Primeros pasos hacia una red eléctrica
inteligente - Smart Metering
Congreso INGENIERIA ARGENTINA 2014
g. Fabián Doce
EMENS
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Contenido
 Smart Grid . El cambio de paradigma
 Ventajas de la Medición Inteligente
 Experiencia de Smart Metering en Brasil
 Tecnología que involucra
 Experiencia de Smart Metering en
EE.UU.
 El valor agregado de los datos
 The CRYSTAL PROJET
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Integración de energías renovables
Cambio de paradigma
Sistemas tradicionales:
Generación Renovable Aleatoria
Control de la oferta
Generación
Capacidad Disponible
Optimiza las fuentes
disponibles para balancear
oferta y demanda
Tomando decisiones en
tiempo real sin impactar
calidad del servicio
Pico Demanda
Oferta Disponible (variable)
Demanda Aleatoria
"Smart Grid"
Necesidad de Manejo
de Demanda
Usando tecnología para
adaptar el consumo a la
generación
Reduce riesgos e impacto
ambiental
Demanda
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“Adaptar la Demanda a la
Generación”
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…una nueva visión…
“ADAPTAR LA DEMANDA A LA GENERACION“
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Definiciones
A smart meter is usually an electrical meter that records consumption of electric energy in intervals of an hour
or less and communicates that information at least daily back to the utility for monitoring and billing
purposes.[7] Smart meters enable two-way communication between the meter and the central system. Unlike
home energy monitors, smart meters can gather data for remote reporting. Such an advanced metering
infrastructure (AMI) differs from traditional automatic meter reading (AMR) in that it enables two-way
communications with the meter.
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Ventajas de la Medición Inteligente
Smart Metering
 Beneficios operacionales
 Reducir costos de lectura manual
 Conectar/desconectar remotamente
 Controlar de pérdidas
 Técnicas y no técnicas.
 Recuperación de ingresos
 Calidad de energía
 Controlar interrupciones, medida de voltaje
 Apoyo a nuevos modelos tarifarios
 TOU (tiempo de uso), etc.
 Intercambio de información para mercados
de energía
 Información para consumidores
 Incrementar uso de energías renovables
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Experiencia de Smart Metering en Brasil
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El alto nivel de pérdidas no-técnicas (NTL) en
Brasil apalancó el desarrollo de Smart Grids
Regulaciones de ANEEL demandaron
Eficiencia
Regulaciones de la Agencia Nacional de
Pérdidas de Distribución en Brasil
Energía (ANEEL) orientadas a la
reducción de las tarifas a las
32%
Distribuidoras a cambio de mejor
20%
21%
9%
eficiencia en al distribución. i30% c/4a
Demanda vs Eficiencia Energética
18%
5%
El crecimiento de Brasil demandó
mayor infraestructura, especialmente
Referencias:
en Energía.
Distribution
Losses
El primer paso para mejorar la
Enficiencia Energética es la reducción
de las pérdidas.
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Non-technical
Losses
20%
10%
32%
20%
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NTL= 23 TWh (5.8 % de la generación
total)
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NTL: No sólo un problema Brasilero, otras regiones del
mundo también reclaman soluciones para combatirla
30
27.55
25.2
25
21.68
19.63
20
18.18
17.23
13
9.68
7.71
11.18
16.22
15.5
14.6
%15
10
19.95
9.67 9.38
13.32
11.69
12.14
8.67
7.56
7.65
T&D losses
1980
T&D losses
2000
5
0
10,25%
*Source: World Bank - 2000
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Ejemplo: CEMIG
El 42% de la facturación proviene del 1,5% de los
clientes de HV/MV
Facturación protegida (42% de la Fact Total)
% of total
metering points
<0,003%
AT
0,17%
MT
1,2%
BT >/=
2000
kWh/mo
+/- 98,6%
BT < 2000
kWh/mo
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La infraestructura envejecida no puede contra los
fraudes…ocurren tanto en el medidor como en la red
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Senergy - Solución End to End desarrollada
localmente que detecta y combate NTL
Data
Acquisition
Server/ MDC
HV/MV/LV
Communicatio
n Network
(Ej: GPRS)
Metering
Operation
Center (MOC)
LAN
Multiple LV
Medidores de MV
instalados en postes
Field Services
Software y Aplicaciones
 Detección de fraude
 Metering Data Management
 Communication Management
 Interfaz de Facturación
Instalación e Inspección
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Senergy - Solución End to End desarrollada
localmente que detecta y combate NTL
Other 3rd
party
systems
MECE Software
Commercial
Metering
GPRS
Billing
CIS
Transformer
Metering
RTUs
MODEMs
WMS, GIS, OMS, etc.
RF Mesh
Data Acquisition
Server
(Universal MDC)
PLC
NTL
Algorithms
Sub- Metering
Installation,
Commissioning,
Field inspection
Other Comm
Residential
Metering
Meters(*)
(*) 3rd Party meters
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RTUs, Metering
sets (indirect
metering with
RTU/VT/CT)
Communication
system
Consultancy,
Software
Integration
HeadEnd
System
Software
Platform
Services
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Cómo identificar las pérdidas no técnicas?
