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Estudio de caso real

En Tennessee, Dickson Electric utiliza el sistema FlexNet® de Sensus para mejorar la fiabilidad y la eficiencia

Con sede al suroeste de Nashville, Tennessee, Dickson Electric System presta servicio a más de 30 000 clientes domésticos y comerciales de los condados de Montgomery, Cheatham, Hickman, Dickson y Houston. Se trata de un territorio eminentemente rural con una extensión de aproximadamente 230 km2 (90 millas cuadradas) con cerca de 4000 km (2600 millas) de tendido eléctrico.

Desde hace un siglo, Dickson tiene subcontratados lectores de contadores que se encargan de la recopilación de los datos de consumo, las tareas de mantenimiento técnico y los servicios de reparación de caídas de la red. Este tipo de prestación de servicios tiene desventajas notables, especialmente debido a los gastos de personal cuando hay que realizar reparaciones de caídas de la red en horario no laborable o en fines de semana.

Las inclemencias meteorológicas también representaban un desafío para Dickson Electric. En esa zona, los inviernos suelen durar tres meses, y son frecuentes las heladas que impiden a los trabajadores acceder a los contadores, en ocasiones durante varios días seguidos.

Otro problema que Dickson quería arreglar era el robo de suministro que pasaba desapercibido. La manipulación fraudulenta de los contadores había sido un problema esporádico que resultaba difícil de prevenir, ya que la empresa no podía identificar con precisión cuándo y dónde se producían los robos.

El desafío

Todos estos desafíos, en conjunto, impulsaron a Dickson Electric a plantearse varias soluciones que mejoraran la oferta de servicios de la empresa. Dado su amplio historial de utilizar una plantilla subcontratada, la empresa creía que podría calcular con cierta precisión cuánto le costaba realizar la lectura manual de los contadores frente a los costes de instalación de la solución de infraestructura avanzada para contadores (AMI). Los grandes beneficios que se preveían de la amortización de la inversión fueron el último empujón que Dickson necesitaba para decidirse a implementar una aplicación de AMI.

Al principio, Dickson Electric estudió las ventajas de las soluciones portadoras mediante el tendido eléctrico y las de las redes de malla.

Las soluciones portadoras mediante el tendido eléctrico ofrecen una velocidad de transmisión de datos que puede resultar lenta (con sondeos en intervalos de tan solo 15 minutos), y aparte de la capacidad de lecturas, desconexiones y reconexiones a distancia, el sistema no ofrecía mucha más flexibilidad. Dickson Electric quería construir una base que le sirviera para ofrecer otros servicios en el futuro, por lo que no era viable aplicar una solución que venía ya con limitaciones.

Una topología de malla inalámbrica tampoco era la opción ideal para Dickson debido a la posibilidad real de interferencias en el espectro sin licencia, así como por los problemas de mantenimiento inherentes al uso de una amplia base de recolectores de datos que sería necesario instalar para dar cobertura a todo su territorio.

La solución

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Dickson Electric gestiona su aplicación de AMI a través de FlexNet desde una consola de escritorio. FlexNet se integra con un sistema de gestión de personal de emergencias para agilizar la restauración del sistema.

Dickson Electric gestiona su aplicación de AMI a través de FlexNet desde una consola de escritorio. FlexNet se integra con un sistema de gestión de personal de emergencias para agilizar la restauración del sistema. Dickson quería implementar una solución que ofreciera una plataforma dinámica que admitiera las siguientes funciones: desconexión y reconexión a distancia, monitorización del voltaje, automatización de la distribución y sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA). Para la empresa era especialmente importante poder introducir la automatización de la distribución, ya que estaba preparando un programa piloto con las autoridades del valle del Tennessee (TVA) dedicado a la reducción del voltaje y la gestión de picos de carga.

