Análisis de Redes

Análisis de Redes
Planeación de la operación
y de la expansión
de sistemas eléctricos
Construcción de matrices
de cargos por servicios de
transmisión de energía eléctrica
A
petición de la Gerencia de Programación de Sistemas Eléctricos
de la CFE, se desarrolló un software que calcula los cargos por
servicios de transmisión con la metodología oficial vigente, aprobada
por la Comisión Reguladora de Energía (CRE), para transacciones
de 25, 50 y 100 MW, a niveles de tensión de 115, 230 y 400 KV,
entre un conjunto de regiones preestablecidas.
La programación desarrollada elabora tablas de consulta
de los cargos por porteo de energía eléctrica que serán utilizadas
para orientar a los permisionarios interesados en adquirir servicios
de transmisión, ayudándoles así a determinar la o las mejores
opciones para ellos. Con las tablas de consulta, se logra un ahorro
considerable en horas-hombre, que de otra manera tendrían que
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dedicarse a hacer un gran número de
estudios específicos para determinar los
cargos.
Proyectos relacionados con el
tema de
mercado interno
de energía de la CFE
Desde 1997, el Centro Nacional de Control
de Energía (Cenace) ha operado un
mercado interno virtual de energía, basado
en el concepto de un precio horario uniforme
de energía y cargos por uso de red
fundamentados en el costo marginal de
expansión de la red de transmisión.
Existe desde el año 2000, un nuevo
modelo que se apoya en la operación diaria
de dos mercados, el de un día en adelanto
y el de balance, con precios horarios y
regionales de energía.
Se contribuyó al diseño y
documentación de las reglas y el
procedimiento de operación del mercado
interno. Se desarrollaron y pusieron en
operación los modelos y sistemas requeridos
para la implantación de la nueva versión del
mercado interno de la CFE.
La operación del mercado interno,
soportada por los modelos y sistemas
desarrollados, permitirá asimilar una valiosa
experiencia, independientemente de la
naturaleza del cambio estructural que el
Poder Legislativo defina para el sector
eléctrico.
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Control e
Instrumentación
Sistemas digitales de control
y comunicaciones
Desarrollo e implantación de estrategias de control
moderno para
turbogeneradores de gas tipo 5001,
en un controlador industrial
S
e concluyó con el desarrollo y pruebas en fábrica del Sistema
de Control Digital para Unidades Turbogás 5001 (SCD-UT 5001)
y la programación de algoritmos del control difuso de velocidad y
generación de potencia eléctrica en plataforma industrial. Este
producto será comercializado a través de un contrato de
transferencia de tecnología que considera su implantación en
controladores de la marca SIEMENS y la comercialización e
instalación del producto por la empresa SIGRAMA.
Los estudios desarrollados forman parte de la infraestructura
de conocimiento necesaria para el desarrollo de aportaciones
tecnológicas y la implantación de éstas en el campo del control de
turbinas de gas, mediante resultados que mejoren la rentabilidad
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de la operación de este tipo de máquinas.
La implantación del SCD-UT 5001, en una
plataforma industrial, hace viable la
comercialización a corto plazo de este
producto.
Medición y supervisión en el
cabezal de separación de la
Batería Mora
Anteriormente Pemex medía su producción
de manera eventual, mediante un camión
que llegaba a la Batería, tomaba las
muestras y posteriormente entregaba los
resultados.
Con el fin de mejorar tal
procedimiento, se instaló, se probó y se puso
en servicio un sistema para la medición y la
supervisión de pozos en tiempo real.
La exactitud, confiabilidad y
repetibilidad en la medición del flujo de gas
cumple con las normas de la American Gas
Association, y para la medición de flujo
líquido cumple con las normas del American
Petroleum Institute. Las mediciones
realizadas en el área de proceso se envían
hasta el cuarto de control en donde se
despliegan, en tiempo real, en un sistema
digital. Adicionalmente, en cada tubería
procedente de los pozos se instaló un
elemento sensor de flujo que opera por
dispersión térmica, gracias a la
conductividad del fluido, que permite
discriminar cuando el aceite arrastre una
cantidad importante de agua o de gas.
