RESUMEN

Sistema Basado en Conocimientos para la Administracin de Alarmas y Diagnostico de Fallas en un SEP

Mario A. Altamirano

Comisin Federal de Electricidad

Departamento de Operacin en CENACE Area Occidental.

Av. Vicente Guerrero 1234 Zapopan JAL.

RESUMEN

Se describe las caractersticas generales de SIADF (Sistema Interprete de Alarmas y Diagnostico de Falla en SEPs).El objetivo de este trabajo consiste en presentar un modelo basado en conocimientos que en primer lugar realiza un procesamiento inteligente de las alarmas generadas por un sistema SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition System).

En segundo lugar el modelo inferir la causa de la falla relacionada con la informacin involucrada, esto quiere decir que podr diagnosticar rpidamente y en forma precisa el lugar de la fallaLa meta es minimizar la cantidad de tiempo necesario para restaurar un SEP reduciendo costos por interrupcin del servicio. La figura siguiente describe los elementos que componen el SIADF.Figura 1. Diagrama de SIADF1. INTRODUCCIN

Los sistemas de manejo de energa tienen el procesamiento de alarmas para alertar sobre la operacin de parmetros que estn fuera del rango normal y de algn cambio que afecta la operacin normal del SEP. Se describe el siguiente escenario para mostrar lo que sucede cuando una alarma se recibe:

El operador del SEP recibe la alarma.

El operador del SEP determina que evento(s) causa la alarma.

El operador del SEP determina las consecuencias que vendrn por dicho evento.

El operador del SEP determina las acciones correctivas

Como se muestra en la referencia [Denzel 9], las alarmas son generadas por una variedad de condiciones del sistema tales como:

Cambio en la condicin de un interruptor.

Limites excedidos de alguna magnitud (Mw, Mvar, Volt, Amp, Hz)

Desviacin de frecuencia.

Desviacin de voltaje.

Operacin del equipo de proteccin

Mal funcin en el control remoto del equipo.

El SCADA contiene para el control y monitoreo de la energa hasta 5000 mediciones ms con actualizacin entre 2 y 12 segundos y procesan hasta 25000 dispositivos de indicacin. El procesamiento de alarmas y mensajes es mostrado al operador del SEP continuamente en las consolas de manera rpida y confusa.

Estudios realizados en referencia [EPRI 10]. Describe los problemas que el operador percibe del conjunto de alarmas que da a da se despachan durante la operacin de un SEP. La lista incluye:

Alarmas con insuficiente especificacin.

Alarmas con demasiada especificacin.

Demasiadas alarmas durante un disturbio.

Perdida de alarmas en parmetros clave.

Alarmas falsas.

Mltiples alarmas de un mismo evento.

El paso de las alarmas por el monitor es tan rpido que no es posible leer el contenido de estas.

Las alarmas aparecen sin orden de prioridad.

Ya que el operador debe analizar la condicin del sistema y tomar acciones cuando una alarma aparece, entonces los problemas listados antes pueden interferir con la habilidad del operador para ejecutar su tarea.

Entre las recomendaciones dadas por la referencia [EPRI 11] estn:

El sistema de procesamiento de alarmas debe presentar datos que informen al operador y no rfagas de datos que lo confundan.

La transformacin del conjunto de alarmas en informacin debe ser realizada de tal forma que comprometan la visin del operador hacia el SEP, ofrecindole una base para la toma de decisiones y ofrecindole una idea clara de las condiciones que en el sistema de potencia causaron las alarmas.

La prioridad de las alarmas deber cambiar dinmicamente de acuerdo a los cambios en las condiciones del SEP.

Otras ideas se basan en incluir listas de alarmas por desplegados en orden cronolgico, por subestacin, por categora, asignando una prioridad a cada alarma y luego presentarlas por orden de prioridad y dando prioridades a determinados desplegados.

2.ALARM/EVENT PROCESSING SUBSYSTEM (A/E PS)

Cada una de las alarmas y eventos del SCADA es generada por el Procesador de Alarmas/Eventos, el cual se encarga de dar visibilidad a condiciones crticas que estn siendo controladas por el operador del SEP y que requieren atencin inmediata para la operacin adecuada del sistema. Las funciones son:

Crear una cola alarmas para ser desplegadas, reconocidas o borradas.

