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SCADA – SINAUT SPECTRUM
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SCADA - Sinaut Spectrum Ver: 4.1.2
Noviembre de 2011Luis Pacheco – Especialista Sistemas SCADA
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HARDWARE & SOFTWARE SISTEMA SCADA REP
TEMARIO
Presentar una descripción general de la Arquitectura del sistemas SCADA de los centros de control de REP.
Herramientas para Tiempo Real. Aplicativos del sistema SCADA en tiempo Real NA
Network Aplication. Soporte Mantenimiento –Consultas al Sinaut
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HARDWARE & SOFTWARE SISTEMA SCADA REP
OBJETIVO
Presentar el estado actual del sistema de control para la Supervisión Control de Datos a Distancia (SCADA).
Describir las funciones de la operación mas importantes control principal (CCP) en Lima y el centro de control de respaldo (CCR) en Arequipa.
Conocer la Base Datos en Tiempo Real, como las herramientas de consulta y transferencias de datos al Centro Control Coordinador (COES).
Relaciones que debe tener el Operador con las diferentes Interfaces locales y remotas.
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
Existen dos centros de control uno en San Isidro (Lima) y el otro en Socabaya (Arequipa) de la Empresa Siemens de fabricación Alemana con el nombre de Sinaut Spectrum versión 4.1
Existe poca diferencia en su Arquitectura de los dos centro de control, las cuales de detallaran mas adelante.
Se cambio una funcionalidad de los dos centros de control de Modo Active / Modo Escucha a una conexión de Modo Activo en los dos centro de control.
Se denomina al centro de control de San Isidro como principal, donde se registra todos lo modelamientos y cambios de las base de datos en tiempo real y luego son transferidos al control de respaldo para una actualización completa de los dos centros.
Existen varios niveles de control, se muestra en la presentación siguiente.
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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NIVELES CONTROL:
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
HARDWARE:• Servidores, Frontales Comunicación, Estaciones de Trabajo, GPS,
Switchs, Mímico, Firewall, Multiplexores, Periféricos impresión.• UPSs, Sistema Contra Incendios, Grabadora de Voz, Cámara y Sensores
de Temperatura y Humedad.• Cableado UTP. SOFTWARE• Sistema operativo Unix Solarios, Aplicativo Sinaut, Oracle.• Emulador de comunicaciones y protocolo IEC 101. SERVIDORES• SDM1, SDM2, SDM3 Y SDM4 – ADMINISTRACION BASE DATOS• RTC1, RTC2, RTC3 Y RTC4 – BASE DATOS EN TIEMPO REAL FRONT END - COMUNICACIONES• TCS1, TCS2 – IEC101 • ICP1 Y ICP2 - ICCP APLICATIVO• NA01 – Bus Scheduler, State Estimation, Dispatcher Power Flow, Short
Circuit Calculation
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
PERIFERICOS:• MIMICO, LP01, COL1, GPS, CLOCK DIGITAL, SWITCHs. OTROS• Sistemas servicios Auxiliares – UPS• Multiplexores – Comunicaciones• Firewall – ICCP / Servicio Remoto SCADA / Usuarios externos• RTC1, RTC2, RTC3 Y RTC4 – BASE DATOS EN TIEMPO REAL
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
San Isidro
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
Socabaya
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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TCI1
TxRxTxRx
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LAN TCI 1
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C
SERVIDORES SCADA SSA
LAN SINAUT
LAN TCI 2
TCS2TCS1
IEC870-5-101
PRINCIPAL
RESPALDO
IEC870-5-101
TCI1 TCI2
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C
SERVIDORES SCADA SSL
LAN TCI 2
TCS2TCS1
LAN SINAUT
TxRxTxRx
LAN TCI 1
NCNC NANA
canal decomunicación
principal
canal decomunicación
respaldo
canal decomunicación
principal
canal decomunicación
respaldo
Ethernet512Kbps
LanCorporativ a
Arequipa
LanCorporativ a
Lima
Proyecto Original:
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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Proyecto Estado Actual:
TCI1
TxRxTxRx
TCI2
LAN TCI 1
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789101112
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Ether
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789101112
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rnet
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C
SERVIDORES SCADA SSA
LAN SINAUT
LAN TCI 2
TCS2TCS1
TCI1 TCI2
123456
789101112
AB
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78 9101112
AB
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Ethe
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C
SERVIDORES SCADA SSL
LAN TCI 2
TCS2TCS1
LAN SINAUT
TxRxTxRx
LAN TCI 1
canal decomunicación
Ethernet512Kbps
LanCorporativa
Arequipa
LanCorporativa
Lima
canal decomunicación
canal decomunicación
canal decomunicación
MEMOTEC
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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FLUJO FUNCIONAL
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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TIPOS SERVIDORES
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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CONCEPTO DE REDUNDANCIA
SB(standby) y PC(active) se suministran con informaciones proceso idéntico, solo la que esta en modo PC transmite la información.
