las instalaciones
o bien, si desea regular algún parque, lo hace a través de un sistema ajeno a la empresa
de telemantenimiento.
En lo concerniente a España, con fecha 2 de diciembre de 2005 se publicó el
Real Decreto 1454/2005, por el que se modifican determinadas disposiciones relativas
al sector eléctrico. En su Artículo sexto, punto cinco “se establece la obligación para
todas las instalaciones del régimen especial con potencia superior a 10 MW de estar
asociadas a un centro de control, que actuará como interlocutor del operador del
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sistema, transmitiendo las instrucciones a los distintos propietarios de dichas
instalaciones o sus representantes, con objeto de garantizar en todo momento la
fiabilidad del sistema eléctrico".
El servicio de Despacho Delegado se describe como un interlocutor con REE
para las instalaciones de generación renovable de más de 10 MW que debe atender al
envío de medidas y recepción de consignas que garanticen la seguridad del sistema
eléctrico. Estos datos se recibirán y enviarán a los parques a través del servidor central
de un agente operador o bien directamente con los parques. Las consignas se referirán a
la disminución de la potencia máxima que puede ofertar cada instalación y serán
ordenadas por REE en último término, siempre que no existan otros medios para excluir
de riesgos al sistema. La actuación será en tiempo real o con la antelación suficiente,
bien porque ya se ha actuado sobre la energía gestionable, bien porque únicamente es
posible su solución mediante la actuación sobre la energía no gestionable.
En los procedimientos de operación de REE y documentación adicional se
encuentra una descripción del proceso, no invadiendo el terreno de la relación entre el
productor o propietario de la instalación y el Centro de Control o agente operador
contratado, que puede calificarse de libre entre las partes.
Las partes implicadas directamente en este proceso de limitaciones de potencia
son:
- Los Centros de Control.
- Los productores en régimen especial.
- El CECRE de REE.
El Centro de Control de Régimen Especial de Red Eléctrica (CECRE) se inserta
en el Centro de Control Eléctrico de Red Eléctrica (CECOEL), habiéndose diferenciado
el tratamiento al régimen especial en el control del operador del sistema por garantizar
la seguridad y calidad del abastecimiento para la energía en régimen especial.
4.8.1. Fases del proceso de las consignas de regulación de potencia:
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1. Envío a REE de medidas del parque.
La frecuencia del envío deberá ser, como máximo, de 12 segundos e incluir, al
menos, la potencia activa, reactiva, la conectividad del parque y, si están disponibles, la
medida de tensión, la intensidad y ciertos datos meteorológicos en función del tipo de
tecnología usada para la generación de energía. En concreto, para los parques eólicos es
obligatorio facilitar la dirección del viento y la temperatura.
2. Recepción y gestión de las consignas enviadas por REE.
Cada minuto, REE analiza las medidas que recibe al nivel del nudo de conexión
y envía consignas a los productores por parque y tipo de parque a través de sus
Despachos Delegados. El Despacho Delegado recibe la consigna y, o bien la gestiona
directamente a través de un acceso remoto a las instalaciones, bien reenvía la consigna
al centro de operaciones del parque al que se encuentra conectado. Independientemente
del medio escogido, la consigna debe materializarse en un plazo inferior a los minutos
que correspondan a la tecnología de generación utilizada, si bien existe una pequeña
tolerancia.
3. Adaptación de las consignas de REE.
REE analiza el sistema al nivel de los nudos de red. Si un nudo no es gestionado
completamente por un mismo centro de control, REE propone las consignas por parque
y tipo de parque mediante un reparto proporcional. En caso contrario, la consigna se
emitirá por nudo, pudiendo el Centro de Control redistribuir la consigna entre los
parques con las consabidas justificaciones.
4. Levantamiento de la consigna.
Actualmente las consignas se envían cada minuto debiendo ser mantenidas
mientras sean recibidas, satisfaciendo el plazo de respuesta mínima de los minutos
requeridos en función de la tecnología. En concreto, para parques eólicos el tiempo de
respuesta está fijado en 15 minutos. En un futuro es posible que las consignas se
mantengan para un plazo de 10 minutos incorporando medidas que suavicen las
consignas aportando una mayor estabilidad a las reducciones de potencia.
5. Incumplimientos.
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Ante un incumplimiento de las consignas, REE puede ordenar el disparo del
interruptor principal del parque. Además, pueden suponer una grave penalización
económica a las empresas generadoras, debido a que estos incumplimientos pueden
derivar en problemas severos en la red eléctrica, como apagones en núcleos urbanos en
el peor de los escenarios.
4.8.2. Requisitos para un Despacho Delegado:
o Los centros de control de Despecho Delegado deben disponer de una conexión
punto a punto dedicada con el CECRE, redundantes y con un ancho de banda
mínimo que garantice el correcto intercambio de la información (256 kbps). Una
infraestructura técnica y los recursos humanos suficientes para garantizar el
funcionamiento y el envío de medidas 24 horas todos los días del año.
o Un sistema SCADA en funcionamiento 24x7 que cubra el fallo simple de un
equipo o función.
o Un sistema de control continuo que permita la atención de cualquier incidencia
en el funcionamiento en un plazo inferior a una hora.
o Los centros de control de generación deben cumplir el protocolo de
comunicación determinado por REE.
o Todas estas cuestiones serán confirmadas y habilitadas por parte de REE con los
agentes que deseen proveer el servicio de centro de control de Despacho
Delegado.
4.8.3. Causas de la restricción de máxima potencia
El envío de las consignas se realizará debidamente motivado por el operador del
sistema, recogiéndose, actualmente, los siguientes motivos:
o No limitación (motivo = 0): No se produce limitación alguna.
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o Congestión de la evacuación de generación (motivo = 1): Sobrecargas
inadmisibles sobre elementos de la red de transporte debidos a excesos de
producción respecto a la capacidad de evacuación. En primer lugar se actuará
sobre la energía en régimen ordinario hasta su mínimo técnico, posteriormente,
sobre la energía en régimen especial. El distribuidor también puede comunicar la
necesidad de reducción al operador del sistema.
o Estabilidad – Hueco tensión (motivo = 2): Asociadas a la máxima pérdida de
generación que el sistema puede soportar debido a un hueco de tensión
actuando, en caso de reducción de producción, en primer lugar, sobre las
instalaciones con menores tolerancias a los huecos de tensión. Se antoja como la
causa más probable de reducción de potencia.
o Potencia de cortocircuito (motivo = 3): Asociadas a la máxima pérdida de
generación que el sistema puede soportar debido a un hueco de tensión
actuando, en caso de reducción de producción, en primer lugar, sobre las
instalaciones con menores tolerancias a los huecos de tensión. Se antoja como la
causa más probable de reducción de potencia.
o Viabilidad de los balances de potencia (motivo = 4): En la programación de la
generación, el operador del sistema debe asegurar la viabilidad de los balances
de potencia activa y reactiva teniendo en cuenta las circunstancias singulares de
operación y los límites técnicos de las plantas gestionables imprescindibles para
cubrir la demanda en los períodos horarios próximos. Se asocia a horizontes
diarios sobre la totalidad del sistema.
o Excedentes de generación no integrables en el sistema (motivo = 5): En
determinadas circunstancias, una demanda inferior a la prevista o una
producción superior a la previsión pueden ser consideradas inviables por el
operador del sistema el cual puede determinar el corte de alguna instalación.
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o Mecanismo excepcional (motivo = 6): En último término el operador del sistema
puede determinar excepcionalmente cualquier acción sobre el sistema si carece
de medios para la resolución de la incidencia.
4.9. EQUIPO DE TELEMANTENIMIENTO
Otro vértice importante en el control de plantas de generación de energía
eléctrica a partir de energías renovables es la empresa que se encarga del
telemantenimiento de las mismas.
Esta empresa pone a disposición del propietario de las plantas generadoras
Scadas a medida y tienen el cometido de asegurar que en todo momento los datos de
funcionamiento de la planta llegan correctamente al Centro de Control del operador de
plantas y/o del propietario de la instalación y que a su vez todas las órdenes que este
manda remotamente lleguen correctamente a los elementos de producción de la
instalación. También hay plantas en las que existen Scadas que se pueden visualizar
desde los servidores remotos para realizar un seguimiento en tiempo real de la
producción desde la misma instalación.
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Seguimiento de parque eólico
Los datos que la empresa de telemantenimiento toma del parque unas veces son
ofrecidos a través de servidores que instalan los tecnólogos o constructores de la planta
(en la mayoría de los casos) y otras veces son tomados directamente desde las máquinas
productoras. Para llegar a los Centros de Control, los datos pasan por un equipo remoto
situado en parque y por un servidor central en el que se aglutinan los datos de todas las
plantas de un mismo agente operador, ambos servidores gestionados por la empresa de
telemantenimiento.
La empresa de telemantenimiento trabaja vía Internet para realizar las acciones
preventivas y correctivas en el funcionamiento del sistema. Cuando se atiende una
incidencia que requiere la acción de un técnico en parque, esta actuación será
responsabilidad del agente operador.
La empresa de telemantenimiento también tiene otros cometidos como asegurar
la correcta comunicación de datos y órdenes entre los servidores centrales y los
Despachos Delegados y REE o como facilitar diferentes herramientas generadoras de
informes a los clientes y operadores de plantas.
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El campo a abarcar por el equipo de telemantenimiento dependerá del contrato
existente entre esta empresa y el agente operador, pero habitualmente se encarga de
gestionar y mantener los servidores remotos y los servidores centrales de los Centros de
Control de los operadores.
4.10. RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Red Eléctrica Española (REE) es la compañía responsable de la operación del
sistema eléctrico español y de la gestión de la red de transporte de energía eléctrica. Esta
entidad es la encargada de realizar un control en tiempo real de la energía que se
produce en España en todo momento y la que se consume, ya que, como es sabido, la
energía eléctrica no puede almacenarse a gran escala.
