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Bayron Andrés Calvache [email protected]

INTEROPERABILIDAD EN INFRAESTRUCTURAS DE MEDICION

AVANZADA AMI

Eduardo Caicedo Bravo [email protected]

Contenido

1. Introducción

2. Comunicaciones en Sistemas AMI

3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores

4. De los estándares a la interoperabilidad

1. Introducción

Sistemas de Medición Inteligente

Conjunto de elementos Hardware y Software que permiten, de formaremota y automatizada, medir, obtener, analizar y administrar elconsumo de energía del cliente.

1. Introducción

Evolución de la Medición Inteligente

AMI: Advanced Metering InfraestructureAMR: Automatic Meter Reading

• Lecturas mensuales automatizadas• Detección de fallas en la prestación de servicio • Detección de fraude• Perfiles de carga

• Lecturas diarias o por demanda• Intervalos de datos horarios• Notificación de pérdidas de suministro• Lectura de otros medidores

• Corte y reconexión• Gestión de tarifas• Programación remota de medidores• Calidad de potencia• Interfaces con redes HAN

Sistemas de Medición Inteligente

Funcionalidades

1. Introducción

AMI: Advanced Metering InfraestructureAMR: Automatic Meter Reading

Evolución de la Medición Inteligente

1. Introducción

Visión AMI/SMARTGRID

1. Introducción

Arquitectura AMI

RED

ES

DE C

OM

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IC

AC

IO

N

1. Introducción

Arquitectura AMI

Arquitectura Comunicaciones AMI


Arquitectura General y Componentes del sistema AMI

Interfaces de Comunicaciones - AMI


Tecnologías y estándares de comunicación



Objetivo: proporcionar un ambiente de interoperabilidad paratransmisión de datos entre los dispositivos de medición instaladosen campo y dispositivos auxiliares (aplicaciones de hogar, colectoresde datos, concentradores, etc.) pertenecientes a una red AMI.

NTC – 6079: Requisitios para sistemas de infraestructura AMI en redes de distribución


Los estándares definen un modelo de datos (uniforme, estructurado yadaptativo) y un protocolo de comunicación.

ANSI C12

Suite de estándares internacionales abiertos, que especifica desdela construcción del medidor hasta los protocolos de comunicación.

ANSI C12.19: Modelo de datos.

ANSI C12.18: Protocolo de intercambio de datos sobre puerto óptico.

ANSI C12.21: Protocolo de intercambio de datos sobre redes de telefonía (aplicable a módems celulares).

ANSI C12.22: Protocolo de intercambio de datos sobre redes locales y de área amplia


ANSI C12.19

El modelo de datos (ANSI C12.19) está definido como un conjunto detablas agrupadas en secciones llamadas décadas. Cada década estáasociada a una conjunto de características particulares y/o funcionesrelacionadas.


ANSI C12.19


ANSI C12.18


Los datos de la tabla sontransmitidos leyendo o escribiendoen una tabla particular o sección detabla. El acceso puede ser local oremoto.

IEC 62056 – DLMS/COSEM

DLMS (Device Language Message Specification) y COSEM (COmpanionSpecification for Energy Metering) conforman un protocolo decomunicación para la capa de aplicación, el cual define unaestructura para los datos a transmitir (modelo de datos) y especificala forma en que se accede a ellos.



• COSEM Especifica la semántica de las aplicaciones de medición.Utilizan un modelo basado en objetos.

• DLMS Define la sintaxis a través de un protocolo de capa deaplicación que especifica los servicios para acceder a los objetosCOSEM

• OBIS (Object Identification System) Es el sistema de identificación deobjetos



El estándar presenta un modelo de datos orientado a objetos:

El equipo físico es visto comoun conjunto de dispositivoslógicos.

Cada dispositivo lógico tiene unidentificador único y mantienecierta información.

Cada parámetro en el medidoresta representado por un objetoCOSEM.

Todos los objetos de la mismaclase tiene los mismos atributos ymétodos.



Características:

Especificación abierta, pública y estandarizada internacionalmente (IEC, CENELEC, CEN), multi-servicios y multimedios.

