Cómo ADMS y DERMS ofrecen soluciones más inteligentes para empresas de servicios públicos y clientes

Los sistemas de gestión de distribución avanzada (ADMS) y los sistemas de gestión de recursos energéticos distribuidos (DERMS) son tecnologías de gestión de red cruciales en el sistema de suministro de energía moderno actual.

ADMS integra múltiples sistemas operativos de servicios públicos en una plataforma de control unificada. Combina funciones como la gestión de cortes de suministro, sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) y automatización de la distribución (DA) para brindar a los operadores visibilidad y control en tiempo real de toda la red de distribución. Esta integración permite a las empresas de servicios públicos optimizar el flujo de energía, responder rápidamente a los cortes y mantener la confiabilidad en redes cada vez más complejas.

DERMS, por su parte, se centra en la gestión de recursos energéticos distribuidos (RED), como la energía solar en tejados, el almacenamiento en baterías, los vehículos eléctricos y los activos de respuesta a la demanda. Permite a las empresas de servicios públicos supervisar, pronosticar, controlar y optimizar estos diversos recursos, a menudo propiedad de los clientes. Las plataformas DERMS ayudan a coordinar los RED con la red eléctrica en general, lo que permite capacidades como la reducción de picos de demanda, el soporte de tensión y las centrales eléctricas virtuales.

Ambas tecnologías se están volviendo esenciales debido a que el modelo tradicional de flujo de energía unidireccional (desde las grandes plantas hasta los consumidores) está dando paso a un sistema bidireccional y descentralizado. A medida que proliferan la energía solar, el almacenamiento y otras DER, los operadores de red necesitan software sofisticado para mantener la estabilidad, maximizar la integración de energías limpias, retrasar costosas actualizaciones de infraestructura y generar nuevas oportunidades de mercado para los propietarios de DER. Juntos, ADMS y DERMS representan los sistemas de control necesarios para transformar la infraestructura eléctrica obsoleta en la red flexible y resiliente necesaria para un futuro energético descarbonizado.

Para comprender mejor las tecnologías ADMS y DERMS, y cómo implementarlas y utilizarlas de la manera más eficaz, POWER conversó con Amy Bartak, gerente de modernización de la red de Burns & McDonnell, y Nathan Brown, director de Servicios de Tecnología Operativa de 1898 & Co., parte de Burns & McDonnell. Sus perspectivas se comparten a continuación.

PODER: ¿Qué papel juega la infraestructura de comunicaciones para posibilitar ADMS y DERMS?

Bartak: Siempre que hablamos de modernización de la red, o de tecnologías asociadas, hemos visto en la industria un gran enfoque en el hardware o la implementación del sistema. Las comunicaciones o los componentes de gestión del software de un ADMS o DERMS a menudo no se incluyen en la planificación original, por lo que se vuelven críticos y, a veces, nos topamos con un punto crítico: "Nos estamos preparando para desplegar los primeros 50 reconectadores en campo, pero no están monitoreados dentro del centro de control, o no tenemos comunicación con ellos porque la comunicación se consideró tardía". Por lo tanto, sentar las bases ha sido una perspectiva interesante.

Brown: Creo que lo interesante de la comunicación es que realmente se trata de grandes proyectos e inversiones a largo plazo. Las telecomunicaciones requieren un tiempo considerable —a veces cinco, diez o quince años— para implementar diferentes aspectos. Por lo tanto, si no se planifica con antelación, se está retrasando. Es decir, si se tiene una iniciativa de ADMS hoy en día y no se han pensado en las estrategias y planes de telecomunicaciones, ni se han diseñado ni se han comenzado a implementar soluciones, se está retrasando y no se va a poner al día, o va a ser muy difícil hacerlo.

Por lo tanto, creo que es una solución facilitadora. Es un componente facilitador. Planificar e implementar requiere mucho tiempo, y es fundamental dedicarle tiempo de antemano a pensarlo. Muchas organizaciones están trabajando en la implementación de estos sistemas centrados en el cliente empresarial (cliente que paga tarifas) y, en cierto modo, pasan por alto las soluciones facilitadoras necesarias.

ENERGÍA: ¿La mayoría de las empresas de servicios públicos ya han implementado sistemas ADMS y DERMS?