Para controlar la energía eléctrica generada y consumida, surge la necesidad de
crear redes de transporte y distribución de la energía eléctrica que canalicen el flujo
continuo de la energía entre las centrales generadoras y los consumidores de la energía.
El conjunto de estas redes forman un entramado de líneas y nudos que debe estar en
constante equilibrio, pues no puede haber desfases entre la energía producida y
consumida.
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Hay situaciones que son especialmente críticas en la gestión de la energía
eléctrica: cuando existe una previsión de producción superior a la demanda, REE se ve
obligada a realizar limitaciones de potencia a los generadores de energía. En función de
unos complejos cálculos sobre el sistema de nudos de red del sistema eléctrico, los
operadores de REE ordenan la limitación de la potencia mediante consignas a las
plantas generadoras que les interesen para equilibrar el sistema de manera óptima y
rápida. Por ley, quedan exentas de limitaciones de REE las plantas de producción de
energía con una potencia nominal instalada inferior a los 10MW.
Las consignas son enviadas a los Despachos Delegados para que estos la
manden a los servidores centrales de los agentes operadores y sean aplicadas en las
instalaciones sobre las que operan. Estos mismos Despachos Delegados son también los
que le ofrecen a REE los valores en los que las plantas generadoras están funcionando
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en tiempo real y que por Ley están obligados a mandar a REE. En función de estos
valores se realizan los pertinentes cálculos que permiten calcular las necesarias
consignas de potencia a aplicar sobre las instalaciones de producción de energía
eléctrica.
En otros países, como en Portugal, el operador de la red eléctrica no regula la
energía generada en las plantas, pero sí que necesita visualizar los datos de producción a
través de los servidores centrales de los operadores.
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CAPÍTULO 5. – INCIDENCIAS REGISTRADAS EN
INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN EN RÉGIMEN ESPECIAL
Para realizar el análisis estadístico de los tipos concretos de incidencias
registradas en una instalación de producción de energía en Régimen Especial es
necesario realizar una primera clasificación que sirva para cualquier tipo de instalación
y tecnología.
Las incidencias pueden agruparse, para empezar, por grupos en función del
servicio del sistema que se ve afectado. Más tarde, una vez encontradas la causa y la
solución del error, se clasificará en función de la parte del sistema que causó la
incidencia.
Como ya se ha dicho previamente ni todas las instalaciones con la misma fuente
de energía renovable ni las que funcionan con distintas tecnologías siguen esquemas
idénticos en la estructura jerárquica de las comunicaciones y control, pero como
guardan similitudes se ha intentado realizar una clasificación que pueda resultar válida
para todas las tecnologías disponibles.
Finalmente, se realizará una división entre las incidencias que son
responsabilidad de una compañía ajena a la empresa de telemantenimiento (incidencias
externas) y las que sí lo son.
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5.1. CLASIFICACIÓN DE INCIDENCIAS SEGÚN EL SERVICIO AFECTADO
Los tipos de incidencias, por una parte, pueden clasificarse en los siguientes
grupos según la parte del sistema en la que el cliente ve afectado el correcto
funcionamiento de una instalación o del Scada central:
o Acceso Scada: Se dan cuando al intentar entrar en el Scada de los Centros de
Control los usuarios no logran tener acceso, ya sea porque las páginas webs no
se cargan o porque los usuarios y/o contraseñas no logan correctamente.
o Aspectos estéticos: Se agrupan aquí las incidencias en las que se observa que
hay algún elemento de los Scadas que no está bien diseñado desde el punto de
vista estético y necesita una modificación.
o Envío de datos DD/REE: Cuando el envío permanente de los datos obligatorios
por ley desde el Despacho Delegado de un agente operador a Red Eléctrica
Española no se está llevando a cabo correctamente y esta no puede conocer el
estado del funcionamiento de la instalación en tiempo real.
o Recepción consignas DD/REE: Incidencias en las que las consignas restrictivas
de potencia que REE ordena a los Despachos Delegados no son recibidas
correctamente en el Despacho Delegado del agente operador para llevar a cabo
las acciones oportunas y reducir la producción de energía eléctrica.
o Comunicación con sistema local: En ocasiones, las comunicaciones con el
servidor remoto de telemantenimiento que se encuentra en las instalaciones se
pierden, imposibilitando el acceso y cualquier actuación de la empresa de
telemantenimiento. La razón suele ser porque algún tipo de hardware como un
router, un switch, firewall o algún cable haya dejado de funcionar correctamente.
Al perderse estas comunicaciones, en el Scada dejan de aparecer datos
actualizados de los parques y resulta imposible poder operar sobre los elementos
de producción de los mismos.
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o Control elementos de producción: Estas incidencias se dan cuando se intentan
mandar órdenes a los elementos productores de energía eléctrica y estas no
llegan correctamente. Estas órdenes suelen mandarse por motivos de
mantenimiento o intereses de producción para arrancar o parar dichos elementos.
Por tanto, son incidencias que afectan directamente a los intereses económicos
de las plantas.
o Control potencia activa: Agrupa incidencias que afectan al comportamiento del
control de la potencia activa que se genera en los parques. Este control de
potencia es el encargado de hacer que se cumplan las consignas de potencia que
REE ordena a las instalaciones cuando hay un exceso de producción de energía
eléctrica en el país. También es el encargado de permitir que una vez que las
consignas han sido levantadas, la planta pueda volver a producir hasta el
máximo que marca su potencia nominal.
o Control potencia reactiva: Las subestaciones incluyen un sistema regulador del
control de potencia reactiva con baterías de condensadores para la potencia
transferida a la red, con el fin de obtener un factor de potencia lo más cercano a
1 posible y así evitar sanciones de la compañía transportadora de la energía. Las
incidencias que afectan a este control de potencia reactiva se engloban en este
apartado.
o Control de mandos de subestación: Aglutina incidencias en las que las órdenes
de mandos de subestación como apertura o cierre de interruptores generales o de
líneas, de seccionadores, de tomas de transformador, etc. no llegan a producirse
correctamente en la subestación porque dichas órdenes no llegan hasta ella.
o Generación de eventos: Una de las opciones que permiten los Scadas de los
Centros de Control es consultar los históricos de eventos, alarmas y errores
producidos tanto en parques como en subestaciones. Este grupo engloba los
errores que se producen en este servicio, ya sea por incorrecta generación de la
lista de eventos, de la categorización de los mismos, etc.
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o Generación de informes: Los agentes operadores tienen la posibilidad de
elaborar informes de producción, de la disponibilidad de las instalaciones,
condiciones climatológicas, etc. de los períodos de tiempo que deseen, tanto
desde el Centro de Control como desde los equipos remotos instalados en las
plantas, así como otras funcionalidades extras. En este apartado tienen cabida
todas las incidencias que tengan que ver con la generación de estos informes.
o Lecturas de contadores: Estas incidencias se dan cuando los datos de lecturas de
contadores son incorrectos porque algún contador ha sufrido algún problema, o
bien cuando los datos de energía que van recogiendo y ofreciendo a la base de
datos sufren alguna anomalía que hace que no se muestre bien la energía
generada en el Scada.
o Monitorización de datos de subestación en Scada: Incidencias en las que los
datos que se visualizan de subestación en el Scada de los Centros de Control
dejan de refrescarse o se muestran gráficamente de forma incorrecta, como en la
apertura o cierre de interruptores, por ejemplo.
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Datos de funcionamiento de subestación
o Monitorización de datos de elementos de producción en Scada: Incidencias
similares a las de subestación, pero con elementos de producción como
aerogeneradores o paneles fotovoltaicos. Cada elemento de producción de
energía tiene en el Scada cierto parámetros como la potencia activa y reactiva
generada o las condiciones climatológicas que soporta y que refrescan en tiempo
real para conocer en todo momento el estado en que se encuentra funcionando,
así como poder conocer si se encuentra funcionando con algún error o alguna
alarma activa.
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Estado de funcionamiento de un aerogenerador
Parámetros de funcionamiento de un aerogenerador
o Monitorización de datos globales en Scada: En este grupo tienen cabida las
incidencias que afecten a la actualización en tiempo real de los datos globales de
funcionamiento de una instalación, como la potencia total generada o cualquier
otra medición que se haga en planta para tener una idea del estado de operación
en que se encuentra. Cuando los problemas de monitorización son de más de un
tipo también se encuadran las incidencias en este tipo.
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Datos de funcionamiento de huerto fotovoltaico
o Monitorización de datos de estaciones meteorológicas en Scada: Son las
incidencias que afectan a la monitorización de los datos que ofrecen las
estaciones meteorológicas mediante anemómetros, piranómetros, etc. y que dan
pistas sobre la producción que puede alcanzarse en las instalaciones.
o Monitorización de eventos en Scada: Otra opción que presentan los Scadas de
los Centros de Control es la visualización de los últimos eventos que van
produciéndose en las distintas instalaciones de un mismo agente operador, ya
sea en forma de alarmas, eventos de funcionamiento, errores, consignas de
potencia, etc. Cuando hay eventos que no se muestran o lo hacen indebidamente
se cataloga la incidencia en este grupo.
Visor de eventos de Scada
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5.2. CLASIFICACIÓN DE INCIDENCIAS SEGÚN EL MÓDULO CORRUPTO
Una vez que las incidencias son investigadas y resueltas también son
clasificables en función del módulo que estaba funcionando erróneamente bajo el
control de la empresa de telemantenimiento. Unas veces las incidencias son subsanadas
por la empresa de telemantenimiento y otras veces es responsabilidad de un agente
externo la reparación del módulo, por tanto esta puede estimarse como otra de las
clasificaciones que puede realizarse a la hora de catalogar las incidencias.