Substation
or Transformer Meter/Totalizing
 Medición equilibrada – Balance Energético
 Recopilación y análisis de eventos
de manipulación.
 Analítica - correlación de datos de intervalos con eventos
de manipulación
 Creación de flujos de trabajo desde y hacia otros
sistemas
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Experiencia de Smart Metering en EEUU
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Estado de los Programas de Smart Grid en los EE UU
 Existen aprox. 150MM de medidores
 Instalación completa de ~30MM medidores inteligentes
en un periodo de 4 años
 10% de los proyectos fueron financiados a través de subsidios del
gobierno
 50% de los distribuidores pudieron justificar la inversión
de medición inteligente (y AMI) por los beneficios operativos
 Consumo medio residencial 12,300 kWh/por año
 Costo de lectura mensual = $.75/medidor
 Incentivos para reducción de la demanda, conservación, precios variables
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Plataformas de Medición y Control
de las Redes de Transmision y Distrubición
Plataformas de Control de la Red de
Transmisión:
Plataforma de Aplicaciones de Smart
Grid:
 DMS, EMS, SCADA, OMS
 MDM, Analìticas, Soluciones para NTL
 Pocos dispositivos de medición
 Muchos dispositivos de medición
 Datos entregados en “tiempo real”
 Datos de cada 15, 30, 60 minutos
Transmisión
Gestion de Distribución de
Energia
Comunicación
Especifica del Grid
Medidores y
Dispositivos inteligentes
EnergyIP
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El valor agregado de los datos
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Con Advance Metering Infrastructure (AMI),
el Volumen de Datos es Exponencial
 Por cada 1,000,000 de puntos de medición, cada día, los sistemas de IT y
los empleados tienen que manejar:
 2,000 intercambios de medidores (implementación de AMI)
 1,000 mudanzas de clientes diarias (25% anual)
 10,000 lecturas perdidas (99% de lecturas son recibidas)
 20 fallas de medidor (0.5% anual)
 1,000 fallas de validación al día (0.1% falla de integridad)
 XX cambios de tarifa
 Además de todas estas “excepciones” el sistema tiene que validar,
procesar y archivar 24.000.000 lecturas de intervalos al día (suponiendo
intervalos de 60 mins)
 La automatización es INDISPENSABLE
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Solución E-Meter: EnergyIP
Applications
Electric Vehicles
Outage Management
Wind
Demand Response
Residential
Metering
Customer Information
Systems
Sub Metering
Appliance
EnergyIP core
platform
functionality
Integration
layer
Workforce Management
Data Warehouse
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Aplicaciones
Customer
Operations
Analiticos
Registro de
Facturacion
Analñitico
s
Con/Descon remota
Analíticos
Pérdidas de Red
Intervalo de
Facturación
Prepago
Portal de
Servicio p/cliente
Energy
Engage
Proteccion de
Ingresos
Grid
Operations
Gestión de apagon
Pérdidas de red
Gestión de Demanda
Market
Operations
Compensación
AMI
Operations
Analíticos
Ciclo de vida equipos
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Los clientes en el centro de Smart Grid
eMeter Energy EngageTM
Cómo uso la energía?
Como se compara mi
casa?
Características Principales
Provee acceso instantáneo al consumo de
energía actual e histórico y la información de
gastos asociados.
Distribución automática de alertas de servicios y
mensajes basados en las preferencias del cliente.
Analíticos
Presenta consejos de uso de la energía y datos
comparativos.
Beneficios para el Cliente
Maximizar el impacto en la gestión de la
demanda.
Aumenta la satisfacción de cliente y evita la
deserción.
Cumple con los requerimientos regulatorios para
la conservación de energía.
Tips estacionales
Como puedo ahorrar?
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Infrastructure and Cities Sector
Energy EngageTM
Ejemplo mail de reporte de facturacion y alerta
de budget excedido
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Infrastructure and Cities Sector
Perfil de consumo del cliente
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Infrastructure and Cities Sector
Control de la Demanda…no solo eléctrica
Medidor
eléctrico
Heladera
Horno
Cocina
Termotanque
Lavaropas
Climatizador
Medidor
de gas
Medidor
de agua
Lavavajillas
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Infrastructure and Cities Sector
THE CRYSTAL – El edificio más sustentable del
mundo
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Smart Cities
“Evolucionar es variar.
Sin ideales sería inexplicable la evolución
humana.
Es cegera oponer la imaginacion de lo futuro a la
experiencia de lo presente.
Todo idealista es un hombre cualitativo: posee un
sentido de las diferencias que le permite distinguir
entre lo malo que observa, y lo mejor que imagina.
Los hombres sin ideales son cuantitativos:
pueden apreciar el más y el menos, pero nunca
distinguen lo mejor de lo peor.
Sin ideales sería inconcebible el progreso.”
“El hombre mediocre” José ingenieros
Gracias por su atención !
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