Formatear las alarmas para ser enviadas a impresin.

Disparar programas segn lo especifique la alarma.

Mantener atributos de alarmas (reconocidas y no reconocidas)

Notificar al Mapboard Display Subsystem de algn cambio de estado.

Notificar a otros subsistemas del reconocimiento borrado de alarmas.

Asegurar que los mensajes de alarmas no se pierdan antes de procesarse

La Descripcin funcional de (A/E PS)

A) Flujo de datos.- Los datos se obtienen de la UTR (Unidad Terminal Remota) en tiempos base de 2, 10 30 segundos. Al recibir los datos, stos son verificados, para notar si existe una condicin anormal. La base de datos se actualiza con la informacin recibida.

B) Deteccin de alarmas y eventos.- El programa detecta una condicin anormal y transmite el mensaje a AEHD (Alarm/Events Handler), cuando se recibe el mensaje AEHD lo almacena en la memoria compartida y enva un mensaje a AOP, los mensajes son almacenados en un buffer de aproximadamente 20 alarmas que al llenarse se escribe en los discos.

C) Proceso de las alarmas y eventos.- Los mensajes son enviados en orden cronolgico hacia los registradores (loggers) por medio del modulo FREL del "logging subsystem". El formateo del "log" es de 80 caracteres y consta del tiempo y la fecha (en que ocurre la alarma) y se coloca en las columnas 1-13, luego le sigue el tipo de mensaje (consta de un mnemnico de 6 caracteres extrado de la tabla de mnemnicos), se coloca en las columnas 15-20. En las columnas 21-24 se coloca el nombre de la subestacin y en las columnas 28-51 se coloca la definicin del punto (Int_A2020), en las columnas 54-65 se coloca el estado de campo de dicho punto (cerrado) y en las columnas 63-68 se coloca las magnitudes de las mediciones (170 KV).

Se observa que cada alarma del M9200 tiene la siguiente informacin:

Fecha.

Hora.

Subestacin. (nombre en mnemnico)

Punto (identificacin del punto en la estacin remota).

Condicin (Cerrado/Abierto).

Valor (MW, KV).

3. LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN CONTROLES SUPERVISORIOS

Como se comprende, el procesamiento de alarmas no es un problema simple. Los sistemas pueden manejar ms de 1000 alarmas por hora en promedio y hasta el doble (2000) en un periodo de 5 minutos durante emergencias crticas. En consecuencia el operador del SEP no las considera, ya que no le es posible tomar una accin determinada cuando las alarmas son desplegadas de tal manera.

Actualmente existe la tendencia internacional de que los sistemas de tiempo real para el monitoreo y control de un SEP tengan razonamiento en cada una de sus acciones, desde el sistema de adquisicin de datos SCADA (comunicacin de datos de entrada / salida desde la Maestra a UTR) hasta acciones de control automtico (tiro y restauracin de carga), as como el diagnostico de falla y manejo inteligente de alarmas.

Bajo estas consideraciones es conveniente participar en la creacin de una metodologa para desarrollo de herramientas de I. A. que de manera adecuada y eficaz use tecnologas propias y externas, de acuerdo a su rentabilidad y eficiencia.

El objetivo de este artculo se basa en la idea de que las alarmas del Sistema de Informacin y Control en Tiempo Real y las de EMS (Energy Manager System) deben mostrar al operador la informacin ya analizada por un sistema inteligente de procesamiento de alarmas.

Si por ejemplo, el SEP experimenta la prdida de una lnea de transmisin ser necesario realizar un anlisis de los mensajes que determine que lnea fue desenergizada y slo mostrar la informacin relevante.

4. Descripcin de INTERFAZ

El programa Interfaz fue desarrollado en Lenguaje C con el propsito de proporcionar una herramienta para la captura de informacin a travs del puerto serie, esta informacin es enviada por el sistema SCADA a la PC, La informacin recibida en la PC es una secuencia de caracteres a la cual se le nombra seal. Este desarrollo fue realizado en el rea de Control Norte para crear una serie de archivos mediante los cuales proporcionaba informacin al SIDUF (Sistema de Diagnostico de Ubicacin de Fallas, [E. Vzquez 12]) cabe mencionar que se modifico en este proyecto para mejorar el desempeo y servir de interfase entre SIPATRE y el SCADA; adems proporciona un mecanismo para obtener reportes estadsticos.