Brown: ADMS se ha implementado durante más tiempo, pero gran parte de su implementación se ha realizado con una gestión menos centralizada. Por lo tanto, reciben datos de los sistemas, pero no gestionan los elementos de ADMS de forma centralizada, lo que se refiere a la gestión de interrupciones, la respuesta a las mismas y la reducción del impacto en los clientes. Por lo tanto, lo que se observa ahora es la siguiente fase en ADMS. Están implementando soluciones con gestión centralizada, que analizan todo el modelo de red y plantean la pregunta: "¿Cómo podemos ser más eficientes, eficaces y optimizar la gestión para dar soporte a nuestros clientes?".

Desde la perspectiva de DERMS, las cosas están, en general, mucho menos maduras allí. Aún hay muchas energías renovables que se incorporan a la red, y aún hay mucho debate sobre cómo se gestionará y cómo se supervisará y mantendrá de forma centralizada. Por lo tanto, están más atrasados ​​en estos aspectos. Hay aspectos en desarrollo, pero aún no se trata de una colaboración centralizada ni de una solución coordinada.

Bartak: En cuanto a lo que dices, ¿no cuentan ya con sistemas de comunicación? Sí, los tienen. ¿Tenían el tamaño adecuado? Posiblemente no. Así que, con el gran cambio o impulso de los medidores avanzados, y sin un lector de medidores, pero con la posibilidad de recopilar información en ciertos puntos y luego traerla de vuelta de forma centralizada, esa era, en cierto modo, la perspectiva de la primera generación.

En la implementación inicial de AMI (Infraestructura de Medición Avanzada), u otras redes en malla, teníamos muchas esperanzas de que todos estos dispositivos se comunicaran. Sin embargo, a la hora de implementarlo, se centró exclusivamente en la información de facturación, y la industria no analizó algunos casos de uso ni los desafíos técnicos de los dispositivos de automatización de la distribución o de los dispositivos de control en las líneas. En el caso de DA, a menudo lo denomino una "implementación de comunicaciones débiles" o "desplegamiento sin comunicaciones" de hardware, sensores y otros componentes en la red.

Y ahora, al analizar esto desde una perspectiva de comunicación, estamos construyendo una red más robusta. Nos centramos en el rendimiento. Nos centramos en qué puntos y qué volumen regresan a una ubicación específica para poder tomar decisiones mejor informadas.

Así, al habilitar las comunicaciones y analizar y analizar toda la información, podemos aprovechar los datos. Analizamos las comunicaciones para conectarnos a esos dispositivos y ver sus estados, con el fin de comprender mejor cómo podemos implementar cambios en la red sin tener que preguntarnos: "¿Necesitamos construir una nueva planta de generación? ¿Necesitamos considerar algo más? ¿Cómo podemos cambiar el cableado?". De esta manera, podemos proporcionar datos desde la perspectiva operativa del sistema de forma integral sobre cómo podemos garantizar que los clientes tengan la mejor experiencia posible con su energía.

PODER: ¿Qué se necesita para gestionar estos sistemas una vez implementados?

Bartak: DERMS ha sido único, ya que abarca a muchas organizaciones diferentes y obliga a las personas a trabajar más juntas, en lugar de hacerlo de forma aislada como antes. A largo plazo, vemos una mayor necesidad de recursos adicionales; quizás no recursos en sí, quizás la plantilla se mantenga, sino una reestructuración y capacitación de ese personal. ¿Quién va a supervisar los DER que impactan el sistema a nivel de distribución y transmisión? ¿Qué estamos considerando desde la perspectiva de las necesidades operativas, quizás desde el punto de vista de la señalización de precios, o si nos centramos en la respuesta a la demanda, la eficiencia energética para la reducción de la demanda máxima y cómo podemos influir en ella?

Hemos trabajado con varias empresas de servicios públicos para reflexionar sobre cómo será la gestión de la red en el futuro. Existen dos roles diferentes. Se trata de incorporar planificadores e ingenieros al centro de control para que puedan ayudar a tomar decisiones en tiempo real al respecto. Y luego, ¿podemos capacitar o reequipar al personal que quizás haya trabajado como lectores de medidores o en otras áreas para que ahora trabajen en actualizaciones de firmware y seguridad, y parches para un sistema de telecomunicaciones, ya sea un firewall o un switch? ¿O podemos ayudar a reequipar al personal que necesita salir a resolver problemas? ¿O cómo podemos cambiar el sistema de personal que toma las decisiones desde la perspectiva de ADMS?