Por motivos de confidencialidad de la empresa de telemantenimiento, para
realizar la clasificación de las incidencias según el módulo que corrompe el sistema de
comunicaciones, monitorización y control, estos se agruparán en grandes grupos que
ayudarán a la comprensión y análisis de las mismas. Por tanto, no se ahondará en las
causas del funcionamiento anómalo de los módulos.
En función del módulo del sistema que se encontraba funcionando
incorrectamente, las incidencias podrían encuadrarse en los siguientes grandes grupos
generales:
o Comunicación entre servidor del tecnólogo y el servidor remoto de parque: Las
comunicaciones entre el servidor de los elementos de producción y el servidor
de la empresa de telemantenimiento suelen establecerse por un estándar de
comunicaciones OPC o similar. Este estándar ofrece un interfaz común para
comunicación que permite que componentes software individuales interaccionen
y compartan datos.
Estas comunicaciones siguen una arquitectura servidor-cliente. El servidor OPC
ofrece datos en forma de variables y cualquier aplicación basada en OPC puede
acceder a estos datos para su lectura y escritura.
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La principal ventaja del OPC es que es una solución abierta que se aleja de los
problemas que presentan los drivers y softwares propietarios.
Cuando se produce un error que corrompe las comunicaciones entre estos dos
servidores se agruparán en este tipo de incidencias.
o Comunicación entre subestación y el servidor remoto de parque: En las
subestaciones puede haber dos tipos de servidores que comuniquen datos al
servidor remoto de telemantenimiento por el mismo tipo de arquitectura
servidor-cliente:
• Por una parte, suele haber un servidor que comunica mediante
protocolo IEC 101, 104, OPC o similar, los datos de funcionamiento
en tiempo real de la energía evacuada en la subestación y del estado
de interruptores de línea, seccionadores, tomas de transformadores,
etc. El IEC 101 es un estándar internacional indicado para la
monitorización de sistemas de energía, de control y sus
comunicaciones. También deben poder escribirse variables en este
servidor de subestación que permitan abrir y cerrar interruptores y
seccionadores, cambiar tomas de transformadores, etc.
• Por otra parte, hay otro servidor encargado de ofrecer datos al
servidor remoto de telemantenimiento acerca de la energía reactiva
que se está generando en la planta, la cual debe ser lo menor posible
para que el factor de potencia se acerque a 1 en la energía eléctrica
vertida a la red. Si esto no se consiguiera acarrearía sanciones
económicas a la compañía productora. Mediante un PLC conectado a
este servidor se controla una batería de condensadores que controlan
el factor de potencia.
Las incidencias que se deban a fallos de comunicación entre la subestación y el
servidor remoto de telemantenimiento se imputarán en este grupo.
o Comunicación entre servidor remoto de parque y Scada central: Para comunicar
los datos entre el servidor remoto situado en el parque y el servidor central del
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agente operador es necesario usar una antena de radiofrecuencia que transmita
mediante estándar OPC, IEC 104 o similar. Estas antenas van conectadas a
routers que interconectan los distintos servidores o elementos hardware que
existen en los parques.
Los fallos de comunicación entre el servidor remoto y el Scada central impiden
tanto la lectura de datos del funcionamiento en tiempo real del parque como
poder enviar órdenes de funcionamiento al mismo o consignas de potencia, por
tanto estamos ante unas incidencias especialmente sensibles y que requieren una
rápida solución.
En ocasiones, cuando se pierden las comunicaciones desde el Centro de Control
resulta imposible el acceso desde el mismo remotamente y es necesario que
acudan técnicos especialistas a las instalaciones a revisar el estado de las
conexiones y del hardware que establece la comunicación.
Se agrupan aquí las incidencias que se deban a algún fallo que impida la correcta
comunicación entre las instalaciones del parque y el Scada central que cada
agente operador posee.
o Comunicación entre Scada central y Despacho Delegado: Los Despachos
Delegados, como ya se ha comentado, deben ofrecer ciertos datos
constantemente a REE por ley. Estos datos se leen del servidor central y se
transmiten mediante estándar de comunicaciones OPC o similar.
Del mismo modo, las órdenes de consignas de potencia que son recibidas en los
Despachos Delegados desde REE deben ser aplicadas en un margen de tiempo
en las plantas. Para ello, cuando llegan al Despacho Delegado, deben enviarse en
primer lugar al servidor central del agente operador y posteriormente ya se
envían a la planta.
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Los errores del sistema que afecten en cualquiera de los dos sentidos a la
comunicación entre en el Scada central y el Despacho Delegado tendrán cabida
en este grupo de incidencias.
o Control sobre elementos de producción y subestación: Tanto los elementos de
producción como las subestaciones son susceptibles de ser controladas desde el
Centro de Control mediante el Scada central. Para ello, desde el Scada pueden
enviarse órdenes de funcionamiento que diferentes drivers se encargan de cifrar
e interpretar tanto en el servidor central como en el remoto, para posteriormente
ser enviadas mediante un protocolo que tanto los PLC’s de los elementos
productores como los de subestación sabrán interpretar para hacer maniobrar los
actuadores necesarios.
Cuando estas órdenes no son bien generadas por estos drivers y no se consiguen
que lleguen correctamente cifradas al servidor del tecnólogo o al de subestación
se considerará como incidencia pertenencia a este grupo.
o Gestión y generación de históricos e informes: Tanto los Scadas centrales de los
agentes operadores como los equipos instalados en las plantas permiten la
generación de diferentes tipos de informes en relación a la energía generada,
disponibilidad de máquinas, condiciones climatológicas, eventos y alarmas
generadas, etc.
Los informes se generan a partir de las bases de datos que existen y se ofrecen
múltiples herramientas tanto a los técnicos de los parques como a los Centros de
Control para realizarlos.
Este grupo aglutina incidencias en las que los informes generados presenten
datos incongruentes o fallos en las aplicaciones que permiten generar los
mismos a los técnicos.
o Averías de hardware: sustitución o reparación: En ocasiones las incidencias no
se deben a meras causas informáticas de software, sino que tienen su origen en
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averías de los equipos a nivel hardware que requiere una reparación del mismo
o, en última instancia, una sustitución.
Cuando se realizan sustituciones de equipos se requiere una configuración de los
mismos y realizar las pruebas necesarias tanto en la instalación como
remotamente que verifiquen el correcto funcionamiento del sistema
o Procesamiento de módulos Web: Los Scadas necesitan una serie de aplicaciones
que capten la información a mostrar de las bases de datos para lanzarlas hacia la
Web. Estas aplicaciones se encargan de mantener el Scada operativo y de
mostrar los distintos módulos de la Web funcionando y actualizando datos de
operación en tiempo real.
Del mismo modo, en los equipos que albergan las Web de los Despachos
Delegados también deberán existir estos plugins para mantener las webs
operativas.
En este grupo se incluyen errores que afectan a la correcta monitorización de los
distintos módulos de los que constan los Scadas, de las consultas de eventos e
incluso de fallos que se puedan producir en la ejecución y acceso a la Web.
o Ejecución del sistema Scada: Para que puedan mostrarse datos en el Scada es
necesario que una serie de plugins traten la información que se recibe desde el
servidor del tecnólogo para insertarla en las BBDD y luego puedan ser
mostradas de distintas maneras en función de lo que el agente operador desee
conocer a través del Scada.
Hay ciertos datos que se ofrecen desde la Web que no son lecturas directas
obtenidas del servidor del parque, si no que se tratan de cálculos realizados en
base a estas lecturas.
Como existen parques en los que hay Scadas locales para controlar el
funcionamiento de las plantas desde el mismo parque, estos plugins funcionarán
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tanto a nivel de parque como a nivel de los sistemas centrales de los agentes
operadores. Por tanto, en este grupo quedarán encuadradas incidencias que
puedan afectar tanto a la ejecución de los Scadas de los servidores remotos como
al Scada del equipo central de un agente operador y al Scada instalado en los
Despachos Delegados en los que se monitorizan los datos que son enviados a
REE.
o Sistemas operativos de los servidores: Puesto que los servidores funcionan con
sistemas operativos como cualquier otro equipo informático, a veces estos tienen
funcionamientos indeseables produciendo errores en el rendimiento del sistema
de los servidores de telemantenimiento.
A veces el único remedio pasa por reiniciar los equipos in situ, yendo un técnico
a las instalaciones para realizarlo. No es aconsejable realizarlo remotamente sin
un técnico en parque, ya que cualquier posible fallo en el reinicio podría dejar
sin comunicación a todo un parque hasta que un técnico acudiera al mismo para
solucionar el problema.
o Notificaciones y peticiones: A veces los clientes hacen llegar notificaciones al
equipo de telemantenimiento sobre situaciones que se están dando en equipos
del sistema o de cualquier otro tipo. También pueden hacer llegar peticiones
para que se modifiquen aspectos del Scada o para que se cambie la
configuración de cualquier parámetro de control del sistema, por poner sólo
algunos ejemplos.
Estas casuísticas no quedan clasificadas como incidencias porque no se debe a
que haya fallos propiamente dichos del sistema de telemantenimiento, sino que
se trata de mejorar el rendimiento del sistema entre el cliente y la empresa de
telemantenimiento.
5.3. INCIDENCIAS EXTERNAS
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La categorización de las incidencias de comunicaciones y control corre a cargo
de la empresa de telemantenimiento, pues es la encargada de asegurar el correcto
funcionamiento del entramado de comunicaciones desde el parque hasta los Centros de
Control y REE y viceversa y por tanto debe encontrar dónde se encuentra el foco del
error en cada incidencia.
