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Figura 1: Aristas de medición y gestión energética – aplicaciones y beneficios que se pueden lograr.

La integración de los equipos de medida y analizadores de potencia, en conjunto con los conversores y protocolos de comunicación, y los software de gestión de energía permiten optimizar los sistemas eléctricos y todo el equipamiento asociado, aumentando la confiabilidad y robustez de los procesos productivos. En la Figura 1 se ilustran las aristas que se pueden monitorear y controlar, mostrándose también los beneficios que se pueden lograr.

La integración es la base de los sistemas de monitoreo avanzados, ya que permiten la supervisión 24x7, registrándose las tendencias de las diversas variables eléctricas, análisis de armónicos, continuidad del servicio, detección de transitorios, etc. En la Figura 2, se muestra el modelo óptimo de monitoreo y control, donde existe feedback continuo entre el sistema de monitoreo avanzado y los usuarios, permitiendo mejorar y optimizar los procesos de forma continua al aplicar técnicas de mantención preventiva y predictiva, actuar de forma más rápida ante eventos, fallas o cortes intempestivos de la red eléctrica.

Figura 2: Modelo óptimo de Monitoreo y Control.

Los sistemas de monitoreo avanzado se componen de tres elementos que integran la solución:

1. Aparatos de campos de alta gama que recogen la información del sistema eléctrico, permitiendo un análisis armónico de amplio espectro, y detectan: transitorios, Sag/Swell, Flicker.

2. Enlaces de comunicación que adaptan la información mediante los protocolos industriales disponibles.

3. Software de Gestión Energética que controla, administra, correlaciona la información e interactúa con otros software de control a través del flujo de información mediante OPC Server u OPC Client. El software debe permitir una estructura cliente–servidor, ser escalable y poseer una alta conectividad segura a través de los diversos medios de comunicación (Web Server, Internet, Intranet, redes telefónicas, redes inalámbricas).

Como una capa superior, debe existir la disponibilidad de un software que integre diversas plantas o procesos geográficamente distantes, para pronosticar eventos, comparar tarifas, identificar errores de facturación y validar el cumplimiento de contratos, lo que permitirá asignar con exactitud costos a clientes, departamentos o procesos, esto unificará la administración de todos los servicios públicos y emisiones usando instrumentos personalizados, generando indicadores clave de rendimiento, análisis dimensional, visualización clara e informes personalizados. De este modo, se implementa un modelo avanzado de energía que incluye análisis mediante la regresión y correlación de variables, normalización e integración de todos los factores relevantes y datos contextuales. Además, este software debe adquirir, filtrar y almacenar datos de otros sistemas, para correlacionar variables de control, electromecánicas, de procesos, etc., según sea la necesidad del usuario final.

Disponibilidad de la información

Dentro de los grandes procesos industriales, mineros, y de generación–transmisión–distribución de energía, es esencial la disponibilidad de información de forma transversal. En la Figura 3 se muestra un proceso industrial completamente monitoreado e integrado por un sistema de monitoreo avanzado para la gestión de energía, y se aprecia que, a través de una red industrial de comunicación, la información se almacena en un servidor central y está disponible de forma local y remota para el personal de mantención, ingeniería y administrativo, lo que permite la toma de decisiones eficaces del punto de vista del mantenimiento, optimización de procesos, costo de producción e inversión.

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Figura 3: Sistema de gestión de Energía permite el flujo de información transversalmente dentro de la empresa.

Un Sistema de Gestión de Energía debe reunir los datos automáticamente usando tecnologías de red normalizadas, soportar equipos propietarios de la marca y otros aparatos no propietarios mediante comunicaciones ModBus y cumplimiento OPC. Esto permite obtener información relevante y completa de los recursos energéticos.

El software recoge información desde los equipos de monitoreo y analizadores de potencia, y mediante OPC toma información del sistema de control de un grupo generador, obtiene datos mecánicos relevantes como presión, temperatura, nivel de combustible, etc. También debe permitir implementar interfaces HMI acorde al proceso, que permita el monitoreo y control de todo los recursos energéticos disponibles, permitiendo seguir el consumo y control de sus principales fuentes de energía.

Toda empresa que busque implementar un sistema de monitoreo avanzado para la gestión de Energía deber asegurarse que:

• El proveedor cuente con una amplia gama de medidores y analizadores de potencia de gran calidad reconocida por el mercado, que le permita obtener soluciones diseñadas de acuerdo al tipo de instalación y nivel de criticidad de los puntos medidos.

• Los medidores y analizadores de potencia deben indicar los estándares internacionales que cumplen según la clase de precisión indicada, grado de protección IP, emisión electromagnética, etc.

• Todo equipo de medición debe permitir ser integrado dentro de una red y debe cumplir con al menos uno de los protocolos industriales de comunicación reconocido.

• Que el sistema sea escalable en el tiempo, y permita su actualización si crece o bien se deciden incorporar mejoras sobre el mismo. Por lo tanto, se debe contar con un soporte local especializado y actualizaciones tecnológicas en prestaciones, comunicación y conectividad del sistema.

• Se debe contar con un Software de Gestión Energético avanzado que permita integrar los medidores y analizadores de potencia, integre sistemas no propietarios a través de una red ModBus o cumplimiento OPC, genere reportes personalizados, se generen interfaces HMI propias de cada sistema, permita incorporar alarmas y correlacionar variables que determinan la gestión de energía dentro de la empresa. Toda la información debe ser accesible local o remotamente cumpliendo con los protocolos de seguridad, permitiendo disponibilidad de la información para el personal de mantimiento, ingeniería y administración.