El cambio de PC a SB es automática en caso de falla.
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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GRUPO DE ALARMAS AUDIBLES
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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FLUJO DE DATOS DE LOS SERVIDORES
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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FLUJO DE DATOS DE SEÑAL CAMPO
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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FLUJO DE DATOS DE SEÑAL CAMPO
©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
SCADA PRINCIPAL - RESPALDO
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HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES COMPONENTES
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SAS, RTU, GATEWAY
SISTEMA AUTOMATIZADO
EN SSEESISTEMA DE COMUNICACION
SCADA CCR Socabaya
SCADA/EMS
SCADA CCP San Isidro
OP, MO, FO, SATELITE
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HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES COMPONENTES
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SAS
RTU
CONTROLADORES
SISTEMA AUTOMATIZADO
EN SSEE
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HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES COMPONENTES
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SISTEMA DE COMUNICACION
OPERADOR
EXTERNO
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HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES COMPONENTES
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SISTEMA DE COMUNICACION
VISTA PARCIAL OPERADOR INTERNO
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HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES COMPONENTES
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SCADA CCR Socabaya
SCADA CCP San Isidro
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NA Network Aplication
El sistema SCADA de REP tiene una arquitectura abierta, distribuida, con redundancia hot standby y spare, basado en protocolos estándares de la industria que permiten conectividad. Existe una estación dedicada para los programas de análisis en tiempo real, la cual esta conectada a la base de datos en tiempo real para su procesamiento. Esta función es una ayuda agregada a la funcionalidad del SCADA, el cual da al operador resultados que faciliten para las decisiones de una buena operación del sistema.
NA características:
Tiempos cortos de ejecución debido a la utilización de los resultados a partir de los cálculos anteriores.
Los Cálculos de resultados corresponde a los cambios de estados.
Consideración del sistema adecuado de poder tener estados tales como la descripción de la red, ...
Plena integración del subsistema por ejemplo, SCADAlos datos relativos a la actualización
La plena disponibilidad del despluiegue características de interfaz de usuario con la visualización de los resultados con las entradas manuales del operador .
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NA Network Aplication
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Aplicaciones de red I
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NA Network Aplication
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Aplicaciones de red II
©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
NA Network Aplication
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DESPLUIEGUES
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CONSULTAS AL SINAUT
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. OPERADOR
. ADMINISTRADOR
. MANTENIMIENTO EXTERNO
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CONSULTAS AL SINAUT
El SOFTWARE del sistema SCADA/EMS de REP tiene consolas de operación que sirven para que el usuario (operador), pueda administrar la operación remota del sistema eléctrico, dando facilidades amigables con una interface grafica, donde el SCADA tiene una ventana principal y botones para cada función.
Existen por cada puesto de operador tres monitores donde puede desplazarse en cada una de ellas para mostrar como unifilares, secuencia de eventos, curvas, topología de la arquitectura, etc.
