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
1. Introducción
Arquitectura AMI
1. Introducción
Arquitectura AMI
1. Introducción
Arquitectura AMI
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1. Introducción
Arquitectura AMI
Arquitectura Comunicaciones AMI
2. Comunicaciones en Sistemas AMI
Arquitectura General y Componentes del sistema AMI
Interfaces de Comunicaciones - AMI
2. Comunicaciones en Sistemas AMI
Tecnologías y estándares de comunicación
2. Comunicaciones en Sistemas AMI
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
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
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
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
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
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.
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
ANSI C12.19
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
ANSI C12.19
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
ANSI C12.18
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
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.
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
IEC 62056 – DLMS/COSEM
• 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
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
IEC 62056 – DLMS/COSEM
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.
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
IEC 62056 – DLMS/COSEM
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
IEC 62056 – DLMS/COSEM
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
3. Estándares AMI para intercambio de información con medidores
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
4. De los Estándares a la 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
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Capa funcional
Capa de Información
Capa Comunicación
Capa
Componentes
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
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.
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
• 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
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Adopción de estándares
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4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Adopción de estándares
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4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Adopción de estándares
SE REQUIERE DEFINIR ESPECIFICACIONES COMPLEMENTARIAS
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4. De los Estándares a la Interoperabilidad
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
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
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”.
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Ejemplos de especificaciones complementarias
“Dutch Smart Meter Requirements”.
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Ejemplos de especificaciones complementarias
“The Interoperable Device Interface Specifications (IDIS)Industry Association”.
4. De los Estándares a la Interoperabilidad
Ejemplos de especificaciones complementarias
Gracias por su atención!