Se utiliza el programa Interfaz para obtener todas las seales capturadas por la bitcora del SCADA. Todos los bytes recibidos a travs del puerto serie son guardados en el buffer llamado buf y es de este donde se toman los caracteres necesarios para obtener la seal, el buffer se comporta como una cola fifo (primero en entrar es primero en salir). El procedimiento de inicializacin del puerto, captura de la seal, desactivacin del puerto, etc. Continan con la misma metodologa empleada por el programa original.5. DESCRIPCIN DE RELIEVE

El Sistema Relatorio-Licencias-Eventos tiene por objeto atender las normas y procedimientos correspondientes al control de licencias, la estadstica de eventos y el llenado de relatorio en un centro de control de energa. El proceso de modernizacin de los sistemas de control se ha orientado hacia el campo de la computacin, incrementando la existencia de paquetes de software de base de datos, los cuales se apegan a los estndares internacionales.

La implementacin del sistema se realizo en Microsoft Access que es un programa informtico de gestin de base de datos relacionales en el entorno Windows. El desarrollar el sistema en Access se debe a que este paquete presenta un sistema interactivo que de manera fcil y rpida ayuda a un usuario a encontrar la informacin deseada de manera intuitiva, independientemente del formato de la base de datos en el que se encuentran almacenados los datos

Con este Sistema se facilita la captura y manejo de la informacin relacionada con la operacin del SEP. Tambin implica beneficios identificados con la interaccin entre el sistema RELIEVE y el sistema SIPATRE, ya que le aporta la informacin para reconocer los equipos que se encuentran en licencia por falla o mantenimiento y las condiciones del medio ambiente (clima, incendio) en los alrededores de los elementos del SEP.

El sistema cuenta con la conectividad abierta de base de datos (ODBC), de tal manera que se permite el envo de datos histricos a bases de datos diseadas para explotar las capacidades de la arquitectura de multiprocesamiento para producir bases de datos escalables, manejables y de alto desempeo.

Relieve cuenta con la conectividad a la red de redes (Internet), haciendo posible publicar desde un WEB a la comunidad que lo requiera, de igual manera determinadas personas (Seguridad en red) puedan solicitar e introducir informacin desde Internet. Esto promete integrar toda la informacin donde quiera que resida y presentarla al usuario final utilizando una sola interfase amigable

La interfase y base de datos RELIEVE tiene procedimientos correspondientes al control de licencias, la estadstica de eventos y el llenado de relatorio del CENACE, con la finalidad de obtener en tiempo real los hechos que requiere la base de conocimientos de SIPATRE-DEDUCE, resultando los siguientes beneficios:

Interfase grafica de fcil manejo.

Registro automtico de eventos.

Entrada mnima de manuales.

Reportes estadsticos.

Consulta histrica.

Llamado automtico de emergencia al personal de campo,

Fcil intercambio de informacin entre CENAL-REAS-SUBAREAS y usuarios de RELIEVE.

El siguiente diagrama de flujo de RELIEVE nos muestra como la informacin capturada por el personal de operacin as como la informacin obtenida automticamente desde el SCADA, se utiliza como una base de hechos que utiliza el SIPATRE-DEDUCE.

Figura 2. Diagrama de flujo de RELIEVE6. Descripcin de SIPATRE-DEDUCE

Los sistemas de computo para la administracin de energa (M9000, RANGER, BECOS 32) comparten la visin en el procesamiento de alarmas, ya que despliegan listas ordenadas cronolgicamente de alarmas que ocurren en el manejo de energa, tambin listan las alarmas ordenadas por subestacin, por categora y por prioridad. Se asigna una prioridad y categora al elemento de la B/D que dispara la alarma.