Para implementar una red segura y fiable, Dickson llegó a la conclusión de que la mejor opción era una red de base fija que funcionara con una topología inalámbrica de punto a multipunto (PMP) y que utilizara un radioespectro bajo licencia. El diseño de punto a multipunto incluye una interfaz de red regional (RNI) que recibe datos y seguidamente los remite desde una estación base de gateway en una torre. Dado que los canales se distribuyen por asignación, los algoritmos de la interfaz RNI pueden supervisar y ajustar constantemente la demanda de la red para asignar señales a los canales con menos carga y que ofrezcan la menor latencia posible. Esta arquitectura ofrece una capacidad de transmisión para las redes PMP que supera a la de la topología de malla, con la ventaja adicional de que opera en un espectro bajo licencia.

Tanto para Dickson como para sus clientes, la velocidad de transmisión superior, el mayor alcance de la señal y el poco espacio físico de la arquitectura PMP ofrecían las mejores prestaciones en relación con la inversión realizada y permitían realizar todas las tareas previstas a través de una única red. En este caso concreto, la red era el sistema FlexNet® de Sensus.

Disuasión antirrobo

La manipulación de los datos de los contadores eléctricos de nueva instalación de Sensus es difícil porque el dispositivo incorpora una potente tecnología de cifrado de claves, además de otras salvaguardias. Cuando los técnicos sustituyeron los contadores antiguos por nuevos modelos digitales, se detectaron pruebas de manipulación fraudulenta en varios clientes. El nuevo sistema AMI avisa al personal en caso de interrupción del suministro en una dirección concreta. Existen determinadas acciones que encienden la señal de alarma; si un contador se desconecta de la red más veces que sus dispositivos vecinos, es muy probable que el cliente haya desmontado el contador para manipularlo o para instalar un puente alrededor de la base del contador.

A las pocas semanas de poner en funcionamiento el sistema AMI de Dickson, un cliente manipuló un contador. Un analista de registros históricos de datos de Dickson registró pérdidas de voltaje en horario de oficina; el contador ejerce de centinela las 24 horas del día. Poco a poco, y sin posible vuelta atrás, el reducido número de clientes que intentan puentear los contadores empieza a admitir que este tipo de actividad ya no pasa desapercibida.

Más que mediciones

La red ha demostrado ser muy fiable, las tasas de respuesta han sido excelentes y el mantenimiento y el uso del sistema han resultado muy fáciles. Además de las seis estaciones base de la red, Dickson tendió cerca de 160 km (100 millas) de cable de fibra óptica para la línea de retorno de la red y para asignar ancho de banda a las funciones del sistema SCADA. El sistema FlexNet se integra con todos los sistemas de la empresa, incluido un sistema Milsoft de gestión de personal de emergencias que atiende a los clientes durante las caídas de la red y agiliza las reparaciones.

Dickson Electric se ha comprometido con las autoridades del valle del Tennessee en un programa piloto de cien años de duración dirigido principalmente a la reducción del voltaje y al control de la carga directa para la optimización del sistema, además de la infraestructura AMI. El programa piloto abarca aproximadamente un cinco por ciento del tendido de Dickson, aunque ya existen planes para ampliar la tecnología a todo el territorio en el que presta servicio. De manera específica, la automatización de todos los bancos de condensadores ayudará a ofrecer un perfil de carga constante mediante la optimización de volt/var y servirá de protección frente a sanciones de organismos reguladores por salirse del rango del factor de potencia.

La conclusión

La red inalámbrica FlexNet es la plataforma que hace posible muchas de estas tareas, además de ser la base para la implementación de futuras aplicaciones. Los primeros proyectos incluyen automatizar la monitorización y el control de los bancos de condensadores, los reguladores de voltaje y los reconectores a través de la red inalámbrica para proteger frente a posibles averías. Dickson saca partido de los datos que recibe de dichos dispositivos, por ejemplo corrientes de fase, estados de funcionamiento y número de operaciones. Existen planes futuros para el control directo de cargas y la reducción de picos a través de la red, y para la comunicación directa con dispositivos domésticos como unidades de calefacción o aire acondicionado, o calentadores de agua eléctricos.

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