Tras la implantación del Sistema de
Medición y Supervisión en Tiempo Real,
Pemex podrá optimizar su producción,
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planear mantenimientos,
evaluar vida residual de los
pozos y planear su
producción, así como
anticipar
posibles
contingencias.
Con la evaluación de los resultados de este sistema, Pemex
optará por implantar sistemas similares en las diversas baterías del
país.
Registrador de Variables Eléctricas en líneas de
distribución (RVE-23)
Uno de los campos en los que la Gerencia de Control e
Instrumentación (GCI) ha incursionado es en el del desarrollo de
equipos electrónicos para la detección de robos de energía eléctrica.
Un desarrollo previo se refirió a la detección de ilícitos en los
medidores de energía, sin embargo, un alto porcentaje también se
da en forma de tomas clandestinas. El RVE-23 ataca este problema.
Se desarrolló un equipo electrónico que mide Amperes-hora
para aplicarse en la detección de robos de energía eléctrica y para
los cálculos del balance y calidad de la energía.
Se considera que este producto puede significar ahorros
en las finanzas de las compañías de electricidad y, para el IIE, la
oportunidad de realizar una transferencia de tecnología a la industria.
Asistencia técnica en el análisis,
elaboración de lineamientos corporativos y
especificaciones técnicas del SISPA, así como la
especificación e instalación del CIAME en Pemex
Se desarrolló y se puso en servicio el Subsistema de Información
de Seguridad Industrial y Protección Ambiental (SISPA), al igual
que se inauguró el Centro Institucional de Atención y Manejo de
Emergencias (CIAME) que se localiza en el Centro Administrativo
de Pemex en la ciudad de México.
Con la implantación del SISPA en sus instalaciones
industriales, así como del CIAME en sus oficinas centrales de la
ciudad de México, Pemex realizará de manera más eficiente la
supervisión, la atención y la coordinación de las acciones necesarias
para mitigar el impacto de los incidentes y/o accidentes, que
pudiesen presentarse en cualquiera de sus instalaciones industriales.
También, se optimizarán el número de reportes y su contenido –en
materia de seguridad industrial y protección ambiental– minimizando
el tiempo en que los reportes llegan al destino requerido; además
se calcularán los indicadores de desempeño que vinculan la
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eficiencia de las acciones a
las metas establecidas en los
centros de trabajo.
Apoyo informático y de
tecnologías de información para
la Subdirección de Tecnología y
Desarrollo Profesional (STDP) de
Pemex Exploración y Producción
(PEP)
Al tener en consideración que el esfuerzo
de los últimos tres años está orientado a
alinear y potenciar el capital intelectual de
Pemex, a través de la implantación de
sistemas que permitan administrar mejor a
los recursos humanos y sus experiencias,
su conocimiento y las tecnologías, se
construyó un prototipo para evaluar
tecnologías de administración del
conocimiento; también se integró una
universidad virtual dentro de la Intranet de
la STDP en Pemex, con funcionalidad para
acceder a material didáctico bajo demanda
y para administración de cursos, alumnos e
instructores; y se apoyó en la especificación
de equipos y software para el procuramiento
de la STDP. De igual modo, se brindó
soporte a usuarios en la ciudad de México y
Villahermosa, Tabasco, se mantuvo la
infraestructura
informativa
y
se
acondicionaron contenidos en video para su
transmisión en canales de la Web.
Así pues, la STDP de Pemex cuenta
ya con una infraestructura operante que
apoya las tecnologías críticas, los grupos de
especialistas
y
los
proyectos
multidisciplinarios.
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Simulación
Desarrollo de simuladores para el
entrenamiento de operadores y para la
prueba de equipos
Cambio de plataforma del equipo de cómputo del
Simulador I
El Simulador I fue puesto en servicio en el Centro de Adiestramiento
de Operadores de Ixtapantongo (CAOI) de la CFE, en 1984. El
equipo de cómputo empleado estaba formado por un conjunto de
dos minicomputadoras SEL serie 32/77, enlazadas a través de
memoria compartida. Debido a que en la actualidad estos equipos
están descontinuados por el fabricante, el CAOI solicitó al IIE la
actualización del equipo de cómputo del Simulador I.