Sin embargo, hay ciertos tipos de incidencias que no son responsabilidad de la
empresa de telemantenimiento y, de hecho, ante algunas de ellas no puede realizar
ninguna acción correctiva. Son errores que se producen en componentes del sistema que
no han sido desarrollados por la empresa de telemanimiento.
Puesto que los diferentes fabricantes de elementos de producción como
aerogeneradores o paneles fotovoltaicos utilizan distintos equipos y protocolos de
comunicaciones, los errores en comunicaciones debidos a los servidores de estos
tecnólogos serán clasificados en función del fabricante. En cualquier caso, por motivos
comerciales, en este proyecto no serán nombradas empresas implicadas en el sector y
tan sólo se les dará nombres genéricos tanto en la descripción de las incidencias como
en el análisis estadístico para que la imagen de dichas empresas no se vea afectada.
De aquí en adelante se listarán las diferentes causas externas que generan fallos
en el sistema de comunicaciones y control de parques y sus posibles soluciones:
o Problemas de comunicaciones con las instalaciones: En esta categoría quedan
recogidas incidencias por fallos de comunicaciones de diferentes tipos como
deficiencias en routers, elementos conversores de buses, cableados, lentitud de
comunicaciones que hacen perder datos, equipos que perdieron la conexión,
inclemencias meteorológicas que afectan a las comunicaciones o simplemente
fallos momentáneos en las comunicaciones de datos atribuibles a la inestabilidad
de las mismas.
En estos casos cada incidencia presenta una casuística y solución distinta, pero
en ocasiones ni siquiera requieren intervención puesto que al cabo de unos
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Moisés Guerrero Cáceres 45
minutos las comunicaciones se restablecen. Otras veces hay que resetear routers
u otros elementos directamente en las instalaciones del parque.
En otras ocasiones, las comunicaciones deben ser revisadas por empresas
encargadas del mantenimiento de las conexiones ADSL.
o Gestión de contadores: A veces se producen fallos por desbordamiento en las
lecturas de los contadores de los elementos de parque generadores de energía
debido a cortes del suministro de electricidad en un parque o alguna otra razón.
Cuando esto ocurre el técnico de parque tiene que introducir manualmente en el
contador los valores de energía acumulada, ya que de lo contrario los cálculos
que se realizan de la producción de cada aerogenerador mostrará valores
incoherentes. Además, requiere rellenar en la base de datos los valores no leídos
durante el tiempo que los contadores no estuvieron funcionando correctamente
para que en el Scada se muestren correctamente los valores.
o Hardware: Se agrupan incidencias debidas a indisponibilidades de algún
hardware ajeno a la empresa de telemantenimiento. A veces sólo necesitan un
simple reseteo para volver a funcionar correctamente.
o Hardware - Reparación: Incidencias en las que algún tipo de hardware, tras un
funcionamiento incorrecto, necesitó una reparación o actuación por parte de
algún técnico de la instalación.
o Hardware – Sustitución: Cuando algún hardware no funciona correctamente y la
reparación se hace inviable, la única solución que queda es proceder a su
sustitución.
o Lectura de datos del servidor OPC del tecnólogo: Cada fabricante de elementos
de producción emplea su propio protocolo de comunicaciones y envía los datos
a los equipos remotos de telemantenimiento desde el propio servidor que tienen
en parque. El más empleado es el estándar de comunicaciones OPC, que
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Moisés Guerrero Cáceres 46
funciona mediante servidores que ofrecen datos y esclavos que los leen y
escriben. Estos servidores sirven los distintos datos que se requieren para hacer
posible el funcionamiento de los Scadas de los Centros de Control y para aportar
los datos obligatorios a REE a través de los Despachos Delegados. Cuando estos
servidores dejan de ofrecer valores válidos y actualizados los parques quedan
incomunicados.
Se diferenciarán las incidencias en función del fabricante pero no se hará
referencia explícita a estos, sino que se le darán nombres genéricos: tecnólogo
A, B, C, etc.
Cuando se produce una incidencia de este tipo son los propios tecnólogos o la
empresa operadora los que tienen que revisar si el fallo está en el mismo
servidor o en las comunicaciones entre los aerogeneradores con el propio
servidor.
o Lectura de datos de Red Lonwork: Es un tipo especial de comunicaciones que
no se realizan desde servidores sino desde el propio PLC de cada elemento
generador de energía eléctrica. Cuando se da una incidencia de Red Lonwork es
el propio tecnólogo el que tiene que revisar sus instalaciones para averiguar
dónde se encuentra el fallo que imposibilita las comunicaciones, ya que este tipo
de red conecta a los elementos de producción en serie.
o Lectura de datos SCRE: Se trata del módulo de Seguimiento del Cumplimiento
de Regulación Reactiva, una unidad de control presente en la subestación para
cumplir con los parámetros de energía reactiva producida que exige REE para
evacuar la energía a la red, como por ejemplo, el coseno de φ. Mediante esta
unidad se pueden conocer estos datos, pero debe permitir también modificar los
parámetros de potencia y el factor de potencia de funcionamiento del parque.
A veces deja de comunicar y el técnico de la instalación tiene que reiniciarla
para que vuelva a comunicar o necesita algún tipo de reparación ajena a la
empresa de telemantenimiento.
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Moisés Guerrero Cáceres 47
o Lectura de datos UCS: La unidad de control de subestación es básicamente un
equipo servidor que ofrece los valores de tensión, corriente, potencia, estados de
interruptores y seccionadores, etc. en los que está funcionando el parque en cada
momento. Es también la encargada de recibir las órdenes de apertura o cierre de
interruptores de las distintas líneas que conforman el esquema unifilar de la
subestación.
Cuando deja de comunicar con el equipo remoto u ofrece datos incongruentes al
servidor remoto del parque es necesario que un técnico acuda al parque a revisar
su estado.
o Maestro Modbus: Este protocolo de comunicaciones es usado por algunos
Despachos Delegados para comunicar los datos directamente con los esclavos de
los parques. Cuando falla puede ser problema derivado del servidor del
Despacho Delegado, en cuyo caso se procede a revisar los servicios encargados
de comunicar con el esclavo. Si el problema está en que el esclavo no ofrece
lecturas de los datos de operación del parque es preciso revisar el estado del
equipo servidor remoto.
o Matrikon Security Gateway: Es un tipo de servidor, propiedad del operador, que
obtiene datos de varios parques distintos y actúa como concentrador de datos
para luego enviarlos a su Despacho Delegado.
o Matrikon Tunneller: Se trata de una tecnología que configura y establece la
conexión entre dos equipos mediante comunicación OPC y que permite el envío
y recepción de datos entre equipos servidores y clientes. Es usado entre los
servidores OPC de los parques y el concentrador de datos Matrikon Security
Gateway. Cuando el driver que controla las comunicaciones por Matrikon
Tunneller deja de enviar bien los datos es necesario revisar el mismo tanto en el
servidor como en el cliente.
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CAPÍTULO 6. – ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE INCIDENCIAS
REGISTRADAS, APLICADO A PARQUES EÓLICOS
Para realizar el análisis estadístico de las incidencias que se dan en el
telemantenimiento de parques eólicos, se ha tenido acceso a los datos estadísticos de
incidencias tratadas en una empresa de telemantenimiento. Se ha tomado como muestra
el período entre el 1 de enero de 2013 y el 1 de septiembre de 2013, donde se
registraron un total de 2850 incidencias en 230 parques eólicos de España, Portugal y
Sudamérica. Se estima que es un período lo suficientemente grande como para ser
representativo del funcionamiento ordinario de los parques.
Sobre estas 2850 incidencias dentro del período acotado se realizarán los
siguientes estudios estadísticos:
o Incidencias en función del servicio afectado.
o Incidencias en función del módulo corrupto.
o Incidencias externas o internas de la empresa de telemantenimiento.
Finalmente, se hará una inspección de las conclusiones que se pueden sacar de
dichas estadísticas, teniendo en cuenta aspectos como la frecuencia de los distintos tipos
de incidencias o la importancia que puedan tener algunas de ellas, así como algunos
gráficos más que ayuden a obtener más información, como los gráficos según la
repercusión económica de las incidencias.
Debido a que los sistemas cuyo mantenimiento corre a cargo del equipo de
telemantenimiento no son sólo de España, sino también de otros países, se ha tenido en
cuenta que en España existe la figura de los Despachos Delegados y existen
regulaciones de potencia por parte de REE, mientras que en otros países o bien no se
regula, o bien se hace mediante métodos y sistemas ajenos a los equipos del sistema de
telemantenimiento, quedando fuera de este estudio estadístico. Por este motivo y para
no falsear las gráficas, se han separado las gráficas de incidencias de España y del resto
de países.
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6.1. GRÁFICAS DE INCIDENCIAS REGISTRADAS
6.1.1. Incidencias por servicio afectado
En primer lugar se analizarán las incidencias registradas según el servicio que el
agente operador vio afectado en el sistema de monitorización y control de las
instalaciones. Se comparará en función del número total de incidencias y del porcentaje
que cada tipo de error representa sobre el total.