Y luego, algo de lo que no se habla mucho es del soporte de TI [tecnologías de la información] necesario. Muchas veces, las personas se centran en su visión operativa y no consideran quién debe mantener el sistema de software en funcionamiento ni qué implica eso desde la perspectiva de todo el equipo.

Brown: En definitiva, se requiere colaboración entre grupos que tradicionalmente no están acostumbrados a colaborar. Desde mi punto de vista, los sistemas de tecnología operativa [TO] solían ser muy sencillos de configurar y olvidar. Comprábamos un dispositivo de GE o Schneider. Lo descartábamos en campo y esperábamos que funcionara durante 20 años. Y, si por alguna razón alguien se daba cuenta de que dejaba de funcionar, simplemente tomábamos uno del mercado, reemplazábamos lo que había y descartábamos el viejo.

Eso ya no es así. Ahora, implementamos un sistema y lo escalamos de cientos a decenas de miles de dispositivos, además de una estructura subyacente de redes, seguridad y demás. Esto requiere gestión y mantenimiento. Por lo tanto, debemos aplicar algunas lecciones aprendidas en el ámbito de TI (la gestión de servicios de TI existe desde hace mucho tiempo) sobre cómo alertar y generar alarmas, cómo gestionar eventos, cómo gestionar incidentes, etc. Debemos aplicarlas al mundo de la tecnología operativa (OT).

No se trata de un mapeo individual. No se trata de "Hacer lo que hizo TI y aplicarlo a OT". Se trata de "Aprender las lecciones de TI y aplicarlas de forma que funcionen en el ámbito de OT". Pero la conclusión es: debe gestionarse ahora, por seguridad, protección y aspectos operativos, para garantizar que los clientes que pagan la tarifa obtengan lo que pidieron. Si tenemos un sistema disponible, pero solo funciona el 50 % del tiempo, no están obteniendo lo que pidieron. Por lo tanto, debemos asegurarnos de que estamos gestionando según esas expectativas.

ENERGÍA: ¿Qué desafíos enfrentan las empresas de servicios públicos cuando se embarcan en una implementación de ADMS o DERMS?

Brown: Lo primero que les impacta a todos —y tarda un tiempo en darse cuenta— es que no planifican bien juntos. Por lo tanto, todos trabajan en grupos diferentes, avanzan a ritmos diferentes, con iniciativas diferentes que no están coordinadas. Por eso, dedicamos mucho tiempo a nuestros clientes y trabajamos en iniciativas conjuntas de planificación y gobernanza. Hablamos de: "Bien, sabemos que presentamos un plan. Sabemos que va a cambiar. Cuando cambie, ¿cómo nos aseguramos de que todos comprendan el cambio y estén de acuerdo con él, y de que establezcamos las prioridades correctas?"

Porque, en realidad, se trata de un montón de grupos que han tenido la libertad de hacer las cosas por su cuenta, en su propio vacío, durante años. Ahora bien, no pueden tener éxito a menos que les incorporemos cierta estructura: gobernanza y capacidad para trabajar juntos, planificar juntos y cumplir juntos. Por lo tanto, el mayor desafío es unir a todos bajo un plan coherente. Y luego, comprender que los planes van a cambiar, y que necesitamos gestionarlos y contar con las personas adecuadas para tomar las decisiones correctas, priorizar y reordenar las prioridades a medida que las cosas cambian con el tiempo.

Un aspecto secundario, y no parte de eso, es la financiación. Cada empresa utiliza diferentes metodologías para obtenerla. Dependiendo del tipo de servicio público, cada una tiene diferentes funciones. Muchas veces, diferentes grupos buscan financiación para diferentes aspectos, sin pensar en cómo afecta a los demás. Lo veo constantemente: por ejemplo, el grupo de distribución busca financiación para instalar un montón de reconectadores, bancos de condensadores, reguladores de tensión y otros equipos, y simplemente asumen que la red estará lista. Pero el equipo de red no ha solicitado la financiación y no tiene capacidad para recuperarla en ese momento. Por lo tanto, todos se esfuerzan por encontrar la manera de garantizar que todo cuente con el respaldo necesario.