Soportada por una gran cantidad de proveedores de medidores y sistemas (más de 600 tipos de medidores compatibles de más de 100 fabricantes)

Proporciona acceso basado en roles con diferentes alcances y varios contextos y políticas de seguridad.

Administración y notificación de alarmas y eventos. Facilita la interoperabilidad, la interconectividad y la intercambiabilidad. Datos, mensajes y protocolos con opciones de seguridad para el

intercambio de información. Auto-descrito, con características negociables. Interoperabilidad evaluable


Definición Interoperabilidad

Capacidad de dos o más sistemas ocomponentes para intercambiarinformación y utilizar la informaciónintercambiada, de forma segura, efectivay con poco o ningún inconveniente parael usuario. (NIST).

Capacidad de un sistema de intercambiardatos con otros sistemas de diferentetipo y/o diferente fabricante (CENELEC).

Habilidad de un sistema o un productode trabajar con otros sistemas oproductos sin requerir de un esfuerzoespecial por parte del usuario. (IEEE).

4. De los Estándares a la Interoperabilidad

Definición Interoperabilidad


La interoperabilidad hace referencia a dos aspectos:

Semántica: habilidad de loselementos del sistema deintercambiar datos con unsignificado común y no ambiguo.

Sintaxis: hace referencia a laestructura, empaquetamiento ytransporte de los datos

Beneficios

Lograr interoperabilidad reduce los costos de instalación y de integración

Acelera la implementación Proporciona la escalabilidad necesaria para el sistema pueda

evolucionar


Capa funcional

Capa de Información

Capa Comunicación

Capa

Componentes


Capas o niveles de Interoperabilidad

Casos de Uso y funcionalidades soportadas (Facturación, detección de fraude, tarifas…)

Información usada e intercambiada. Modelo de datos y capa de aplicación.

Mecanismos y protocolos para el intercambio de información

Interfaces físicas: conectores, niveles de voltaje, aislamiento, etc.

La adopción de estándares abiertos es una condición necesaria para lograr lainteroperabilidad, pero no es suficiente.


• Cada estándar especifica diversas opciones para un mismo caso e incluso ofrecen extensiones y campos libres para especificaciones de fabricante (propietarias).

• Ejemplo: Algoritmos de seguridad, formatos de fecha y hora, direccionamiento de registros, etc

Adopción de estándares



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SE REQUIERE DEFINIR ESPECIFICACIONES COMPLEMENTARIAS

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Proceso de Interoperabilidad

•Definir como se utilizará un estándar o especificación técnica-

•Pruebas de conformidad

•Pruebas de interoperabilidad

•Selección de estándares abiertos y especificaciones técnicas apropiadas

•Que datos se intercambiaran y como, de acuerdo a los casos de uso

Análisis Funcional y

creación/selec-ción de casos de

uso

Selección de Estándares y especificacio-nes Técnicas

PerfiladoPruebas

Fase 1 Fase 2

Fase 3Fase 4

Expert Group 1 'Standards and Interoperability for Smart Grids Deployment' of the European Smart Grids Task Force


Proceso de Interoperabilidad

•Definir como se utilizará un estándar o especificación técnica-

•Pruebas de conformidad

•Pruebas de interoperabilidad

•Selección de estándares abiertos y especificaciones técnicas apropiadas

•Que datos se intercambiaran y como, de acuerdo a los casos de uso

Análisis Funcional y

creación/selec-ción de casos de

uso

Selección de Estándares y especificacio-nes Técnicas

PerfiladoPruebas

ESPECIFICACIONES COMPLEMENTARIAS

Fase 1 Fase 2

Fase 3Fase 4

Expert Group 1 'Standards and Interoperability for Smart Grids Deployment' of the European Smart Grids Task Force

“SmartGrid/AEIC AMI Interoperability Standard Guidelines forANSI C12.19 / IEEE 1377 / MC12.19 End Device Communicationsand Supporting Enterprise Devices, Networks and RelatedAccessories”.


Ejemplos de especificaciones complementarias

“Dutch Smart Meter Requirements”.



“The Interoperable Device Interface Specifications (IDIS)Industry Association”.



Gracias por su atención!

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