6.1.1.1. Comparativa por número de incidencias
España:
5626
105
58
182
59
119
2152
2780
265
199
392
555
7
104 113
28 37
0
100
200
300
400
500
600
Número de incidencias
Servicios afectados
Incidencias por servicio afectado - España
Acceso SCADA Aspectos estéticosComunicación DD / REE::Envío datos Comunicación DD / REE::Recepción consignasComunicación con sistema local Control de aerosControl potencia activa Control potencia reactivaControl de mandos SET Históricos: ContadoresHistóricos: Eventos Históricos: InformesMonitorización datos de SET Monitorización datos de aerosMonitorización datos globales Monitorización datos de meteosMonitorización datos de estados aeros Monitorización de eventosNotificaciones Peticiones
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Resto de países:
4
28
5
1622 18
0
15 11
57
43
96
2
34
1 1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Número de incidencias
Servicios afectados
Incidencias por servicio afectado - Extranjero
Acceso SCADA Aspectos estéticosComunicación Operado de Red::Envío datos Comunicación con sistema localControl de aeros Control de mandos SETHistóricos: Contadores Históricos: EventosHistóricos: Informes Monitorización datos de SETMonitorización datos de aeros Monitorización datos globalesMonitorización datos de meteos Monitorización de eventosNotificaciones Peticiones
6.1.1.1.1. Incidencias más frecuentes y posibles soluciones
Como puede verse, el fallo más frecuente es el de la monitorización de datos
globales. Esto es lógico por dos razones: por una parte es el fallo más fácilmente
detectable desde los Scadas de los Centros de Control con sólo estar monitorizando el
estado de los parques y, por otra parte, porque cualquier fallo que se produce en la
ejecución de alguno de los distintos servicios que hay en los servidores remotos puede
provocar que dejen de actualizarse los distintos datos de los parques.
En España, la segunda más frecuente es la monitorización de los datos de
aerogeneradores. Esto suele deberse a que la comunicación entre el servidor del
tecnólogo y el remoto de telemantenimiento dejan de establecer comunicación mediante
el protocolo estándar de comunicaciones.
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Las siguientes más frecuentes son la monitorización de datos de subestación, los
fallos de comunicación con los parques y la generación de informes de datos históricos.
Para los parques eólicos extranjeros se observa que la monitorización de datos
de subestación genera más incidencias que la monitorización de datos de
aerogeneradores, a diferencia de lo que ocurre en España. Esta situación es posible ya
que en España hay parques en los que la monitorización de la subestación no se realiza
en el Scada de la empresa de telemantenimiento. Por este motivo hay menos incidencias
de monitorización de datos de subestación en España.
Los tres fallos de monitorización citados son incidencias que deben quedar
solucionadas por el equipo de telemantenimiento en la mayor brevedad posible, pues es
de vital importancia poder conocer desde los Centros de Control el estado en el que se
encuentra produciendo un parque para poder operar sobre él. El cliente puede llegar a
acumular pérdidas económicas si durante varias horas no puede operar sobre el parque
eólico y para ello necesita conocer tanto el estado de los aerogeneradores como de la
energía vertida a la red a través de la subestación.
Ante esta situación, se podría estudiar la posibilidad de implementar Scadas en
todos los parques a nivel local, de modo que cuando los datos no sean visualizados en
los Centros de Control, puedan visualizarse en este Scada local que sería accesible a
través del servidor remoto de telemantenimiento. De este modo, los Centros de Control
no perderían operatividad sobre los parques cuando el problema se encuentra en la
transmisión de datos desde el parque eólico hacia el servidor central del agente
operador.
En cuanto al servicio de comunicación con sistema local o comunicación remota
con los parques eólicos, normalmente queda fuera del alcance de la empresa de
telemantenimiento y es necesario que técnicos acudan a parque para comprobar el
estado de los routers, switches, antenas, etc. Esta actuación es igualmente crítica porque
cuando se pierde la comunicación no existe monitorización ni puede accederse a los
equipos del parque.
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Moisés Guerrero Cáceres 52
Para solucionar los problemas de comunicación con los parques eólicos se
convendrá la posibilidad de implantar una segunda vía de comunicación a través de la
que poder mandar y recibir datos desde el servidor central al parque eólico y viceversa.
De este modo, cuando las comunicaciones a través del satélite no sean posibles, existirá
otra alternativa para poder comunicar con el parque y operar sobre el mismo.
Con el fin de evitar incidencias debidas a elementos encargados de establecer la
comunicación con el parque eólico que son propiedad de la empresa de
telemantenimiento y que están ubicados en las propias instalaciones, tales como los
servidores remotos, se realizarán visitas con carácter de mantenimiento preventivo para
revisar el estado de los mismos. Además, se recomienda instalar servidores remotos de
telemantenimiento con redundancia, para que en el caso de que uno quede inoperativo
puedan establecerse las comunicaciones con un servidor secundario, haciendo las
mismas funciones que el servidor principal.
Por último, la generación de informes de datos históricos no es una incidencia
que sea crítica desde el punto de vista de su gravedad y habitualmente requiere una
investigación exhaustiva, pues puede deberse a multitud de causas.
6.1.1.1.2. Incidencias de mayor gravedad
Hay ciertas incidencias que, sean frecuentes o no, revisten una mayor gravedad y
necesitan ser solucionadas en un plazo no superior a unas cuantas horas. Estas
incidencias son las que afectan a los siguientes servicios:
o Acceso Scada: Si el Scada deja de funcionar es evidente que los agentes
operadores no podrán realizar su trabajo.
o Comunicación Despacho Delegado / REE: Para evitar sanciones económicas o
que REE ordene el disparo en la subestación de un parque es necesario que la
información fluya en ambos sentidos.
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o Comunicación con sistema local: Ya se ha comentado la importancia y
repercusión que tiene que un parque quede incomunicado.
o Control de potencia activa: Cuando el control de potencia activa no funciona
pueden incumplirse consignas de potencia ordenadas por REE, lo que puede
desembocar en sanciones o incluso en un disparo de subestación. Igualmente
puede provocar que los aerogeneradores no arranquen cuando deben hacerlo.
o Control de aerogeneradores y de subestación: Estas incidencias no permiten
mandar órdenes a elementos del parque pero tienen la ventaja de que pueden
realizarse directamente en el parque mediante técnicos. El problema está en que
no siempre hay técnicos disponibles en los parques por lo que puede producir
pérdidas económicas si los aerogeneradores dejan de producir.
o Monitorización de datos globales, aerogeneradores y subestación: Como se ha
comentado es muy importante que desde los Centros de Control puedan conocer
los datos con los que un parque se encuentra produciendo, aunque desde el
parque los técnicos pueden conocerlo mediante otros sistemas o Scadas.
o Monitorización de eventos: La monitorización de eventos en el Scada de los
Centros de Control permite a los operadores detectar rápidamente las alarmas
que se dan tanto en aerogeneradores como en subestaciones para actuar con una
mayor rapidez, por tanto es una herramienta muy valiosa.
6.1.1.2. Comparativa por porcentajes
España:
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Moisés Guerrero Cáceres 54
Incidencias por servicio afectado - España
7%
1%
2%
1%
3%
11%
8% 22%
2%5% 1%
1%
5%4%
0%
2%4%2% 1%
16%
Acceso SCADA
Aspectos estéticos
Comunicación DD / REE::Envío datos
Comunicación DD / REE::Recepción consignas
Comunicación con sistema local
Control de aeros
Control potencia activa
Control potencia reactiva
Control de mandos SET
Históricos: Contadores
Históricos: Eventos
Históricos: Informes
Monitorización datos de SET
Monitorización datos de aeros
Monitorización datos globales
Monitorización datos de meteos
Monitorización datos de estados aeros
Monitorización de eventos
Notificaciones
Peticiones
Resto de países:
Incidencias por servicio afectado - Extranjero
1%
8%1%4%6%
26%
3%
0%
0%
16%1%
5%4%
0%
3%
12%
9%
Acceso SCADA
Aspectos estéticos
Comunicación Operado de Red::Envío datos
Comunicación con sistema local
Control de aeros
Control de mandos SET
Históricos: Contadores
Históricos: Eventos
Históricos: Informes
Monitorización datos de SET
Monitorización datos de aeros
Monitorización datos globales
Monitorización datos de meteos
Monitorización datos de estados aeros
Monitorización de eventos
Notificaciones
Peticiones
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Como ya se ha comentado anteriormente, la principal diferencia entre ambas
reside en el porcentaje de incidencias por monitorización de datos de aerogeneradores y
de subestación. Debido a que en el extranjero no hay incidencias por control de potencia
ni por recepción de consignas, casi todas las categorías tienen un mayor porcentaje en
los parques extranjeros que en España.
En el próximo gráfico puede verse con mayor claridad el peso que tienen los
fallos según los distintos servicios afectados. Queda bastante claro que los servicios más
afectados son los que tienen que ver con la monitorización en tiempo real por parte de
los Centros de Control de los agentes operadores.
Mediante el siguiente gráfico pueden verse los servicios agrupados por familias:
España:
Incidencias por familia de sevicios - España
1637%
1114%
1406%
37215%
137055%
1827%
261%
653%56
2%
Comunicación DD / REE
Control elementos
Control potencia
Gestión de históricos
Monitorización
Notificaciones y peticiones
Acceso SCADA
Aspectos estéticos
Comunicación con sistema local
Resto de países:
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Incidencias por familia de servicios - Extranjero
51%
24467%
21%4
1%40
11%
267%
164%
288%
Comunicación Operador de Red
Control elementos
Gestión de históricos
Monitorización
Notificaciones y peticiones
Acceso SCADA
Aspectos estéticos
Comunicación con sistema local
Los servicios de monitorización son claramente los que presentan un mayor
número de incidencias alcanzando un porcentaje superior al 50%, claro síntoma de que
son servicios que requieren una mayor eficiencia. Se han agrupado aquí todas las
incidencias que tienen que ver con la monitorización de datos en tiempo real.
El control de elementos incluye tanto los aerogeneradores como los mandos de
subestación y presentan un porcentaje bastante bajo (sobre todo en España), lo cual
permite una operación en el parque bastante segura y una intervención de supervisores y
técnicos de instalaciones relativamente pequeña.
En cuanto a la comunicación entre los Despachos Delegados y REE que viene
obligada por la legislación española presenta un 6% de incidencias en España, lo que
representa un buen resultado.