Bartak: O bien, el equipo de ingeniería dirá: "Bueno, ya realicé mi piloto con una función celular alquilada, así que ahora voy a implementar una capacidad 10 o 100 veces mayor con el mismo modelo". Nadie se detiene a pensar en cuánto costará una tarifa mensual de módem celular alquilado de AT&T o Verizon, y si debería realizar un estudio de caso para determinar si una red privada propiedad de la empresa de servicios públicos costaría menos con el tiempo. Mientras tanto, muchas empresas de telecomunicaciones están abandonando esos servicios que respaldan a las compañías eléctricas y las están presionando para que tengan su propia red, que luego deben gestionar. Por eso, mantener estas conversaciones ha sido interesante.

Hemos visto en numerosas ocasiones que tienden a pasar por alto el componente de habilitación de las comunicaciones. Es posible que hayan incluido todo, desde el componente de hardware en la propia red. Incluso pueden haber seleccionado el software de un ADMS e incorporado los 5, 10 o 15 millones de dólares que se necesitarán para implementar esos sistemas. Pero aun así, olvidan el componente de comunicaciones, lo cual es una perspectiva interesante, y por eso nos gusta hablar de los tres aspectos en conjunto. No es solo el hardware, sino también las tecnologías (la solución de software y las comunicaciones) lo que realmente garantiza el éxito de la modernización de la red.

PODER: ¿Qué resultados pueden esperar las empresas de servicios públicos si invierten en el ecosistema completo necesario para ADMS y DERMS?

Bartak: De entrada, la visibilidad es fundamental. La visibilidad que ahora están empezando a ver, ya sea mediante un DERMS o simplemente mostrando sus DER dentro de su ADMS o su EMS (Sistema de Gestión de Energía), se centra en la seguridad. Cuando pensamos en cortes de suministro, ya sea por tormentas o por un corte programado, la prioridad es garantizar que podamos restablecer el suministro eléctrico a nuestros clientes de forma segura. Por lo tanto, al tener todo esto en un solo panel, por así decirlo, o quizás en un Centro de Operaciones, podemos gestionar la energización (la gestión de órdenes de conmutación) de forma segura y eficaz.

También les otorga mayor poder de decisión, quizás para la planificación futura, nuevas subdivisiones o mejoras: la capacidad de modificar su red y quizás modificar el tamaño de los conductores para una mayor eficiencia. Desde la perspectiva de DERMS, se trata, nuevamente, de comprender lo que tenemos, dónde podemos controlar, quizás para diferir y luego mejorar, los costos de generación u otros aspectos dentro de esa red.

Brown: Desde el punto de vista de ADMS, la clave está en la resiliencia. La resiliencia del sistema es uno de los aspectos más importantes que buscan, y con razón. Es decir, en eso se basa.

Desde el punto de vista de DERMS, la cosa se vuelve un poco más interesante, ya que puede mejorar la resiliencia del sistema. También puede ahorrar costos de generación, especialmente a largo plazo. Creo que veremos mejoras en la eficiencia a medida que empecemos a monitorear con mayor precisión cómo se distribuye la energía a través de la red. Y podremos aprovechar los recursos renovables que nuestros clientes utilizan.

Cada vez vemos más microrredes de clientes, o incluso sistemas domésticos, conectadas a la red. Necesitamos poder monitorear, gestionar y observar su impacto. Pero también podemos utilizar esas entradas a la red de forma más eficiente para mejorar la fiabilidad y reducir los costes energéticos generales. Varias empresas de servicios públicos tienen previsto aplazar la generación adicional generada por ellas mismas aprovechando los recursos de renovación de los clientes. Y creo que esto tiene cierta validez a largo plazo.

Bartak: El ADMS y el DERMS permiten una funcionalidad avanzada para un control más automatizado o la gestión de órdenes de conmutación, FLISR (localización de fallas, aislamiento y restauración del servicio). Poder realizar estas tareas, crear los programas, comprender cómo podemos recuperar más clientes y configurar estos esquemas con un programa avanzado permite enviar y despachar con mucha mayor rapidez.

Ambos sistemas permiten una toma de decisiones mucho más importante que, antes, habría requerido un traslado de camión a una subestación para la conducción de la línea. Ahora, potencialmente, podemos tener una mejor dirección: "Oye, va a estar en el alimentador A y revisar los tramos 3 y 4, porque creo que, basándome en las interrupciones de los clientes y la restauración del FLISR, esa será la mejor opción". Esto realmente ayuda a los técnicos de campo a resolver problemas.

— Aaron Larson es el editor ejecutivo de POWER ( @POWERmagazine ).