Smart Generation Solutions debido a los periodos de sol Costos de instalación altos Zonas muy concretas con niveles óptimos de radiación solar Requiere grandes extensiones de terrenos

Smart Generation Solutions Soluciones para la integración de la Generación de Energía en la infraestructura de Red Inteligente

Schneider Electric 2 - Smart Infra - Utilities – Smart Generation Department – SGL Mayo 2013

MDM Titanium AMI Meter Oper

OASyS DCS VPP RCC OI Solutions Renewables

SubCAT -T&D -Substations -Automation

IEC 61850

ArcFM GIS OASyS DNA DMS Sw OMS

SGS

Smart Generation

Telvent - Schneider Solución Smart Grid La integración es la llave

La integración de los Sistemas es la clave de la estrategia de Telvent – Schneider para ofertar a los clientes la solución Smart Grid Solution (SGS)


Integración de sistemas con aplicaciones de Plant Information PI

Aplicaciones de Mercado

Nivel de Analiis & Reporting

Centros de Control de plantas

Controladores Locales (ejem. Heliostatos or Control posicionamiento de Colectores)

Instrumentación Inteligente

Control y Supervisión de todos los procesos de planta, incluyendo condiciones meteorológicas, operación y maximizando la producción de la planta de generación

Sistemas DCS Predicción Meteorológica

Programación Lógica y

Concentradores de Datos: (ejem. Campo Solar, PLC Concentrador y Control)

Control Sistemas Auxiliares

Nivel1 PLC / Concentrador

& Subsistemas de Control

Nivel 2 SCADA / PES

Nivel 0 Control Local

Nivel 3 Aplicaciones de

Gestión

Nivel Tiempo Real

Nivel Control/Supervisión

Nivel Gestión

Smart Generation Soluciones de Control Integradas sobre todos los niveles de Plantas de Generación Eléctrica


El dilema de la energía esta para quedarse

vs Energy demand By 2050 Electricity by 2030

CO2 emissions to avoid dramatic climate changes by 2050

Los Hechos La Necesidad

Source: IEA 2007

Source: IPCC 2007, figure (vs. 1990 level)

Frecuentes Cortes Energía

Creciente Precios Energía

Cambio Climatico

Conflictos por Acceso/control

de recursos


Como resolver esta ecuación


Algunos Datos Sistema Eléctrico Español


Algunos Datos Sistema Eléctrico Español


Diferentes Escenarios con Similares Actores


Ventajas y Desventajas Energías Renovables Eólicas

●Bajo poder contaminante ●Bajo coste en el rango de renovables ● Implantación en el mar (menores costes ecológicos) ●No produce residuos ni realiza alteración del agua

●Fuerte Impacto Visual en los emplazamientos ●Vulnerabilidad a los huecos de tension ●Dificultad de planificación. ● Imposibilidad de almacenamiento


Ventajas y Desventajas Energías Renovables Hidroeléctricas

●Bajo poder contaminante ●Larga vida útil de las instalaciones ●Ayuda a la gestión de picos de la demanda energética ●Permite almacenamiento de excedentes de otras

renovables

●Fuerte Impacto visual y efectos negativos en el entorno ●Necesidad de grandes infraestructuras ●Dificultades de planificación medio/largo plazo. ●Perdidas de energía debida al transporte


Ventajas y Desventajas Energías Renovables Solar Fotovoltaica

●Energía amigable con el medio ambiente, sin emisiones. ●Costos de operación bajos ● Integración en estructuras y construcciones habitadas ●Sistema ideal para zonas remotas ●Sistemas de larga vida útil (mas de 20 años)

●Limitaciones debido a los periodos de sol ●Costos de instalación altos ●Zonas muy concretas con niveles óptimos de radiación

solar ●Requiere grandes extensiones de terrenos ●Falta de almacenamiento económico y fiable


Ventajas y Desventajas Energías Renovables Solar Térmica

●Energía amigable con el medio ambiente, sin emisiones. ●Fuente energética inagotable ●Exponencial evolución de desarrollo tecnológico ●Capacidad de almacenamiento para operación en

ausencia de radiación solar

●Alta inversión y cualificación tecnológica ●Costos de instalación y operación altos ●Zonas muy concretas con niveles óptimos de radiación

solar ●Requiere grandes extensiones de terrenos. ●Necesidad de apoyo gubernamental


Evolución de la Generación

●La inclusión creciente de la generación fotovoltaica en nuestros hogares, cambiando el modelo de negocio de las compañías eléctricas basado en una generación centralizada hacia una generación cada vez más distribuida.