6.1.1.3. Comparativa por repercusión económica para el cliente
En base a los servicios ya clasificados, podremos hacer una gráfica que refleje
las incidencias en función de la repercusión y pérdidas económicas que puede sufrir el
cliente cuando uno de los servicios se ve afectado en su normal funcionamiento. Se van
a clasificar en 3 grupos distintos:
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o Servicios con repercusión económica directa e inmediata. A este grupo
pertenecen los servicios de Comunicación entre DD y REE, control de
aerogeneradores, control de potencia activa y reactiva y control de mandos
de subestación. Son lo más críticos, puesto que cualquier fallo en estos
servicios supone una pérdida inmediata de ganancias económicas.
o Servicios que puedan conllevar posibles pérdidas económicas. Se encuadran
en este grupo servicios que, dependiendo del momento en que fallen, pueden
llegar a suponer pérdidas económicas para el cliente. Son los servicios del
acceso a Scada, la comunicación con los sistemas locales de las
instalaciones, los servicios de monitorización de datos (excepto el de la
monitorización de la estación meteorológica) y la monitorización de eventos
desde el Scada. En la mayor parte de los casos no suponen pérdidas
económicas para el cliente.
o Servicios que no tienen repercusión económica directa. Se incluyen los
servicios que ayudan a un mejor rendimiento del sistema de monitorización y
control pero que no tienen influencia económica directa e inmediata para el
cliente. Son los servicios de aspectos estéticos, los históricos de contadores,
eventos e informes, la monitorización de datos de estaciones meteorológicas
y las notificaciones y peticiones.
España:
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Incidencias por repercusión económica - España
41417%
160164%
47019%
Repercusión directaPosible repercusiónSin repercusión
Resto de países:
Incidencias por repercusión económica - Extranjero
4512%
26272%
5816%
Repercusión directa
Posible repercusión
Sin repercusión
Se consigue que el porcentaje que afecta a las incidencias que una repercusión y
pérdidas económicas directas quede por debajo del 20%. El porcentaje de los fallos con
posibles repercusiones es difícil de valorar ya que, como se ha comentado, dependiendo
del instante en que se produzcan pueden suponer pérdidas económicas para el cliente,
aunque en la mayoría de los casos no llega a representar una amenaza a la rentabilidad
económica de la planta. A pesar de ello, sería deseable un menor número de incidencias
de este tipo.
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Moisés Guerrero Cáceres 59
Debido a que en el extranjero los parques no tienen sistemas de control de
potencia ni recepción de consignas de potencia, se obtiene un mejor resultado en las
incidencias con repercusión económica directa.
Si tenemos en cuenta que el período acotado de este estudio abarca desde el 1 de
enero hasta el 1 de septiembre del presente año, son un total de 243 días.
Las 459 incidencias de repercusión económica directa provocan que se produzca
1,89 incidencias de este tipo cada día. Si el estudio realizado comprende un total de 230
parques eólicos, nos encontramos con que se producen 1,99 incidencias por parque en el
período acotado. O lo que es lo mismo: cada 121,7 días se produce en cada parque una
incidencia que supone pérdidas económicas para el cliente, representando una cantidad
aceptable.
En cuanto a la cifra total de incidencias, 2850, teniendo en cuenta los 243 días
del período acotado y los 230 parques eólicos estudiados, arroja una cantidad de 11,72
incidencias totales al día. En el período acotado se registra una media de 12,39
incidencias por parque, dando como media una incidencia por parque eólico cada 19,6
días. Teniendo en cuenta que el porcentaje de ellas que representan verdaderas pérdidas
económicas es bajo, se puede considerar que es una cifra aceptable.
6.1.2. Incidencias por módulo corrupto
6.1.2.1. Comparativa por número de incidencias
En primer lugar se representará un análisis estadístico de las incidencias
registradas según el módulo corrupto del sistema, teniendo en cuenta tanto las que son
internas como externas al equipo de telemantenimiento. Debido a que la cantidad de
incidencias por fallos en el módulo de comunicación entre el Scada central y el
Despacho Delegado es baja, no se ha estimado conveniente separar las gráficas por
países, puesto que los resultados son similares en España y en los parques extranjeros.
Escuela Superior de Ingeniería Análisis de incidencias en la monitorización y control de instalaciones de producción de energía en Régimen Especial: Aplicación a Parques Eólicos. Universidad de Sevilla
Moisés Guerrero Cáceres 60
494
688
252
378
1770
140
51
355
125
280
0
100
200
300
400
500
600
700
Número de incidencias
Tipos de módulos
Incidencias por módulo corrupto Ejecución de Scada
Comunicación servidor tecnólogo -servidor remotoComunición subestación - servidorremotoComunicación parque - Scada central
Comunicación Scada central -Despacho DelegadoControl sobre elementos de parque ysubestaciónGestión históricos - informes
Hardware: sustición o reparación
Procesamiento de módulos de laWebSistemas operativos de servidores
Otros
6.1.2.1.1. Incidencias más frecuentes y posibles soluciones
Al analizar el gráfico de incidencias según el módulo que entró en error de
ejecución se ve que las comunicaciones entre el servidor del fabricante de
aerogeneradores y el servidor remoto de la empresa de telemantenimiento es el módulo
que presenta una mayor cantidad de fallos de funcionamiento. Unas veces se debe a
problemas en la recepción de datos por parte del servidor de telemantenimiento y otras
es debido a fallos en el envío de los datos por parte del servidor del tecnólogo, lo que se
considera una incidencia externa. El análisis de las incidencias de este tipo no suele ser
demasiado complejo y, en la mayoría de los casos, permite realizar reparaciones en
tiempos de actuación no demasiado altos.
Debido a la alta cantidad de incidencias en este módulo, se impone la necesidad
de elaborar un mantenimiento preventivo en colaboración con el cliente y la empresa
encargada del mantenimiento del servidor del tecnólogo (el propio tecnólogo o el agente
operador), con el fin de reducir el número de incidencias que existen en este módulo de
comunicaciones. Al mismo tiempo, se recomienda acordar y programar un protocolo de
Escuela Superior de Ingeniería Análisis de incidencias en la monitorización y control de instalaciones de producción de energía en Régimen Especial: Aplicación a Parques Eólicos. Universidad de Sevilla
Moisés Guerrero Cáceres 61
actuación entre ambas partes para una rápida actuación en caso de que el fallo de
comunicación de datos sea responsabilidad del servidor del tecnólogo.
En general, las comunicaciones entre distintos equipos suponen algo más del
25% de las incidencias. Teniendo en cuenta esta casuística, se debería discutir con el
cliente o el agente operador la conveniencia de estudiar la implantación de distintos
protocolos de comunicaciones con el fin de llegar a un punto de la relación rendimiento
– costes lo más favorable posible con alguno de ellos.
El segundo módulo con mayor número de fallos es el que permite la ejecución
de los Scadas. Este módulo ofrece datos de todo tipo actualizados en tiempo real para
ser visualizados en el Scada y poder realizar el control de los parques desde los Centros
de Control. Este tipo de incidencias, al igual que las de procesamiento de módulos de la
Web son vitales para el funcionamiento de los Centros de Control y por tanto mientras
existan incidencias en estos módulos el control sobre los parques no podrá ser 100%
efectivo.
Basándonos en esta gráfica, estos dos módulos son los que precisan una mayor
revisión y mejora si pretendemos tener un funcionamiento más eficiente del sistema de
monitorización y control de los parques, además de la comunicación entre los servidores
remotos y el Scada central, módulo que también contabiliza bastantes errores en el
período analizado.
6.1.2.1.2. Incidencias de mayor gravedad
A pesar de que las incidencias que provocan un funcionamiento erróneo del
Scada suponen un problema para los Centros de Control, los módulos que realmente
resultan más críticos suponen los de comunicación entre los distintos servidores y,
especialmente, el de control sobre elementos de parque y subestación.
El módulo más crítico y que conlleva las pérdidas económicas más directas es el
del control sobre elementos de parque y subestación, ya que una incidencia de este tipo
suele acarrear o bien que un aerogenerador no arranque cuando se manda una orden o
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Moisés Guerrero Cáceres 62
bien que no se detenga cuando hay regulación de control de potencia por parte de REE,
exponiéndose a las pertinentes sanciones. Este módulo es el que requiere un mayor
mantenimiento preventivo para que las mejoras en el mismo sean continuas.
Cuando falla la comunicación entre dos servidores es habitual que un parque o
una subestación deje de poder ser monitorizado y/o deje de ser capaz de recibir órdenes
desde los Centros de Control. Este tipo de fallos pueden llegar a afectar de forma directa
e inminente a la producción de los parques si no existe comunicación con un parque en
el momento en que un aerogenerador requiere ser arrancado o bien se quieren enviar
órdenes de regulación de potencia. Por eso, estos módulos también requieren una
especial atención y actuaciones correctivas rápidas.
Las incidencias en la monitorización de ciertos datos o módulos del Scada
pueden suponer molestias y un control de los parques inferior al deseado, pero no tiene
por qué afectar de una forma inminente e irremediable a la producción y control de un
parque.
El módulo menos crítico de todos es el de la generación de informes, ya que,
salvo excepciones, la obtención de informes y eventos pasados suele generarse con
vistas a realizar estudios de producción que incrementen la rentabilidad de los parques
pero no de una forma inmediata.
6.1.2.2. Comparativa por porcentajes
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Moisés Guerrero Cáceres 63
Incidencias por módulo corrupto
49417%
68825%
2529%
37813%
1254%
28010%
171%
702%
1405%
512%
35512%
Ejecución de Scada
Comunicación servidor tecnólogo - servidorremotoComunición subestación - servidor remoto
Comunicación parque - Scada central
Comunicación Scada central - DespachoDelegadoControl sobre elementos de parque ysubestaciónGestión históricos - informes
Hardware: sustición o reparación
Procesamiento de módulos de la Web
Sistemas operativos de servidores
Otros
Se puede ver que las incidencias que conllevan inmediatas pérdidas económicas
en el módulo de control sobre elementos de parque y subestación representan un exiguo
2% del total. Esto es señal de un buen trabajo de mantenimiento preventivo.