El modelo presente en SIPATRE-DEDUCE contiene la idea de que las alarmas generadas por el M9000 u otro sistema con SCADA, deben ser presentadas al operador en un arreglo que asegure el fcil anlisis del estado del SEP, y no solo un conjunto de largas listas de eventos en orden cronolgico.

La utilizacin de SIPATRE-DEDUCE no implica que se deba remplazar al procesador de alarmas de (M9000 o RANGER), lo que si implica es una mejora en la forma que se le presentan las alarmas al operador, as el operador tiene la posibilidad de llamar todas las alarmas o llamar solo alarmas por subestacin o por categora y adems obtener las alarmas ya analizadas por el sistema basado en conocimientos.

El siguiente diagrama de flujo mostrado en la figura 3 se representa en forma general el mecanismo utilizado para realizar el diagnostico de los eventos que suceden en el SEP, se puede observar que la alimentacin de la informacin al SIPATRE proviene del programa INTERFAZ y otra parte de RELIEVE, la parte que viene de INTERFAZ contiene todo evento que sucede en el SEP y la parte que viene de RELIEVE contienen los elementos del SEP que se encuentran en estado de licencia as como las condiciones ambientales que rodean a los elementos que componen el SEP e informacin relevante para la operacin segura del SEP.

SIPATRE se encarga de realizar un anlisis a todo evento que viene de INTERFAZ y luego presenta solo lo relevante, y si el evento tiene caractersticas de falla entonces se enva la informacin a DEDUCE que se encarga de hacer un diagnostico del tipo de falla presente en el SEP, con lo cual el operador cuenta con mayor certeza en el diagnostico final de la falla.

Figura 3. Diagrama de flujo para realizar diagnostico de los eventos en el SEP

6.1 ESTRUCTURA DE SIPATRELa base de conocimientos del SIPATRE tratara las alarmas en alguna de las siguientes categoras:

Alarmas generadas por interruptores.

Alarmas generadas por generadores.

Alarmas de estado de lneas / transformadores.

Alarmas de la carga en lneas / transformadores.

Alarmas de voltajes en barras.

Alarmas que regresan a estado normal.

Se tendrn las siguientes categoras de reglas:

Reglas al nivel de alarmas: Determinarn que tipo de elemento en el sistema (barra o lnea / transformador) presenta un parmetro de alarma y vigilarn el estado de este elemento para ver si empeora.

Reglas de prdida de generacin: Verificarn las alarmas que impliquen cambio en el estado de interruptores, alarmas de error de control de rea, alarmas del estado de la generacin, para establecer si la generacin se ha perdido.

Reglas de alarmas eliminadas: Determinan cuando eliminar las alarmas.

Reglas de impresin de alarmas: Determinan cuando imprimir o desplegar las alarmas.

Reglas para mensajes especiales: Mensajes generados por una combinacin de condiciones de especial significado. Por ejemplo:

" Anlisis sugiere una perdida de generacin "

" Anlisis sugiere una perdida de carga "

" Anlisis sugiere una ganancia de carga. "

" Anlisis sugiere que existe carga aislada "

" Error de procesamiento "

6.2 DESCRIPCIN FUNCIONAL DE SIPATRE

Cada alarma del M9000 se obtiene a travs de INTERFAZ y se procesa por SIPATRE que se encarga de dar visibilidad a las condiciones crticas que son controladas por l operados del SEP. Las funciones de SIPATRE son:

Crear una cola de mensajes para ser desplegados.

Formatear los mensajes a ser desplegados.

Dispara a DEDUCE segn lo especifique el programa.

Asegura que los mensajes no se pierdan.

Cuando el programa detecta una condicin anormal, se transmite el mensaje a DEDUCE (rutina que investiga los detalles de la falla). DEDUCE almacena todo evento que ocurre durante 20 segundos, realiza su trabajo y regresa el control a SIPATRE, no existe perdida de alarmas durante esta fase.

6.3 MDULOS EN SIPATRE:

OBTENER: Se encarga de colocar en la tabla ESTADOS, los estados actuales de interruptores y mediciones que obtiene de XENI.

ACRNIMO: Toma la parte correspondiente al acrnimo y la compara con los acrnimos que se encuentran en la tabla ACRNIMOS.