●Coche eléctrico, es ya una realidad. ●Consumo inteligente, programación de consumo residencial,

participación mas activa en la generación del consumidor final. ●Nuevos sistemas de almacenamientos energéticos, grandes baterías,

hidrogeno. ● Implantación masiva de tecnologías de información que maximizan la

generación y la integración en tiempo real con las necesidades de la red.


Soluciones SE para la Smart Grid generando soluciones de generación

Hydro Hidrógeno Bioenergía Wind CHP Solar Maremotriz

Smart Generation

DCS

Soluciones Verticales

Específicas

SCADA

RCC (Centro Control renovables): Centro Control Centrales y Centro Soporte Decisiones Aplicaciones Toma Decisiones / Gestión Activos / Plataforma Inteligencia Negocio

Mapa Soluciones Renovables

SCADA SCADA SCADA

DCS DCS

Control de Centrales

Mobilidad | Power Management System | SaaS | IT Soluciones Horizontales

Infraestructura y Equipamiento

RTUs and PLC

Protection & Measurements

Electrical Equipment LV & MV

Substation Automation

Power Quality Telecom Telecom


Soluciones Termo Solar


(CSP) – Plantas de concentración termosolar (PV) Plantas fotovoltaicas

… Proporcionamos Información inteligente para maximizar la producción de la planta.

Cilindro parabólico Torre Fresnel ISCC (ciclo

combinado)

Experiencia en la automatización de diferentes Tecnologías de plantas solares


Ejemplo de arquitectura de planta termosolar

Nivel de

Tiemporeal

Nivel de

transacción

Nivel de gestión


Trifásica 400 Vac 50HZ Aluminio

(2)x Encoders RS-485

Disyuntor guardamotor

Contactor (Actuador de

bomba monitorizado)

Magnetotérmico

24dc Fuente de alimentación con protección

Local Control Box

Pulsador de emergencia

Control Local Terminal RS-232

(Consola)

EV

baja velocidad

EV

Alta velocidad

Acumulador de carga del interruptor de presión

Sistema hidráulico

R S T

FALCON – Controlador de seguimiento solar

Anemometro X (Opcional)

Motor

230 Vac

Electrovalvulas

(3) X Pistones hidráulicos

Comunicación por fibra óptica Bus/anillo

R S T

F.O.

Ejemplo de Heliostato hidráulico torre o fotovoltaico

LOC anterior Siguiente LOC


PLC SubCAT • OpSistema Abierto • De acuerdo a los

standares • Control Simple o

Redundante. • Alta interoperabilidad

con multitud de protocolos

Optimizado para: Modbus TCP/IP, IEC-104, 101, DNP, IEC-61850, (…)

Controlador Local FALCON Optimizado: Modbus RTU or protocolo específico.

PLC concentrador de campo solar

Solución Experta en control de campo solar Solución optimizada basada en FALCON

Controladores de seguimiento solar

LOC o HCU

Active Router Standby Router

Basado en PLC Standard


Ejemplos de pantallas de sistemas de control y monitorización


CSP – Plantas de Generación solar de Telvent

CSP –Cilindro parabólico

Plantas en producción: PS10 : 11 MW (Spain) PS20: 20 MW (Spain) Eureka (Spain)

Plantas en producción:

Solnova 1: 50 MW (Spain) Solnova 3: 50 MW (Spain) Solnova 4: 50 MW (Spain) SCC Ain Beni Mathar 20 de

470 MW (Morocco) ISCC Hassi R’mel: 20 de 150

MW (Algeria) Helioenergy 1: 50 MW (Spain) Helioenergy 2: 50 MW (Spain) Solacor 1: 50 MW (Spain) Solacor 2: 50 MW (Spain)

Guargon: 3 MW (India) Helios 1: 50 MW (Spain) Helios 2: 50 MW (Spain) Solaben 2: 50 MW

(Spain) Solaben 3: 50 MW

(Spain)

Plantas en construcción:

Shams-1: 100 MW

(UAE) Solana: 250 MW (USA) Agua Prieta II: 14 MW

(Mexico) Solaben 1: 50 MW

(Spain) Solaben 6: 50 MW

(Spain) Mojave: 280 MW (USA)

CRS I Solugas: 4,6 MW (Spain) CRS II Sales (Spain) CTAER Tabernas (Heliostatos

móviles) (Spain)

CSP- Torre

26 Plantas >1.500 MW


Soluciones Fotovoltaica


> Visualice su planta de un vistazoTiempo, energía real y esperada, huella medioambiental,informacion de inversores, dispositivos actuales…

> Datos en TiempoReal e Históricos. Energía real y esperada vs tiempo de las últimas 8h, 24h, semanas, meses y años, búsqueda personalizada o curvas de tendencia por fecha o periodo de tiempo.

Klaud: Negocio fotovoltaico Monitorización masiva de plantas fotovoltaicas.

Navegador Web Tablet


Klaud como sistema de monitorización remoto y redundante SCADA + Klaud SCADA

Controladores principales

Cajas de control combinadas


Arquitectura Klaud

Inverson Inverson Cajas combinadas Inverson Inverson Cajas combinadas Inverson Inverson Cajas combinadas

Estación metereológica Estación

metereológica PLC PLC

Modbus RTU RS-485 Modbus RTU RS-485 Modbus RTU RS-485

Modbus TCP/IP Modbus TCP/IP

Planta fotovoltaica1 Planta fotovoltaica2

Klaud DAS Box Klaud DAS Box Klaud DAS Com Elementos Activos en planta

Nube

Firewall Firewall

Clientes Remotos


Klaud Ejemplo de uso Proyecto SunEnergy1 (USA)

Biltmore Estate: 1.2 MW Commonwealth Brands: 0.2 MW Old Dominion Freight: 1.8 MW First Citizens Bank: 1.7 MW Washington White Post: 12.5 MW Shoe Show DC: 4.5 MW Shoe Show Florence: 0.5 MW (…)


Soluciones Eólicas


Soluciones de control de parque eólico SubCAT+OASyS

• Red IEC 61850 con PLC SubCAT de Telvent para conectar IEDs.

• IEC 61850 específico para eólicas: IEC61400-25 –> Plataforma Telvent (SubCAT+OASyS)

• RDS-PP (Reference Designation System for Power Plants)

• integracion total con protecciones eléctricas, medidores, WTG Scadas y despacho central de maniobras. Múltiples protocolos (IEC 870-5-101 and 104, DNP 3.0, …)

• Integracions con el servicio de prediccion metereológica de Telvent. Predicción de energía.

• Solución escalable y testeada.


WFM:Sistema de gestión de parque eólico

RCC Centro de control de renovables

TSO-CC TSO Centro de control

(A+ B)

C

Localización 1

Localización 2

Localización 3

Parques eólicos Ejemplo de niveles de control

Level 1 Control&Monitoring

Level 2 Operation

Level 3 Enterprise

Aplicaciones de toma de decisiones

WFMWFM:Sistema de gestión de parque eólico

WFMWFM:Sistema de gestión de parque eólico (A+ B) (A+ B)


WEM Sistema de gestión de Energía eólica

SAS Sistema de automatización de la subestación

PMS Sistema de monitorización

IEC 61400-25 IEC 61850 IEC 61850

Auxilliaries/Emergency Diesels

Modbus

WFM Sistema de control de parque eólico

IEC 61400-25 OPC IEC 60870-5-104

IEC 61850 IEC 60870-5-104

Modbus OPC IEC 60870-5-104

RCC Centro de control de renovables

Supervision ayControl Gestión de incidentes y supervision de mantenimientos local Repositorio, analisis e informes Mantenimiento preventivo de activos: Monitorizacion de condiciones y diagnostico de fallos Administración , prediccion y limitacion de la energía eléctrica. Operaciones del mercado eléctrico

IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-104 OPC

TSO-CC TSO Centro de control

ICCP (IEC 60870-6/TASE.2)

Level 1 Control&Monitoring

Level 2 Operation

Level 3 Enterprise

A2

B

C Aplicaciones de toma de decisiones

A1

Parques eólicos Ejemplo de niveles de control

Gestion integral


Soluciones Hidroeléctricas


Solución de control para plantas de Generación hidroeléctrica Basada en la tecnología SubCAT de Telvent con una amplia experiencia.

