Arqitectura Del Sistema SCADA v1

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SCADA – SINAUT SPECTRUM

1

SCADA - Sinaut Spectrum Ver: 4.1.2

Noviembre de 2011Luis Pacheco – Especialista Sistemas SCADA


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.

4



5

NIVELES CONTROL:



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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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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San Isidro

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Socabaya

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TCI1

TxRxTxRx

TCI2

LAN TCI 1

1 2 3 4 5 6

7 8 9 101112

AB

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Eth

ern

et

A

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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4x

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Eth

ernet

A

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6x

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5x

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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Eth

ernet

A

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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Eth

ern

et

A

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3x

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4x

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5x

7x

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C

SERVIDORES SCADA SSA

LAN SINAUT

LAN TCI 2

TCS2TCS1

IEC870-5-101

PRINCIPAL

RESPALDO

IEC870-5-101

TCI1 TCI2

1 2 3 4 5 6

7 8 9 101112

AB

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Eth

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et

A

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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Eth

ernet

A

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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Eth

ernet

A

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C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

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Eth

ern

et

A

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C

SERVIDORES SCADA SSL

LAN TCI 2

TCS2TCS1

LAN SINAUT

TxRxTxRx

LAN TCI 1

NCNC NANA

canal decomunicación

principal


respaldo


principal


respaldo

Ethernet512Kbps

LanCorporativ a

Arequipa

LanCorporativ a

Lima

Proyecto Original:



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Proyecto Estado Actual:

TCI1

TxRxTxRx

TCI2

LAN TCI 1

123456

789101112

AB

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Ether

net

A

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C

12 3456

78 9101112

AB

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Ethe

rnet

A

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C

123456

789101112

AB

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2x

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Ethe

rnet

A

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C

123456

789101112

AB

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rnet

A

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C

SERVIDORES SCADA SSA

LAN SINAUT

LAN TCI 2

TCS2TCS1

TCI1 TCI2

123456

789101112

AB

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Ether

net

A

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C

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7 89101112

AB

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Ethe

rnet

A

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C

123456

789101112

AB

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Ethern

et

A

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C

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78 9101112

AB

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Ethe

rnet

A

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C

SERVIDORES SCADA SSL

LAN TCI 2

TCS2TCS1

LAN SINAUT

TxRxTxRx

LAN TCI 1


Ethernet512Kbps

LanCorporativa

Arequipa

LanCorporativa

Lima




MEMOTEC



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FLUJO FUNCIONAL



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TIPOS SERVIDORES



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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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GRUPO DE ALARMAS AUDIBLES



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FLUJO DE DATOS DE LOS SERVIDORES



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FLUJO DE DATOS DE SEÑAL CAMPO



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FLUJO DE DATOS DE SEÑAL CAMPO



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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SAS

RTU

CONTROLADORES

SISTEMA AUTOMATIZADO

EN SSEE




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SISTEMA DE COMUNICACION

OPERADOR

EXTERNO




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SISTEMA DE COMUNICACION

VISTA PARCIAL OPERADOR INTERNO




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SCADA CCR Socabaya

SCADA CCP San Isidro


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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Aplicaciones de red I



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Aplicaciones de red II



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DESPLUIEGUES


CONSULTAS AL SINAUT

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. OPERADOR

. ADMINISTRADOR

. MANTENIMIENTO EXTERNO


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


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


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


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


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


CONSULTAS AL SINAUT

Curvas de tendencia

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SOFTWARE


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


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

232

–IE

C 6

0870

-5-1

01

RS

232

–IE

C 6

0870

-5-1

01

Station Unit

IHM SICAM PAS CC

RS400 RS400


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.


CONSULTAS AL SINAUT

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BLOQUE FUNCIONAL COMUNICACIÓN


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