La necesidad de una red más inteligente, segura y escalable en cumplimiento con la normativa vigente (Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio, NTSyCS), impulsa consigo la modernización de los sistemas actuales que, en muchos casos, data de más de una década. Las nuevas exigencias requieren sistemas con un número mayor de dispositivos electrónicos inteligentes (IEDs), los que a su vez requieren mayores posibilidades de comunicación, integración y automatización avanzada para soluciones a nivel de la subestación. En este escenario, surge una serie de desafíos que las empresas eléctricas deben abordar:

• Cumplimiento de la normativa técnica vigente (NTSyCS).

• Mantenimiento y soporte integral de toda la subestación, incorporando dispositivos tales como equipos de comunicación, informáticos, servidores, etc.

• Administración segura de IEDs basado en certificados y estándares NERC-CIP.

• Integración con sistemas SCADA en forma remota.

• Capacidad de automatización de toda la subestación.

• Redundancia de dispositivos y enlaces.

• Sistemas de lectura remota de protecciones eléctricas para la obtención de eventos y oscilografías.

• Soporte para diversos protocolos de comunicación: DNP 3.0, IEC-61850, ICCP, IEC-60870-5-104, entre otros.

• Sincronización mediante reloj satelital GPS.

• Disponibilidad de operación.

• Acceso a mantenimiento y configuración remotos.

Algunos diseños e implementaciones con RTUs tienen más de 20 años, con capacidades de hardware y software limitadas que ya no son compatibles con las nuevas exigencias y tecnologías. Los inconvenientes comúnmente observados en estos RTUs tienen relación con: poca capacidad de conectividad Ethernet y acceso web; soporte insuficiente para los protocolos de comunicación apropiados o para los más recientes, tales como IEC 61850; equipos obsoletos y repuestos descontinuados por el fabricante; incapacidad para registrar secuencias de eventos (SOE); incapacidad de sincronización horaria mediante GPS; poca o nula redundancia para los dispositivos críticos; y dispositivos no diseñados para uso en subestaciones eléctricas.

Cuando las compañías buscan reemplazar sus sistemas RTU obsoletos por tecnología actual, probada, segura y rentable, también buscan minimizar el riesgo y las interrupciones en el servicio de las subestaciones, simplificando al mismo tiempo el esfuerzo general de ingeniería y diseño.

Sin embargo, los costos asociados al reemplazo completo de un sistema basado en RTU son bastante elevados, ya que deben contemplar: ingeniería, diseño y planificación; elaboración de nuevos diagramas, planos y listados; adquisición de nuevos equipos (comunicación, CPUs, módulos de E/S, gabinetes); eliminación de cableado de hardware y E/S; montaje e instalación de nuevos equipos; sustitución del cableado de E/S; integración de nuevos sistemas (chequeo punto a punto de cada E/S, protocolos de prueba, puesta en marcha); capacitación del personal para el nuevo sistema; y tiempo de interrupción del servicio para realizar el reemplazo (“cutover”). Es evidente que el reemplazo completo del sistema puede ser una solución, pero a un alto costo.

Ante el gran impacto que tendría el reemplazo completo de un sistema RTU, SCADATECH recomienda optimizar de la mejor manera dicha implementación, con soluciones que respondan de la mejor manera los siguientes planteamientos.

• Confiabilidad: Equipamiento y tecnologías vigentes, de uso e implementación ampliamente comprobados.

• Seguridad: Sistema con componentes bajo normas y estándares certificados. De esta manera se garantiza la interoperabilidad entre dispositivos, herramientas de desarrollo y configuración de carácter estándar y abierto, permitiendo una integración fluida y precisa en el funcionamiento.

• Bajo costo: Los aspectos relacionados a la sustitución y/o instalación de nuevo cableado para E/S presentan un elevado costo, ya que requieren efectuar levantamiento de la instalación existente, ingeniería para elaborar nuevos planos y diagramas de alambrado, canalización, tendido de conductores, entre otros, a lo que se suman los tiempos y riesgos asociados al “cutover” del sistema.

“Por lo tanto, una solución que permita reemplazar las RTUs deficientes u obsoletas, por tecnología actual, certificada para uso en subestaciones, y que además permita mantener todo el cableado de E/S existente, resulta la alternativa óptima”, destaca Marco Saavedra, Analista de Operaciones de SCADATECH.

Ejemplo de modernización de RTUs

Este caso plantea la modernización de un sistema RTU a través de una solución óptima; confiable, segura y de bajo costo, que permite mejorar y ampliar las capacidades del sistema existente.

La solución de SCADATECH utiliza un Gateway SMP SG-4250 de la serie Cooper Power Systems de Eaton, el cual reemplaza la antigua RTU y las tarjetas de E/S manteniendo los relés de interposición y todo el alambrado de las señales. La siguiente figura muestra las ventajas de la implementación de esta modernización de los RTUs.