En cada puesto de operación existe un menú de acceso, donde el operador tiene una clave, del cual garantiza toda acción y privilegios para interactuar con el sistema SCADA.
Existe un manual de usuario del operador que es necesario tenerlo cerca para consultas rápidas.
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OPERADOR
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CONSULTAS AL SINAUT
Existe una área que revisa localmente y hace las integraciones de las nuevas señales de campo, como la comprobación.
El Software es el mismo que usa el operador con la diferencia de tener mayor privilegio, que es el acceso a la base de datos.
Como parte de mantenimiento se tiene las siguientes tareas:
1. Monitorear la arquitectura de red
2. Administrar la Base Datos
3. Comunicaciones IEC 101 y ICCP
4. Consulta a los Operadores
5. Sistemas Externos como servicios auxiliares, climatización, sistemas contra incendio.
6. Apoyo trabajos de control al nivel 2
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ADMINISTRADOR
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CONSULTAS AL SINAUT
Existe un contrato con Siemens , para casos de mantenimiento correctivo, esto es para proteger en caso de no poder resolverlo localmente.
El contacto es con los administradores de SCADA y personal técnico de Alemania de Siemens, que es a través de correo o medio telefónico, ellos tiene acceso al sistema por medio de internet.
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MANTENIMIENTO EXTERNO
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CONSULTAS AL SINAUT
Sistema de sincronización del tiempo: Esta compuesto por un sistema de sincronización GPS (Antena GPS y equipo modular) que es capaz de sincronizar toda la red LAN del sistema SCADA y los elementos que dependen de ella.
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GPS
AntenaGPS
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CONSULTAS AL SINAUT
El sistema SCADA/EMS esta estructurado y organizado dentro del entorno del sistema operativo UNIX Solaris de acuerdo al gráfico:
De esta estructura se deriva conceptos fundamentales usados en el sistema Sinaut Spectrum referidos a:
• Servidor, bloque funcional y modos de configuración.• Paquetes y subsistemas• Comunicaciones distribuidas• Base de datos distribuidas• Métodos de redundancia• Memoria imagen compartida• Programas basados en eventos y respuestas a eventos.
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SOFTWARE
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CONSULTAS AL SINAUT
Curvas de tendencia
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SOFTWARE
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CONSULTAS AL SINAUT
Funciones de Análisis de red: Bus Scheduler (BS) Network Status processor (NSP) Estimador de estado (SE) Flujo de carga (DPF) Análisis de corto circuito (OSC) Casos de estudio (CAMA)
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SOFTWARE: Aplicaciones EMS del SCADA
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CONSULTAS AL SINAUT
IEC 60870-5-101: Protocolo empleado para la comunicación serial entre el SCADA/EMS y los sistemas SAS (SAS, RTU, gateway). Es un protocolo basado en la capa 3 del modelo EPA (Enhanced Performance Architecture).
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PROTOCOLOS DE COMUNICACION
Centro de Control REP
FO-TCP/IP – IEC61850
SFTP-TCP/IP
SFTP-TCP/IP
RS
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–IE
C 6
0870
-5-1
01
RS
232
–IE
C 6
0870
-5-1
01
Station Unit
IHM SICAM PAS CC
RS400 RS400
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CONSULTAS AL SINAUT
COES
Router ICCP
CD ROM 48XCD ROM 48X
40GB
40GB
servidor ICCP1 Blade150
650MHz / 512MB
servidor ICCP2 Blade150
650MHz / 512MB
Hub
18"
LAN SCADA
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PROTOCOLOS DE COMUNICACION
TASE2 (ICCP): Protocolo empleado para el intercambio de información en tiempo real entre centros de control y opera sobre redes WAN. Actualmente se intercambia información con el Coordinador del Sistema COES-SINAC usando este protocolo.
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CONSULTAS AL SINAUT
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BLOQUE FUNCIONAL COMUNICACIÓN
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