LICENCIA: Verifica si tiene relacin con equipo en licencia. Si no hay relacin del mensaje con equipo en licencia entonces el mensaje se enva EL-REDUNDANCIA.

EL-REDUNDANCIA: Se encarga de desechar todo mensaje redundante para lo cual se vale de reglas y tablas

FALLA: Solo considera los mensajes de IN y PR.

El diagrama de flujo siguiente muestra de manera grafica los mdulos que componen el SIPATRE.

6.4 ESTRUCTURA DE DEDUCE

La base de conocimientos en DEDUCE esta constituida por la informacin que toma de SIPATRE, de las tablas que considera de RELIEVE y de los criterios de operacin de las protecciones. La base de conocimientos se estructura en:

El esquema del interruptor con falla en el SEP

Las protecciones tipo primario del elemento con falla

Las protecciones tipo respaldo del elemento con falla

Considera la zonas de proteccin de los interruptores que operan

Las relaciones entre interruptores

Las relaciones entre protecciones

Las relaciones entre interruptores y protecciones

Las relaciones entre interruptores y alarmas

Los esquemas de los interruptores que componen el SEP que son tomadas en cuenta son:

Lnea

Medio

Bus

Transformador

Generador

Capacitor

Reactor

Comodn

Tensin 400 kv, 230 kv, 115 kv, 69 kv.

6.5 DESCRIPCIN FUNCIONAL DE DEDUCE

El proceso comienza al constatar que hay un evento que contiene el acrnimo de cambio no comandado por el operador en el SEP, luego se comienza a guardar en un archivo todo evento relevante que suceda en los siguientes segundos, para as hacer un anlisis del conjunto de estos eventos. En el anlisis se toma en cuenta la informacin de los elementos fallados, se verifica si operaron los relevadores e interruptores adecuadamente o si alguno fallo al operar. DEDUCE justifica la operacin de interruptores y de protecciones.

Para hacer la justificacin de la operacin de interruptores y protecciones durante el proceso de diagnstico toma en cuenta:

La operacin correcta de las protecciones

La operacin correcta de los interruptores

La operacin incorrecta de las protecciones y los interruptores

Las alarmas relacionadas con fallo en operacin de interruptores

Los nexos entre interruptores operados

Los nexos entre protecciones operadas

El diagnstico de falla solo considera casos conocidos

Cuando DEDUCE termina el proceso de diagnstico le regresa el control a SIPATRE y Los mensajes son formateados y enviados a la ventana de diagnstico dentro del ambiente de ventanas en SIADF (interfase desarrollada en Visual Basic), el formato es semejante al manejado por el formateado de Alarm/Event Processing Subsystem del M9000

6.6 MDULOS EN DEDUCE:

ORGANIZA: Se encarga de separar en diferentes archivos los eventos correspondientes a interruptores, protecciones y alarmas, tomando en cuenta la subestacin, el equipo y su estado (operado/normal)

RELNEXOIN:Se aplica a interruptores operados y verifica el nexos de las subestaciones involucradas en la falla.

RELNEXOPR:Se aplica a protecciones operadas y verifica los nexos de las subestaciones involucradas en la falla.

SEPARAR: clasifica las protecciones operadas por subestacin y luego verifica las protecciones clasificadas una por una y por subestacin, dependiendo del tipo de la proteccin operada y el equipo con el cual se relaciona. Verifica si opero el o los interruptores correspondientes, de cumplirse la condicin Interruptor-proteccin lo clasifica como acierto y en caso contrario lo clasifica como error.

ERROR: Se encarga de verificar los errores en la operacin de protecciones, para lo cual interpola las protecciones que operan con error y las alarmas que indican si la subestacin se encuentra en condicin no operativa.

INTSOLOS: Determina la causa probable por la cual opero un interruptor sin relacin con las protecciones operadas.

ACIERTOS: Verifican los nexos directos entre las protecciones que operan con acierto, luego dependiendo del tipo de la proteccin operada y el equipo con el cual se relaciona verifica si tambin opero el o los interruptores correspondientes, de cumplirse determinada condicin Interruptores-protecciones se enva el mensaje con la justificacin que determina el tipo de falla.