Por el contrario, las incidencias de pérdidas de comunicación en sus distintas
variantes alcanzan el 48% del total, siendo un ratio bastante mejorable para asegurar el
rendimiento económico del cliente.
6.1.2.3. Incidencias internas por módulo corrupto
Las incidencias analizadas en las dos gráficas anteriores representan el total de
los fallos registrados en el sistema de monitorización y control de parques eólicos, tanto
las internas como las externas del equipo de telemantenimiento. Sin embargo, para
poder realizar un mejor diagnóstico de las partes más vulnerables del sistema, será
necesario filtrar las incidencias y realizar también el análisis estadístico de las
incidencias que son internas y de exclusiva responsabilidad del sistema de
telemantenimiento. Dichas incidencias se representan a continuación:
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Incidencias internas por módulo corrupto
47023%
935%
1437%
33317%
1206%
24413%
1729%
342% 16
1%613%
26614%
Ejecución de Scada
Comunicación servidor tecnólogo -servidor remotoComunición subestación - servidorremotoComunicación parque - Scada central
Comunicación Scada central - DespachoDelegadoControl sobre elementos de parque ysubestaciónGestión históricos - informes
Hardware: sustición o reparación
Procesamiento de módulos de la Web
Sistemas operativos de servidores
Otros
Según este gráfico, las incidencias responsabilidad del equipo de
telemantenimiento más frecuentes se deben a fallos en el módulo de ejecución del
Scada, en primer lugar. En segundo lugar, el procesamiento de módulos que conforman
la web. En tercer lugar, los módulos que presentan más fallos son el de la comunicación
entre el servidor del tecnólogo y el servidor remoto de telemantenimiento, así como las
del módulo de gestión de informes de históricos.
El módulo de ejecución del Scada no es el más crítico de todos desde el punto de
vista de las pérdidas económicas que supone para el cliente, pero puede provocar la
indisponibilidad del Centro de Control para operar sobre los parques eólicos y llegar a
ocasionar pérdidas económicas. Por ese motivo, debido al alto número de incidencias
que presenta, se recomienda que sean revisadas las distintas partes que conforman este
módulo, con el fin de mejorar la eficiencia del sistema y reducir el número de
incidencias.
6.1.3. Incidencias externas al equipo de telemantenimiento
6.1.3.1. Origen de las incidencias
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En primer lugar se muestra una gráfica con la proporción de incidencias externas
respecto a las internas (que son responsabilidad de la empresa de telemantenimiento),
donde puede apreciarse que más de dos terceras partes son incidencias responsabilidad
del telemantenimiento.
Externas o internas al telemantenimiento
Externas83429%
Internas201671%
Internas
Externas
6.1.3.2. Comparativa por número de incidencias externas
En la siguiente gráfica se puede apreciar que los principales motivos de
incidencias externas a la empresa de telemantenimiento son debido a problemas de
comunicaciones o a fallos en los servidores de datos OPC de los fabricantes de
aerogeneradores.
Puesto que estas incidencias no son responsabilidad de la empresa de
telemantenimiento, el estudio de las mismas sólo nos aporta información que se puede
aportar al cliente, con el fin de que tome las medidas que estime oportunas para mejorar
el rendimiento de sus parques eólicos.
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Moisés Guerrero Cáceres 66
194
210 2 8 14
1829
177
4
111
30
59
2
97
6 922
40
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Número de incidencias
1Origen de incidencia
Incidencias de origen externo
Comunicaciones Gest. ContadoresHardware Hardware::ReparacionHardware::Sustitucion Lectura datos OPC tecnólogo ALectura datos OPC tecnólogo B Lectura datos OPC tecnólogo CLectura datos OPC tecnólogo D Lectura datos OPC tecnólogo ELectura datos OPC tecnólogo F Lectura datos parque::OtroLectura datos parque::Red Lonwork Lectura datos parque::SCRELectura datos parque::UCS Maestro ModbusMatrikon Security Gateway Matrikon TunnellerOtros
Las incidencias más frecuentes por causa externa a la empresa de
telemantenimiento son las de comunicaciones con los parques y las de lecturas de datos
por protocolo OPC desde los servidores de los tecnólogos hacia los servidores remotos
de telemantenimiento. Ambos tipos de incidencias pertenecen a módulos de
comunicaciones y, como tales, merecen una especial atención para procurar un mejor
mantenimiento preventivo por parte de las empresas responsables de dichas
comunicaciones.
En cuanto a la comunicación entre el servidor remoto de telemantenimiento y el
servidor del tecnólogo, como ya se ha comentado en el apartado anterior, se recomienda
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Moisés Guerrero Cáceres 67
abordar un protocolo de actuaciones entre las 3 partes implicadas con el fin de reducir el
número de incidencias y el tiempo de indisponibilidad del sistema.
En el caso de las incidencias por fallos en las comunicaciones con los parques,
estas son responsabilidad del suministrador de la conexión ADSL con el agente
operador. Estas deben ser tratadas a tres bandas entre el equipo de telemantenimiento, el
agente operador y la empresa encargada de proporcionar la conectividad vía satélite
entre los parques y el servidor central. Debe acordarse un protocolo de actuación ante
estas incidencias, para que el equipo de telemantenimiento pueda verificar lo más rápido
posible que la intervención de la empresa encargada de las comunicaciones haya
resultado satisfactoria tras una incidencia.
También se ha mencionado anteriormente la posibilidad de implementar una
segunda vía de comunicación a través de la que poder mandar y recibir datos desde el
servidor central al parque eólico y viceversa, en el caso de haber problemas en la
comunicación vía satélite. Un método probado con buenos resultados como alternativa
es la comunicación por radio o GPRS.
Esta posibilidad se le presentará al cliente dentro del compromiso adquirido con
el mismo para mejorar el rendimiento económico de los parques eólicos, pero seguirá
sin ser responsabilidad de la empresa de telemantenimiento las comunicaciones a través
de esta nueva vía.
6.1.3.3. Comparativa por porcentajes
En el próximo gráfico se puede ver la proporción de fallos externos y es notorio
que existen fabricantes de aerogeneradores generan un porcentaje de incidencias
superior. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no todos los fabricantes están
presentes en el mismo número de parques ni tienen el mismo número de
aerogeneradores. Por este motivo, el estudio de este dato necesitaría una mayor
profundización junto al cliente. Esta profundización no es el objeto de este proyecto y se
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deja como opción de estudio al cliente para mejorar el rendimiento de sus parques
eólicos.
Incidencias de origen externo
23%
0%
1%
0%
21%
0%
13%
4%0% 12%
1%
1%
3%
5%
7%
1%
2%
3% 2%
ComunicacionesGest. ContadoresHardwareHardware::ReparacionHardware::SustitucionLectura datos OPC tecnólogo ALectura datos OPC tecnólogo BLectura datos OPC tecnólogo CLectura datos OPC tecnólogo DLectura datos OPC tecnólogo ELectura datos OPC tecnólogo FLectura datos parque::OtroLectura datos parque::Red LonworkLectura datos parque::SCRELectura datos parque::UCSMaestro ModbusMatrikon Security GatewayMatrikon TunnellerOtros
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CAPÍTULO 7. - GUÍA DE RECOMENDACIONES
7.1. EQUIPO DE TELEMANTENIMIENTO
Tras desarrollar el sistema de monitorización y control específico para cada
cliente, será necesario formar un equipo de trabajo que realice el telemantenimiento de
los parques y los sistemas centrales.
Un requerimiento esencial será ofrecer un servicio de 24 horas, los 7 días de la
semana y durante los 365 días del año, para que cualquier incidencia urgente pueda ser
tratada y solucionada sin dilación. Para ello, será necesario contar con un equipo que
conozca el completo funcionamiento del sistema de mantenimiento.
El equipo de mantenimiento deberá realizar informes periódicos para analizar las
incidencias más recurrentes y, de este modo, poder llevar a cabo mantenimientos
preventivos para evitar las incidencias más repetitivas.
7.2. COMUNICACIÓN CLIENTE-EMPRESA DE TELEMANTENIMIENTO
Para una correcta comunicación entre los clientes y la empresa de
telemantenimiento deberá simplificarse lo máximo posible, con el fin de reducir la
posibilidad de que las notificaciones por parte del cliente lleven a la confusión a la hora
de tratar una incidencia.
Se abren dos canales de comunicación: por una parte se podrán notificar las
incidencias por vía telefónica y por otra por correo electrónico, siendo este último canal
el más recomendable para incidencias en las que haya fallos de monitorización
concretos o de errores en aspectos estéticos del Scada.
7.3. PROCEDIMIENTO PARA RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS
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Para la correcta organización del trabajo del equipo será preciso crear una
aplicación informática en la que se pueda recoger toda la información acerca de las
incidencias notificadas por los clientes. De esta forma, mientras una incidencia es
tratada se podrá recopilar toda la información precisa y almacenarla en un lugar al
alcance de cualquier parte del equipo.
Esta aplicación estará preparada para poder ser visualizada también por los
clientes y así conocer el estado de cada incidencia.
Cuando una incidencia sea cerrada satisfactoriamente, esta misma aplicación
podrá utilizarse para avisar al cliente de la solución y medidas adoptadas ante la
incidencia notificada.
7.4. CRITERIOS EN LA RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS
7.4.1. Clasificación de tiempos de resolución máximos.
Tras realizar un estudio y clasificación de los distintos tipos de incidencias en
función de los servicios afectados, se toma la determinación de establecer unos tiempos
de respuesta máximos para resolver las incidencias más críticas que afecten, sobre todo,
a las comunicaciones y al control de subestaciones y aerogeneradores.
