Diseño y evaluación de desempeño de la infraestructura AMI para la microrred de la Universidad de Nariño
Introducción: en este artículo, se presenta el diseño y la evaluación de desempeño de la Infraestructura de Medición Avanzada (ami, por sus siglas en inglés) para una microrred. Esta infraestructura permite la recopilación de datos de medición de los consumidores en un centro de gestión, fundamental en la construcción de una microrred.
Objetivo: diseñar la red de comunicaciones, y seleccionar los equipos y el sistema de gestión para la ami en la microrred de la Universidad de Nariño.
Metodología: revisión bibliográfica de los aspectos a considerar en el diseño de la ami como topologías, tecnologías y protocolos de comunicación, además de las métricas para evaluar el desempeño de la ami.
Resultados: se presenta el diseño de la ami contemplando equipos de medición, red de comunicaciones y centro de gestión. Una vez la ami fue implementada, se realizó la evaluación de desempeño según los parámetros de latencia, ancho de banda, rendimiento (throughput) y pérdida de paquetes.
Conclusión: los resultados indican que la ami cumple con los parámetros de calidad de servicio, garantizando un óptimo flujo de información en la microrred.
Originalidad: si bien varias iniciativas han sido enfocadas al diseño de soluciones basadas en microrredes y de infraestructuras ami, y al estudio de sus impactos, la implementación de estas redes es aun escasa en Colombia.
Limitaciones: en este estudio, para la evaluación de desempeño de la red de comunicaciones, se ha contemplado el rendimiento de los canales de comunicación, sin tener en cuenta el rendimiento de los diferentes protocolos utilizados como Modbus/tcp y dnp3/tcp.
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J. García, “Recent progress in the implementation of ami projects: Standards and communications technologies”, en International Conference on Mechatronics, Electronics and Automotive Engineering (icmeae), Praga, República Checa, 2015.
Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, “Study of security attributes of Smart Grid systems: Current cyber security issues”. Current Cyber Security Issues, marzo 2009 [En línea]. Disponible en: https://www.smartgrid.gov/files/ Study_Security_Attributes_Smart_Grid_Systems_ Current_Cyber_200903.pdf
. Vondrous, P. Macejko, T. Hegr y Z. Kocur, “Testing Methodology for Performance Evaluation of Communication Systems for Smart Grid”, en 2nd International Conference on Intelligent Green Building and Smart Grid (igbsg), Praga, República Checa, 2016.
. Cataliotti, V. Cosentino, D. Di Cara, S. Guaiana, N. Panzavecchia, G. Tinè, D. Gallo, C. Landi, M. Landi, M. Luiso, “Experimental Evaluation of an Hybrid Communication System Architecture for Smart Grid Applications”, en ieee International Workshop on Applied Measurements for Power Systems (amps), Aachen, Alemania, 2015.
. N. Quang Do, H. See Ong, L. Chee Lai, Y. Xuen Che, X. Jui Ong, “Open-Source Testing Tools for Smart Grid Communication Network”, en ieee Conference on Open Systems (icos), Kuching, Malasia, 2013.
.-H. Jeon, “QoS Requirements for the Smart Grid Communications System”, International Journal of Computer Science and Network Security, vol. 11, no. 3, marzo 2011, pp. 86-94 [En línea]. Disponible en: https://pdfs.semanticscholar.org/7df4/701adfcbc503e4e95c3e0420dcd696f132fe.pdf
. L. Álvarez, J. F. Reyes, W. Montaño y E. E. Parra, “Sistema de Gestión de Energía en tiempo real del campus de la Universidad Nacional de Colombia”, Mundo Eléctrico, vol. 101, pp. 48-57, 2015 [En línea]. Disponible en: https://www.neplan.ch/wp-content/ uploads/2015/10/48-57-WEB.pdf
. Pantoja, K. Guerrero y D. Fajardo, Análisis de oportunidades energéticas con fuentes alternativas en el departamento de Nariño. Pasto: Universidad de Nariño, 2015 [En línea]. Disponible en: http://sipersn.udenar.edu.co:90/sipersn/docs/ DocumentosProyectos/ProyectosPERS/ResumenesProyectosPDF/AnalisisOportunidadesEnergeticasNarino.pdf
. Sui, H. Wang, M.-S. Lu y W.-J. Lee, “An ami System for the Deregulated Electricity Markets”, ieee Trans on Industry Applications, vol. 45, no. 6, pp. 2104-2108, noviembre-diciembre 2009, doi: 10.1109/TIA.2009.2031848.