El diagrama de flujo en la siguiente hoja nos muestra de manera grafica los mdulos que componen a DEDUCE.

7. PRUEBAS Y RESULTADOS

Actualmente el sistema basado en conocimientos SIADF (Sistema Interprete de Alarmas y Diagnostico de Fallas) trabaja fuera de lnea y para probar su funcionamiento seleccionamos en la interfase de usuario los archivos de alarmas de un da determinado, entonces se analizan aproximadamente 25000 lneas en algunos segundos. La siguiente grafica muestra la ventana de inicio del SIADF en PC.

Una vez inicializado el SIADF, lo siguiente es ponerlo en lnea con el SCADA o probarlo fuera de lnea y seleccionar algn archivo que contenga la bitcora de eventos de inters. En la figura siguiente se muestra el comportamiento del SIADF ante una prueba y su respuesta a un conjunto de eventos que sucedieron en el rea de Control Occidental. Se observa en la ventana como se ha separado las alarmas relevantes.

Conjunto de Alarmas seleccionadas en SIPATRE por ser relevantes durante el disturbio y mostradas en la ventana anterior:06/10A1810:00 CEANOC GUD IN-92040 T-04 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GUD PR-PRIM 92040 T4-63 OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GUD IN-62040 T-04 ABIERTO N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GUD IN-63690 L-ESJ ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GUD PR-PRIM 63690 21N-B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GUD IN-93730 L-ATQ ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GUD PR-RESP 93730 RDTD OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATN IN-93360 L-GDU ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATN PR-RESP 93360 67N OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATN IN-93230 L-GDU ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATN PR-RESP 93230 67N OPERADA N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-87 BT-230 OPERADO N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-93750 L-GUD ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 93750 86B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GDO IN-93740 L-ATQ ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GDO PR-RESP 93740 RDTD OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-97010 UNION ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 97010 86B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-92010 AT-01 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 92010 86B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-93730 L-GUD ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 93730 67N OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-92040 T-04 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 92040 86B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC ATQ IN-93740 L-GDO ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC ATQ PR-RESP 93740 86B OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GDU IN-62010 T-01 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GDU PR-RESP 62010 51H OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GDU IN-92010 T-01 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GDU PR-RESP 92010 51H OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GDU IN-62020 T-02 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GDU PR-RESP 62020 51N OPERADA N ** 1**

06/10A1810:00 CEANOC GDU IN-92020 T-02 ABIERTO N ** 1**

06/10B1810:00 CEANOC GDU PR-RESP 92020 51N OPERADA N

06/10A1856:42 CEANOC VIL IN-A2030 AT 03 ABIERTOPosteriormente se muestran las alarmas relevantes y filtradas por DEDUCE. Al final de las lneas se seala el lugar donde se ubica la falla.

La cantidad original de mensajes de alarma producidas en este periodo de tiempo fue de varios cientos. Cuando se procesaron los mensajes por el sistema basado en conocimientos esta cantidad se redujo significativamente, donde solo aparecen 34 mensajes seleccionadas en SIPATRE y 15 mensajes especiales generados por DEDUCE. Como se puede apreciar, los mensajes generados por SIPATRE-DEDUCE reducen significativamente la cantidad de mensajes de alarmas y muestran la informacin relevante al operador de un SEP.

El conjunto de alarmas crudas no se muestra ya que son varias cientos de lneas entre las 18:10 y las 18:15. El caso consiste de un tren de alarmas generadas por disturbio en las subestaciones ATN-GDU-GUD-ATQ-GDO-ESJ. En la siguiente ventana se muestra todas las alarmas generadas por SCADA entre las cuales existen varias que no tienen gran relevancia, se resaltan aquellas relacionadas con el evento ocurrido.

Para facilitar la operacin se tienen desplegados en Excel que grficamente describen los interruptores que disparan y se muestran a continuacin.