Los tiempos de resolución máximos que se recomiendan (siempre a criterio de la
importancia que el cliente le dé a cada aspecto) para los tipos de incidencias más críticas
son:
Los tiempos de resolución máximos que se recomiendan (siempre a criterio de la
importancia que el cliente le dé a cada aspecto) para los tipos de incidencias más críticas
son:
o Acceso Scada: 4 horas.
o Comunicación Despacho Delegado / REE: 2 horas.
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o Control de potencia activa y reactiva: 2 horas.
o Control de aerogeneradores y de subestación: 4 horas.
o Monitorización de datos globales, aerogeneradores y subestación: 8 horas.
o Monitorización de eventos: 8 horas.
En el caso de las incidencias encuadradas en el servicio “Comunicación con
sistema local” al no depender en la mayoría de las ocasiones de la empresa de
telemantenimiento, puede establecerse un protocolo para que los técnicos acudan a
parque lo antes posible y para que empresas de comunicaciones revisen el estado de las
mismas.
7.4.2. Resolución de incidencias con retenes de parque.
Cuando un retén tenga que acudir a un parque para revisar el estado de los
equipos encargados de establecer las comunicaciones entre la instalación y el servidor
central (routers, switches, etc.) pasará a ser una acción prioritaria la comunicación y
coordinación con dicho retén con un doble fin. Por una parte, para que el equipo de
telemantenimiento pueda asesorar al retén desplazado al parque acerca de los equipos y
elementos que debe revisar para intentar recuperar las comunicaciones con el parque.
Por otra parte, el equipo de telemantenimiento debe tener conocimiento de las
actuaciones llevadas a cabo en el parque para dar parte de las mismas al cliente en la
resolución de la incidencia.
7.4.3. Priorización en la resolución de incidencias.
Una vez establecida la prioridad de cada tipo de incidencia según el servicio
afectado, el equipo de telemantenimiento deberá priorizar la resolución de las
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Moisés Guerrero Cáceres 72
incidencias más críticas en el desempeño diario de su labor, impidiendo en la medida de
lo posible que se superen los tiempos de resolución máximos.
Las incidencias en las que sea preciso permanecer en contacto con técnicos y
retenes de parque tendrán prioridad sobre otras y deberán atenderse de una forma
inmediata.
Por otra parte, cuando por algún motivo de mantenimiento preventivo, algún
cliente solicite realizar pruebas de órdenes a aerogeneradores o a subestaciones, estas
deberán consensuarse para una fecha y una hora concretas, quedando el equipo de
telemantenimiento comprometido a hacer un seguimiento en tiempo real de las mismas
como medida prioritaria para la fecha y hora acordadas, elaborando el correspondiente
informe a la finalización de las maniobras.
En el caso de existir incidencias que afecten al correcto funcionamiento de un
sistema central, estas adquirirán una prioridad superior a las incidencias registradas en
parques. Se abrirá la posibilidad de establecer tiempos de resolución máximos de
incidencias distintos para los fallos registrados en sistemas remotos y los hallados en
sistemas centrales como medida de priorización para las incidencias producidas en los
sistemas centrales de los clientes.
7.4.4. Verificación de resolución por parte del cliente.
Cuando una incidencia sea resuelta, se recomienda que, aparte de usar la
aplicación de gestión de incidencias mencionada en el apartado 7.2 de esta guía de
recomendaciones, se ponga en conocimiento del cliente vía telefónica la resolución de
la misma, con el fin de que el Centro de Control del cliente correspondiente pueda
verificar y validar que la incidencia ha quedado cerrada.
De esta forma, la comunicación es más directa y se abre la posibilidad de que el
Centro de Control pueda resolver dudas acerca de la resolución del fallo notificado en el
mismo momento, evitando intercambios de información a posteriori.
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7.5. MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS
Con el fin de evitar en la medida de lo posible las incidencias que afectan al
correcto funcionamiento de la monitorización y control de los parques, se recomienda
realizar una mejora continua de los sistemas de telemantenimiento, evitando así que se
reproduzcan incidencias repetitivas y ya conocidas.
Las mejoras que se realicen en parques eólicos donde haya problemas
recurrentes deberían trasladarse al resto de instalaciones, con el fin de evitar incidencias
futuras.
Sería recomendable emplear una parte del equipo de telemantenimiento
exclusivamente en la investigación, desarrollo y evolución de las aplicaciones que
controlan el sistema de telemantenimiento, con el fin de conseguir una mejora continua
en la monitorización y control de los parques.
La generación de informes y análisis estadísticos mensuales serán de vital
importancia para detectar las partes del sistema más vulnerables y que provocan más
incidencias, elaborando calendarios de mejoras de los servicios por parte del equipo de
telemantenimiento. Se analizará la parte exacta de los distintos módulos donde se
generan más errores y se harán las mejoras pertinentes o incluso el diseño de nuevos
softwares o aplicaciones que implementen una mayor eficiencia en el sistema. Cuando
para llevar a cabo estas mejoras se requiera realizar actuaciones conjuntas con los
clientes, se procederá a acordar una fecha en la que se puedan realizar todas las pruebas
posibles con el fin de poder llevar a cabo dichas mejoras de una forma eficaz para
ambas partes.
La elaboración de mantenimientos preventivos debe ir encaminada a crear
aplicaciones y herramientas capaces de subsanar los fallos del sistema sin necesidad de
la intervención de los operarios del equipo de telemantenimiento al registrarse una
incidencia.
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Moisés Guerrero Cáceres 74
CAPÍTULO 8. – CONCLUSIONES
En vista de los gráficos, estadísticas obtenidas y propuestas citadas en el capítulo
6 del presente proyecto, se puede llegar a una serie de conclusiones que servirán para
poder proponer y ofrecer un mejor servicio a los clientes de la empresa de
telemantenimiento. Las conclusiones finales más importantes serán las extraídas del
análisis de fallos según el módulo corrupto, ya que para poder realizar las mejoras del
sistema es necesario conocer el comportamiento de los distintos módulos cuando se
produce una incidencia.
o En el período estudiado se han registrado de media una incidencia cada 19,6 días
por parque y un fallo con repercusiones económicas directas cada 121,7 días por
parque eólico. Estas cifras representan un aceptable resultado para el sistema de
monitorización y control, pero resulta mejorable.
o Se podría estudiar la posibilidad de implementar Scadas en todos los parques a
nivel local, de modo que cuando los datos no sean visualizados en los Centros de
Control, puedan visualizarse en este Scada local.
o Para solucionar los problemas de comunicación con los parques eólicos se
convendrá la posibilidad de implantar una segunda vía de comunicación como el
GPRS. Así, cuando las comunicaciones a través del satélite no sean posibles,
existirá otra alternativa para poder comunicar con el parque y operar sobre el
mismo. Deberá abordarse un protocolo de actuación entre el equipo de
telemantenimiento, el agente operador y la empresa suministradora de las
comunicaciones vía satélite para las incidencias en las que fallen las
comunicaciones con el parque.
o Con el fin de evitar incidencias debidas a elementos de comunicación del
sistema, tales como los servidores remotos, se realizarán visitas con carácter de
mantenimiento preventivo para revisar el estado de los mismos. Además, se
recomienda instalar servidores remotos de telemantenimiento con redundancia,
para que en el caso de que uno quede inoperativo puedan establecerse las
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Moisés Guerrero Cáceres 75
comunicaciones con un servidor secundario, haciendo las mismas funciones que
el servidor principal.
o Se impone la necesidad de elaborar un mantenimiento preventivo en
colaboración con el cliente y la empresa encargada del mantenimiento del
servidor del tecnólogo. También se recomienda acordar un protocolo de
actuación entre ambas partes y el agente operador para una rápida actuación en
caso de que el fallo de comunicación de datos sea responsabilidad del servidor
del tecnólogo.
o Se debería discutir con el cliente o el agente operador la conveniencia de
estudiar la implantación de distintos protocolos de comunicaciones entre
servidores con el fin de llegar a un punto de la relación rendimiento – costes lo
más favorable posible con alguno de ellos.
o Debido al alto número de incidencias que presenta el módulo de ejecución del
Scada, se recomienda que sean revisadas las distintas partes que conforman este
módulo.
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CAPÍTULO 9. – BIBLIOGRAFÍA
o Anaya-Lara O, Jenkins N, McDonald JR. Communications requirements and
technology for wind farm operation and maintenance. 1st International
Conference on Industrial and Information Systems, ICIIS 2006. 2006:173-178.
o Li Z., Zhu W. The design of SCADA system for wind farm. Advanced
Materials Research. 2012. No. 383-390.
o Park J., Kim B., Lee J. Development of condition monitoring system with
control functions for wind turbines. World Academy of Science, Engineering and
Technology. 2011;81:286-291.
o Qiao Y., Lu Z., Xu F., Wang X., Hou Y., Zhu C. Study on the integrated
monitoring & control platform of wind farms. Power System Protection and
Control. 2011;39(6):117-123.
Legislación
o España. Ley 54/1997, de 27 de noviembre, del Sector Eléctrico. Boletín Oficial
del Estado, 28 de noviembre de 1997.
o España. Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por el que se regulan las
actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y
procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica. Boletín Oficial
del Estado, 27 de diciembre de 2000.
o España. Real Decreto 1454/2005, de 2 de diciembre, por el que se modifican
determinadas disposiciones relativas al sector eléctrico. Boletín Oficial del Estado,
23 de diciembre de 2005.
o España. Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad
de producción de energía eléctrica en régimen especial. Boletín Oficial del Estado,
26 de mayo de 2007.