. Z. Luhua, “Effects of Advanced Metering Infrastructure (ami) on Relations of Power Supply and Application on Smart Grid”, en ciced 2010 Proceedings, Nanjing, China, 2011 [En línea]. Disponible en: http://ieeexplore.ieee.org/document/5736035/
. Hartmann, F. Fouquet, J. Klein. Y. Le Traon, A. Pelov, L. Toutain, T. Ropitault, “Generating Realistic Smart Grid Communication Topologies Based on Real-Data”, en ieee International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm), Venecia, Italia, 2015.
. Farooq y L. T. Jung, “Choices Available for Implementing Smart Grid Communication Network”, en International Conference on Computer and Information Sciences (iccoins), Kuala Lumpur, Malasia, 2014.
. Zheng y D. W. Gao, “Smart Meters in Smart Grid: An Overview”, en ieee Conference Green Technologies, Denver, Estados Unidos, 2013.
. A. Hammoudeh, “Comparative analysis of communication architectures and technologies for smart grid distribution network”, Tesis de maestría, Universidad de Denver, Colorado, Estados Unidos, 2012 [En línea]. Disponible en: https://search.proquest. com/openview/a465fb009e2e038fc5e595dff64edf59/1?pq-origsite=gscholar&cbl=18750&diss=y “Modbus parte ii: comunicación a través de una red rs-485”, 2012 [En línea]. Disponible en: http://tecdigitaldelbajio.com/blog/25-modbus-parte-ii-omunicacion-a-traves-de-una-red-rs-485.html
. A. Gao, “A Review of Voltage Control in Smart Grid and Smart Metering Technologies on Distribution Networks”, en 46th International Universities’ Power Engineering Conference (upec), Soest, Germany, 2011 [En línea]. Disponible en: http://ieeexplore.ieee.org/document/6125583/
. M. Poveda, C. Medina y M. Zambrano, “Tecnologías de comunicación para redes de potencia inteligentes de media y alta tensión”, Prisma Tecnológico, vol. 5, no. 1, pp. 29-32, 2014 [En línea]. Disponible en: http://www.revistas.utp.ac.pa/index.php/prisma article/view/520/515
Nuclear Regulatory Commission (ncr), “u.s. nrc - Nuclear Regulatory Commission” [En línea]. Disponible en: http://www.nrc.gov/
A. Aggarwal, S. Kunta y P. K. Verma, “A Proposed Communications Infrastructure or the Smart Grid”, en Innovative Smart Grid Technologies (isgt), Gaithersburg, Suecia, 2010.
J. Pérez y A. Gardey, “Definición de protocolo de comunicación”, s. f. [En línea]. Disponible en: http:// definicion.de/protocolo-de-comunicacion/
Tecnología Digital del Bajío, “Modbus”, 2012 [En línea]. Disponible en: http://tecdigitaldelbajio.com/ blog/25-modbus-parte-ii-comunicacion-a-travesde-una-red-rs-485.html
V. K. Sood, D. Fischer, J. M. Eklund y T. Brown, “Developing a Communication Infrastructure for the Smart Grid”, en ieee Electrical Power Energy Conference, Montreal, Canadá, 2009.
B. Gou, “Generalized Integer Linear Programming Formulation for Optimal pmu Placement”, en ieee Transactions on Power Systems, vol. 23, no. 3, agosto 2008, doi: 10.1109/TPWRS.2008.926475
J. Silva, “Understanding Wireless Topologies for Smart Grid Applications”, en Grid-Interop Forum, Phoenix, Estados Unidos, 2011 [En línea]. Disponible en: https://www.gridwiseac.org/pdfs/forum_ papers11/silva_paper_gi11.pdf
