Topologia inteligente com zenon

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Felipe Fonseca Rocha

Por:Felipe Fonseca Rocha
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09

nov 2016

A segurança é o requisito de maior prioridade no segmento de energia. Incompreensões, ações não autorizadas ou operações incorretas podem resultar em diversos problemas e, com isso, comprometer o abastecimento de energia.  Deste modo, é de extrema importância a adoção de sistemas que permitam aos usuários terem uma visão clara da topologia da planta de geração, distribuição ou transmissão de energia e dos processos relacionados. Uma interface gráfica representativa e clara para usuário é um requisito básico para se trabalhar com segurança neste contexto.

Considerando ainda o fator segurança, uma interface deve apresentar não somente elementos gráficos que facilitem a operação, mas também que introduzem inteligência no sistema com o intuito de garantir a confiabilidade das ações tomadas pelo operador. Quanto melhor a visão geral, controle de ações e rastreabilidade esta interface oferecer, mais rápido e mais eficientes são as reações dos operadores.

A coloração dinâmica da topologia é uma ferramenta eficaz ao criar a visão geral necessária dentro das aplicações de controle e supervisão para o segmento de energia, assim como a criação de intertravamentos entre elementos do circuito. Essa ferramenta baseia-se no princípio da apresentação de informações por meio de cores (tons de cores) ou alterações no gráfico representativo da rede elétrica presente na  tela. Essa funcionalidade transforma dados em informações, identificando em tempo real o estado de comutação de uma subestação ou uma rede elétrica em um diagrama unifilar. A situação pode ser, então, avaliada mais rapidamente utilizando as linhas coloridas pré-definidas correspondentes aos estados dos dispositivos de  campo.

Compreensão  à primeira vista

A coloração dinâmica da topologia torna-se particularmente clara no caso de estados de comutação anormais e/ou de transição. As linhas que forem desconectadas ou conectadas à terra são claramente reconhecíveis pela suas colorações especiais, que ajudam o usuário a avaliar o estado da rede mostrada.

Existem algumas maneiras de implementar tais soluções, sendo as principais a utilização de scripts no sistema SCADA ou na programação dos controladores (CLPs). Em qualquer destes métodos, o esforço e a complexidade de programação é proporcional ao aumento da complexidade do sistema e dos intertravamentos. Colocar uma solução deste tipo em operação exige um volume importante de horas de engenharia para desenvolvimento e testes, o que eventualmente pode comprometer prazos acordados. Devido à complexidade de implementação, a coloração dinâmica da topologia não é, normalmente, utilizada em pequenas e médias instalações. Com o zenon Energy Edition, nestes casos, os operadores e mantenedores podem usufruir das vantagens desta tecnologia, uma vez que a mesma está incluída nas funcionalidades que o software oferece, sem custos adicionais.

Com o zenon Energy Edition a implementação de uma solução inteligente de coloração dinâmica da topologia das redes de energia é feita sem nenhum tipo de programação. A funcionalidade Automatic Line Coloring é um add-on que é parametrizado quando se define a topologia da rede. O zenon Energy Edition calcula o modelo topológico automaticamente a partir dos gráficos desenhados e das conexões dos elementos. Nenhuma outra configuração é necessária. Como todas as funções são padronizadas e os cálculos (intertravamentos e funcionalidades) já estão validados, não são necessários testes adicionais.

A visualização gráfica e a animação de objetos é um requisito essencial em sistemas de controle de energia, independentemente do tamanho. Tanto uma visão de toda a instalação com informações globais, quanto visões locais com dados dos ramos e dos dispositivos são importantes para uma boa operação e manutenção. Estas representações, normalmente, são feitas por uma tela geral e várias telas auxiliares o que, do ponto de vista da engenharia, gera bastante esforço e tempo de programação. Sob o aspecto da operação, é necessário navegar em várias telas para se chegar ao ponto de análise que se deseja. A solução ergonômica do software zenon permite que em apenas uma tela toda a instalação seja visualizada e, apenas aplicando zoom nesta tela, atinja-se o nível de detalhe desejado, mesmo que seja no nível do dispositivo. Esta solução evita o gasto desnecessário de tempo com a navegação entre telas em momentos de críticos e, eventualmente, erros nas suas análises.

Além de Worldview (visão geral mencionada acima) há outras funcionalidades importantes que fornecem vantagens operacionais decisivas. Uma delas é o recurso de localização e detecção de falhas de aterramento e curto-circuitos. Informações dos dispositivos de proteção são processados no modelo topológico e ajudam o operador a tomar as decisões certas no momento correto. O modelo topológico exibe a seção de linha onde um curto-circuito ou fuga à terra transitória ocorreu por troca de cor. Além disso, é possível isolar provisoriamente o modelo topológico de novos eventos em caso de múltiplos eventos de falhas. Os operadores podem comandar a linha por comutadores de testes e isolar o trecho onde houve a falha. Assim que esta tenha sido sanada e as medidas necessárias tiverem sido tomadas, o modelo pode ser novamente liberado para o monitoramento normal. Tal sistema funciona de forma semelhante em relação aos curto-circuitos. Também neste caso, uma cor específica é utilizada para indicar que um dispositivo de proteção detectou um curto-circuito e que a secção correspondente foi desconectada.

Sem nenhuma configuração adicional, o modelo topológico fornece a possibilidade de ter seus próprios intertravamentos automáticos baseado na interconexão de elementos e de suas funções. A rede é auto analisada em até 256 elementos interconectados ao dispositivo em que se deseja atuar. O zenon verifica e valida se o comando esta de acordo com os estados e funções dos demais elementos, aumentando a segurança de operação e bloqueando manobras inseguras. 

As funcionalidades e a praticidade de configuração de funções no software zenon Energy Edition mostra sua a preocupação na ergonomia e segurança das operações e na ergonomia na engenharia dos sistemas, proporcionando economia de tempo em horas de programação e testes.

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