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Boletín IIETendencias tecnológicasEl modelo CIM en MéxicoLa Comisión Federal de Electricidad (CFE) es una empresa del gobierno Mexicano que genera,transmite, distribuye y comercializa energía eléctrica para más de 30 millones de usuarios. En2006, la Gerencia de Supervisión de Procesos (GSP) del Instituto Investigaciones Eléctricas (IIE)obtuvo un contrato para desarrollar un proyecto con la Subdirección de Distribución de la CFE,con el objetivo de integrar un simulador de redes de distribución de media y alta tensión.Simulador del SEDEl proyecto integró un Simulador del Sistema Eléctricode Distribución (SED), con la característica de queademás de las funciones de ingeniería de distribuciónde los paquetes DMS/EMS comerciales, considerara laposibilidad de reutilizar la información existente en lossistemas de la CFE y permitiera integrar información enlínea de los sistemas SCADA de los centros de control,logrando ejecutar las funciones de ingeniería de distribucióny considerando el estado operativo actual delSED.En la primera etapa del proyecto se estableció elmodelo CIM como el modelo de referencia para la definiciónde un Centro de Operación Divisional de la CFE,para que los sistemas actuales de apoyo a la operaciónse integren en un ambiente de sistemas interoperablesy se logre una verdadera sinergia entre la informaciónque cada uno maneja, hasta ahora, de manera aislada.Los requerimientos principales para la implementacióndel SED fueron:• Para validación del concepto, el modelo CIM deberáimplementarse en un modelo físico mediante unabase de datos relacional.• La base de datos principal del simulador deberáestar basada en un manejador estándar y comercialde bases de datos relacionales.• El modelo implementado para el simulador deberáaceptar extensiones de clases para adecuar suoperación a los requerimientos de la CFE.• Con el objeto de mantener un esquema de implementaciónlo más cercano posible al modeloconceptual del CIM, cada clase del modelo debe serinterpretada y convertida como una tabla o entidadde datos en el modelo físico.Validación de concepto: Mapeodel modelo CIMEn el proyecto se llevó a cabo un análisis detallado parainterpretar el modelo CIM para sistemas DMS y EMS(ambas normas), con el objeto de implementar la basede datos principal del SED con el esquema definido porCIM.En este sentido, se desarrolló un procedimiento semiautomatizadopara “mapear” el modelo conceptualdefinido en las normas a un modelo físico sustentadoen una base de datos tipo relacional (RDBMS).Debido a la complejidad del proceso se requiere aplicaruna herramienta de análisis que convierta, medianteinstrucciones, el modelo conceptual a un modelo físicoy se eliminen inconsistencias de relaciones. Posteriormenteeste modelo se toma y se procesa con una herramientade software generada como parte del proyectopara establecer el nuevo modelo en formato script y secorrijan los problemas de tipos de datos compuestosy de tipo diferente a una base de datos relacionalestándar (Espinosa et al, 2007).Figura 3. Esquema de mapeo del modelo CIM de las normas IEC 61968 y 61970a un modelo físico.Figura 4. Secuencia para la generación de una base dedatos relacional partiendo del modelo CIM.62
abril-junio-10Tendencias tecnológicasArquitectura para la integración desistemasHoy en día se están definiendo los requerimientos y especificacionesfuncionales de una arquitectura de integración de sistemas de apoyo a laOperación y Gestión de la Distribución. Dicha arquitectura se encuentrabasada en un Bus de Integración de Servicios Empresariales y el CIM, comomodelo conceptual y normativo, de forma que se permita enlazar diversossistemas institucionales de la CFE, mediante el desarrollo y aplicación deinterfaces tipo Generic Interface Definition (GID).Con esta infraestructura se pretende incrementar las capacidades de integrary compartir información a nivel divisional, ya sea mediante el desarrollode “Adaptadores CIM” o mediante la adopción de una norma quepresente guías para el diseño, desarrollo y/o adquisición de nuevossistemas, utilizando al modelo CIM como base.Nuevos sistemas de la empresa eléctricaCualquier nuevo sistema de apoyo a la Operación y Gestión de la Distribuciónen la empresa eléctrica podrá utilizar el beneficio de contar con lainfraestructura de integración de sistemas basada en el modelo CIM, por loque desde su concepción y especificación se deberá considerar el cumplimientocon las normas y considerar su interconexión mediante las interfacesAPI tipo Generic Data Access (GDA).Para el caso de los futuros sistemas de la CFE, las interfaces GDA podránestar integradas de forma natural al sistema, o bien, ser integradas posteriormentemediante el desarrollo de un “Adaptador CIM”. Lo más convenientees que desde su concepción estos sistemas cuenten con la visión ycumplimiento del modelo CIM, para reducir costos y facilitar la integracióna la arquitectura de la CFE (Espinosa, 2009).ConclusionesAlgunas de las compañías eléctricas más importantesen el mundo han abierto sus puertas a la implementacióndel modelo CIM, como parte de sus procesossustantivos. La experiencia reportada muestra resultadospositivos en la mayoría de los casos, ya que elmodelo facilita el intercambio de información entresistemas y aplicaciones, se minimizan los erroresdebidos a inconsistencias en las bases de datos, y sobretodo, los proveedores y desarrolladores de tecnologíaahora cuentan con un estándar a cumplir, lo cualreduce la incompatibilidad de formatos entre sistemas,se reducen los costos generados debido al mantenimientoy actualización, y se mejoran los sistemasempresariales para la comercialización de la energía.La implementación del modelo CIM implica mejorar laeficiencia de una empresa eléctrica y sobre todo optimizarla calidad en el servicio que se brinda a millonesde clientes. La retroalimentación acerca de su usopermite mejorar el modelo y cooperar con su desarrollo,así como extender y promover su uso entrela comunidad, de manera que se pueda aplicar elconcepto de Smart Grid de forma extensiva, ya queapoya en la solución de muchas dificultades en lagestión de la operación de la red eléctrica actual.Un ejemplo que se presenta de manera muy común enel sistema de transmisión: la sobrecarga en horas picoprovoca la caída de voltaje de transmisión, por lo quesu estabilización y mantenimiento resulta cada vez máscomplicado y costoso. En cambio, si se utilizara una redinteligente, el sistema sería capaz de tomar una decisióncoherente con base en la información provenientedel sistema físico, tomar en cuenta parámetros comola frecuencia del sistema, voltaje, precio, perfiles, entreotros y responder a fallas en el servicio en tiempo real yde manera eficiente.La aplicación del concepto Smart Grid también permitiráel desarrollo de normas para la comunicación y lainteroperabilidad de las aplicaciones y equipos conectadosa la red eléctrica, incluyendo la infraestructura deservicio, de manera que se pueda mejorar la confiabilidad,seguridad y eficiencia de la red eléctrica.63
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