Los Sistemas de Radio para una Futura Red de Distribución: Rápidos, Claros y con una Respuesta Rápida

Las compañías eléctricas se están preparando para una futura red de distribución que se verá mucho más diferente a lo que tenemos ahora. Sin importar la tecnología o la infraestructura, los sistemas de comunicación serán el frente y el centro en esa preparación. Como tal, con las redes de distribución que están siendo esparcidas a través de largas distancias, las compañías eléctricas continuarán dependiendo de los radios para comunicarse con sus dispositivos inteligentes y remotos.

Muchas compañías eléctricas utilizan un sistema de radio para apoyar varias aplicaciones, como la infraestructura de medición avanzada (AMI) o como los sistemas de control de supervisión y la adquisición de datos (SCADA). Estos sistemas fueron construidos para un propósito específico y su diseño de red balanceó el costo, el alcance, la tolerancia para los mensajes perdidos, y la velocidad. Conforme se desarrollan las nuevas redes de distribución, la lenta transmisión de radio unidireccional no se mantendrá al día con la necesidad de control de la red de distribución de alta velocidad y una conectividad 24 / 7.

Al comparar AMI y SCADA, con los sistemas de auto-recuperación, solamente un sistema de auto-recuperación deberá reconocer la condición y la dirección de una red de distribución y responder en segundos con comandos de control, en el contexto de las aplicaciones de la red de distribución.

Para simplificar la explicación de las redes de radio, imagine que una pareja está hablando en un coche silencioso. Pueden escuchar todo lo que se diga. Sin embargo, si están hablando en un coche ruidoso, probablemente se tendrán que acercar uno al otro (menor alcance) y hablar más despacio para poderse escuchar uno al otro o arriesgarse a que la información se pierda.

El alcance de hablar más alto significa que más información puede ser difundida, pero la comprensión se aminora en los ambientes ruidosos. En las redes “silenciosas” de comunicación, como una banda con licencia, los radios escuchan y decodifican con eficiencia los datos de forma rápida y precisa. Sin embargo, en un ambiente ruidoso, el alcance de los datos cae debido a que las transmisiones son repetidas, así que se expresa menos información en el mismo lapso de tiempo.

La importancia de la información también juega un papel. Por ejemplo, si la persona que habla en el coche ruidoso está proporcionando la temperatura actual, el que escucha puede permitirse perder lo que fue dicho o esperar a que la persona repita lo dicho. Pero si la persona estaba advirtiendo de un peligro en la carretera o avisando de un clima severo un más adelante, se requiere de comunicaciones de dos vías, robustas para una acción inmediata.

Las redes AMI fueron diseñadas y construidas para apoyar cantidades primarias limitadas de datos generados por los medidores que viajan en una dirección. Si en algún lugar los datos de los medidores se pierden durante este periodo de tránsito, la aplicación AMI puede fácilmente solicitar al medidor que genere nuevamente los datos. La “conversación” es unidireccional, con poca preocupación de si se pierden una cosa o dos debido a que el sistema siempre puede ponerse al corriente.

Las Redes SCADA históricamente han sido construidas con plataformas de radio robustas, “silenciosas” (con licencia), de 900-MHz, de canales de banda angosta. La capacidad de este “delgado” canal está limitada solamente a los datos necesarios, como son el estado abierto/cerrado, la indicación de falla o la información del sistema, como el voltaje o la corriente. Miles de dispositivos son encuestados y los datos son enviados a un centro de control central el cual responde por medio de acciones manuales.

Las aplicaciones AMI y SCADA operan con efectividad en redes de comunicación con capacidades bajas (ancho de banda) y una alta tolerancia para retardos o pérdidas en los datos que se están recibiendo.

Los dispositivos con sistemas de auto-recuperación, entretanto, requieren  de un flujo continuo de condiciones en tiempo real de los alimentadores, así que las operaciones de reconfiguración de las redes de distribución pueden completarse en segundos o menos. Deben dar cuenta de la dirección del flujo de corriente desde múltiples fuentes de generación, de múltiples flujos de corriente causados por fallas, y por otros problemas como son las cargas críticas y las capacidades del alimentador. Para lograr esto, el sistema de comunicación debe ser claro (de más corto alcance), rápido (de baja latencia) y robusto (bajo /sin pérdida de mensajes).

Las redes de distribución del mañana necesitarán hablar rápido, recibir comunicaciones claras y actuar rápidamente. La velocidad y la tolerancia para los mensajes perdidos en una aplicación de una red de distribución, llevó al diseño de una red de comunicación construida para un propósito diferente. Los sistemas de radio en su lugar ahora para otras aplicaciones pueden no soportar sus esfuerzos futuros de automatización.

Estaría interesado en escuchar sus ideas sobre el papel que las comunicaciones por radio jugarán para adaptarse a las necesidades de la red de distribución del futuro.