El siguiente caso muestra una serie de eventos ocurridos entre las 15:00 y las 17:00 y solo despliega los resultados enviados por DEDUCE. Los mensajes generados por SIPATRE-DEDUCE reducen significativamente la cantidad de datos y solo muestran la informacin relevante al operador del SEP

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02/16A1509:57 CEANOC SAU IN-72020 AT 02 ABIERTO

Falla de interruptor 72020 en SAU por causa desconocida, no hay proteccin operada

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02/16B1513:38 CEANOC DAN IN-93040 SAU ABIERTO

Falla de interruptor 93040 en DAN por causa desconocida, no hay proteccin operada

******************************************************************

02/16B1514:08 CEANOC QRO IN-93610 CNI ABIERTO

Falla de interruptor 93610 en QRO por causa desconocida, no hay proteccin operada

******************************************************************

02/16A1635:33 CEANOC TSN IN-93240 ATN ABIERTO

02/16B1635:33 CEANOC TSN PR-PRIM1 93240 ATN OPERADA

02/16A1635:37 CEANOC ATN PR-PRIM1 93240 TSN OPERADA

02/16A1635:38 CEANOC ATN IN-93240 TSN ABIERTO

02/16B1635:39 CEANOC MTA PR-PRIM1 A3480 ATN OPERADA

Proteccion de PRIM1 A3480 opera en falso, no hay elementos afectados

Abre Linea 93240 probablemente por ambiente ionizado

Abre Interruptor 93240 en TSN con operacion de PR-PRIM1

Abre Interruptor 93240 en ATN con operacion de PR-PRIM1

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8. CONCLUSIONES

Este trabajo demuestra la factibilidad de que en la operacin y planeacin de un SEP se tiene un rea frtil para la aplicacin de los sistemas expertos. As por ejemplo se tienen los centros de control de energa desde los cuales se regula el voltaje y la frecuencia del sistema elctrico nacional con los niveles de seguridad adecuados. Al ocurrir un disturbio en la red, sera deseable contar con un sistema que rena la experiencia recopilada de eventos anteriores y aconseje al operador las mejores acciones de control. Algunas aplicaciones de sistemas expertos a SEP incluyen los siguientes temas: Diagnstico de fallas, procesamiento de alarmas, control de voltaje, restauracin del sistema ante colapsos, estimacin de seguridad, anlisis de estabilidad transitoria.

En la operacin de SEPs surge una serie de problemas adecuados para ser manejados por las tcnicas de sistemas basados en conocimientos y utilizando tcnicas de computo distribuido. Los sistemas hbridos ofrecen la posibilidad de combinar las mejores caractersticas de los sistemas expertos, las redes neuronales, y el procesamiento distribuido. En nuestro pas no hay suficiente personal experimentado ni publicaciones que ayuden a resolver los mltiples problemas que se plantean en el desarrollo de sistemas hbridos aplicados a SEPs .10. BIBLIOGRAFA

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[11] [Advanced CRT Concepts for Power System Dispatch Centers, EPRI EL-81-5-LD, April 1981, Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA]

[12] [E. VZQUEZ, Sistema Basado en Conocimientos para el Diagnstico de la Ubicacin de Fallas en SEP. Desarrollo en Comisin Federal de Electricidad. ACN, Torren, Coahuila., 1995.]

11. ABREVIATURAS

AAFL9000:

Sistema Administrador de Alarmas Fuera de Lnea para el M9000.

A/E PS:

Alarm/Event Processing Subsystem

DEDUCE:

Rutina que investiga la falla en un SEP

EMS:

Energy Manager System

I.A.:

Inteligencia Artificial

M9000:

Control supervisorio que funciono en CFE durante 1983-1999

RELIEVE:

Sistema Relatorio-Licencias-Eventos

RGS:

Report Generation SystemSEP:

Sistema Elctrico de Potencia

SIPATRE:

Sistema Inteligente de Procesamiento de Alarmas en Tiempo Real

SCADA:

Supervisory Control And Data Adquisition System

SIADF:

Sistema Interprete de Alarmas y Diagnstico de Fallas

SIDUF:

Sistema de Diagnstico de Ubicacin de Fallas, [E.Vazquez1]

SICTRE:

Sistema de Informacin y Control en Tiempo Real

UTR:

Unidad Terminal Remota

XENI:

Programa para extraer datos de SCADA del M9000 EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

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