PLC, Regulador de velocidad, AVR Regulador de voltaje, e integración sincronizada,módulos de adquisición de I/O con marca de tiempo y una resolución de 1 ms SOE. Redundancia total (opcional)

Lenguajes de programación Standar IEC-61131-3. Total integración con otros sistemas; protecciones e instrumentación por protocolos de comunicaciones (Alternadores,prorecciones transformadores…).

Integracion con otros centros de control mediaste protocolo standar(101, 104, ICCP, …). IEC61850 and IEC61850-7-410, para plantas hidroelectricas – Comunicación para supervisión y control.

Centros de Control

Telemetria

SCADA Local

Comunicaciones con Front-End

Automatización de planta hidroeléctrica

Control de turbina hidráulica


Solución de control para plantas de Generación hidroeléctrica

Generation Dispatch Center


Arquitectura de control para grupos hidroeléctricos grandes y medianos , HYCOS ● Secuencias de arranque y parada del

generador. ● Entradas digitalesSOE (1ms) ● Aplicaciones de gestion del sistema de

energía por zona de regulación. ● Control y gestion de la cuenca del río. ● Uso de protocolos eléctricos DNP,

IEC101/104, IEC61850 (certificados). ● Integracion con diversos fabricantes de

turbinas. ● Red simple o redundante y aislada de la

supervisión y el control (cuatro puertos TCP configurables).

● CPU Redundante. Conmutación en 60ms. ● Fuente de alimentación redundante. ● Bus de campo redundante, 100Mbps con

fibra óptica(integrada en la CPU). ● Hasta 17 bastidores en la CPU principal ● Altamente optimizado para reducir costes ● Alta disponibilidad y fiablidad del sistema.

x17

C.H. Mini, Pequeña y Grande <1MW; 1-50MW; >50MW


Generación hidroelectrica inteligente Aprovechamiento del curso natural del agua para la gestión eficiente de la cuenca del río

1. Análisis del precio de mercado 2. Previsión de caudal 3. Planificación de producción 4. Planificación de disponibilidad 5. Silmucaión 6. Operación en tiempo real 7. Desviaciones

Optimizar los recursos del agua: • Mediante el uso de pronósticos de

caudal precisos (datendiendo a factores hidrológicos y obedecer todas las restricciones en la cuenca del rio)

• Con la venta de energía hidroeléctrica cuando los precios son altos.

• Produciendo la energía contratada de manera eficiente

• Minimizando la pérdida de energia

Análisis y optimización

Previsión y modelado del

caudal y el cauce del rio

SCADA Operación en tiempo real


Plantas hidroeléctricas de Telvent

Europe Capacidad instalada : 6.040 MW Turbinas : 218 Numero de centrales : 100

Mexico Capacidad instalada: 774 MW Turbinas: 10 Numero de centrales: 2

Panama Capacidad instalada : 321 MW Turbinas : 3 Numero de centrales : 1

Venezuela Capacidad instalada : 2.400 MW Turbinas : 10 Numero de centrales : 1

Ecuador Capacidad instalada : 56 MW Turbinas : 6 Numero de centrales : 2

Peru Capacidad instalada : 337 MW Turbinas : 13 Numero de centrales : 4


Hydro Actividad de Smart Generation

Total controlado por sistemas Telvent-Schneider:

• 112 Centrales hidroeléctricas • >10.400 MW

Capacidad total instalada

• 237 Turbinas • 31 Turbinas de bomba

Hydro


Soluciones Centros de Control


Centro de control de energías renovables Gestión del conjunto de plantas de energía renovables

RCC es: «Supervisión centralizada y Centro de Soporte de Decisiones»

Objetivos: Integracion total,

Supervision, planificacion y control (plantas de diversos tipos)

Gestion de elementos activos de toda la flota.

Monitorización de rendimiento

Optimización de procesos

Optimización económica Histórico de empresa y

generador de informes centralizado


Operación Mercado

Análisis dirigido de los datos

Rendimiento y mantenimiento

Previsión meteorológica

Monitorizacion de rendimiento, gestión y optimizacion de la “flota” de plantas de energía

Repositorio

RCC – Centro de control de energías renovables Bloque de función/Capacidades

Protección Crítica de la

infraestructura

Cyb

er S

egur

idad


RCC – Cyber Seguridad NERC CIP Profunda consultoria de seguridad

NERC CIP Plan de cumplimiento de la

consultoría

Valoración

Soluciones de coste/beneficio

Plan de proyecto

Validacion de las pruebas

Cambio de gestion

Pruebas y certificados


RCC Centro de control de renovables Infrastructura=(E-SCADA + Plataforma OI + 3D). Ejemplo de arquitectura

Previsión metereológica

Centro de emision

Flujo de procesos y fuentes de datos

Otros flujos de datos en tiempo

real

Otras fuentes de datos


Visualizar

Analizar

Responder

Potente visualización y geo-visivilidad

Adición en tiempo real

Multiples orígenes de datos

Información contextual

Potenciación del análisis

Filtrado, correlación, adición y enriquecimiento

Correlación de informaciones del pasado y tiempo real

Detectar patrones y tendencias.

Analisis en múltiples dimesiones

Reconocimiento de excepciones de regla

Rapida actuación basada en políticas o reglas

Procesos de respuesta automática

Optimización y adaptación dinámica

Paneles de mando Web 2.0

Supervisión en tiempo real Reglas + BPM

RCC – Plataforma de Inteligencia Operacional Smart Generation


● Fácil uso y representación realista de una escena con objetos 3D que se pueden importar desde AutoCAD o 3D Studio. Interfaz común única para varios usos / divisiones.

● Escenario relacionado con datos en tiempo real de la base de datos del RCC o cualquier otra así como de algun otro sistema de control (PES / SCADA).

● Interacción en tiempo real con objetos en 3D.

RCC – Soluciones avanzadas de pantalla Pantallas interactivas en 3D y tiempo real


Navega por tu planta en 3D


Procesamiento de Datos e Integración Crea el Cubo 4D

Datos, Información y Análisis de Entrega

Envíos de informes estandar via internet

Web-based Customized Systems Mobile

Surface Observations

Satellite Model Data WX Radar Other Data

GIS/Shapefile 3rd Party Systems

Origenes de datos

Aplicaciones

Visualización

Previsión

Alertas

Servicios meteorológicos y capacidades de previsión


RCC – Centro de control de renovables

«Supervisión centralizada y Centro de Soporte de Decisiones»

RCC : Su tarea es monitorizar el rendimiento, optimizar y gestionar nuestras plantas de generación de energía

Con una infraestructura de gran alcance, flexible y escalable, un RCC se adaptará a las necesidades de cada cliente.

No hay dos RCC iguales .

Conclusion


Soluciones Smart Generation Servicios Portfolio

MAC & Servicios para Partner

Solar Biomasa

SaaS Nube

Soluciones de

control

Nuevas plantas

Ampliaciones

Renovaciones

Evoluciones

Integración de terceros

Eólica Hidráulica

Consultoria • Consultoria tecnológica

Ingenieria • Soluciones de control

Tecnologia • Desarrollo HW & SW

Ejecución de proyectos

InFabricación integrada • Electrónica,armarios, cableado,

etc.

Puesta en servicio

Mantenimiento IT • Postventa y formación

Tiempo Real Nivel de

Control & monitorizacion

Empresa Nivel de gestión

Transaccional Nivel de

operación

Schneider Electric – Smart Infrastructure – Smart Generation Department 2013

50

Sistemas gestionados en total:

35 Plantas >1.500 MW

Sistemas gestionados en total :

11 Plantas >1.600 Millones Litros/Año

PI + DCS

Sistemas gestionados en total :

112 Plantas (>230 Turbinas)

> 10.400 MW

PI + DCS + Control de campo solar

SCADA + PLC + Instrumentación

Solar

Bioenergía

Hydro

Spain Algeria Morocco UA Emirates USA, Chile

Spain France Netherlands USA Scotland Spain Ecuador Brasil Panama Peru

Impronta de Smart Generation

Make the most of your energy™

Santiago González López [email protected] Smart Infrastructure Smart Generation 2013

Documents

Smart Generation Solutions debido a los periodos de sol Costos de instalación altos Zonas muy concretas con niveles óptimos de radiación solar Requiere grandes extensiones de terrenos