El nuevo equipo consiste en estaciones de trabajo,
conectadas usando la misma arquitectura hardware y el mismo
medio ambiente de simulación del Simulador de la Nucleoeléctrica
Laguna Verde en su nueva plataforma. La modificación incluyó
también la migración de los modelos del Simulador I a los nuevos
equipos, implantando las funciones de ruidos y flamas.
Los beneficios que el CAOI obtuvo al
cambiar la plataforma del simulador, fueron:
escenarios operativos seleccionables;
utilización de sistemas de software estándar;
servicio de mantenimiento y refacciones con
garantía según las condiciones dadas por
cada fabricante; equipos periféricos
compactos basados en estándares, lo cual
asegura la compatibilidad de futuros
componentes con el equipo de cómputo y,
con ello, un mantenimiento preventivo más
sencillo y rápido de realizar, lo que significa
ahorro.
Simulador para
entrenamiento de
operadores de plantas de ciclo
combinado basado en la Unidad
1 de la
Central de Ciclo
Combinado Samalayuca II,
utilizando una
plataforma comercial de
desarrollo
La Gerencia de Simulación (GS) ha
desarrollado y puesto en servicio los
siguientes simuladores para adiestramiento
de operadores: Simulador I, puesto en
operación en el CAOI en 1984; Simulador
de la Unidad 1 CNLV, puesto en operación
en 1991; simulador para el entrenamiento
de los controladores de tráfico del Sistema
de Transporte Colectivo Metro de la Ciudad
de México y puesto en operación en 1990;
simulador rodado de turbina, desarrollado
para el CAOI y puesto en operación en 1993;
simulador
para entrenamiento de
operadores de la Central
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Geotermoeléctrica Cerro Prieto, desarrollado
para la Gerencia Regional de Producción
Noroeste (GRPNO) de la CFE de 1997 a
1999.
El simulador para el entrenamiento
de operadores de plantas de ciclo
combinado, se desarrolló tomando como
base el documento "Especificación técnica
para el diseño, construcción, instalación y
puesta en servicio de un simulador que
tendrá como referencia a la Unidad 1 de la
Central de Ciclo Combinado Samalayuca II",
enviado por el CAOI.
Los resultados de este proyecto incluyen el desarrollo de
un simulador de alcance total que reproduce el comportamiento de
la Unidad 1 de la Central de Ciclo Combinado en todo su rango de
operación, de acuerdo con el alcance ofrecido por el paquete
ProTRAX V 6.1. Los resultados incluyen además: la elaboración de
la documentación del simulador; la especificación de sus modelos;
así como la adquisición del equipo de cómputo y de las licencias de
software requeridos para la operación del simulador.
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Sistemas
Informáticos
Especificación de los
requerimientos del Sistema de
Administración de las
Telecomunicaciones de la
Gerencia de Informática y
Telecomunicaciones (GIT) de la
CFE
Informática avanzada
Asistencia técnica especializada
en la implantación del sistema
SAP R/3 en la CFE
La Gerencia de Sistemas Informáticos (GSI) continuó colaborando
con el proyecto de Automatización de Soluciones Administrativos
en Tiempo Real (Asare) de la Dirección General de la CFE, mediante
la implantación del sistema SAP R/3 en sus regiones.
La principal participación de los investigadores del IIE fue
en el desarrollo de "reportes y formularios" y "mejoras y nuevos
desarrollos". Dentro de la actividad de "reportes y formularios" se
llevaron a cabo el diseño, desarrollo, revisión, corrección y pruebas
de los formularios Sapscript. En la actividad de "mejoras y nuevos
desarrollos" se crearon las estructuras Workflow necesarias para la
entrada en operación de las Gerencias Regionales de Producción
Occidente y Central. De igual modo, se proporcionó soporte a los
usuarios de las diferentes regiones de la CFE en el uso de las
aplicaciones de Workflow.
Como parte de su plan estratégico
informático, la CFE a través de la GIT soli-
Sistema de información para el cálculo del tiempo
de interrupción por usuario de Luz y Fuerza del
Centro (LyFC)
El desarrollo del Sistema de Información para el Cálculo del Tiempo
de Interrupción por Usuario (SICTIU) comprendió las fases de:
diseño de la base de datos, desarrollo de la interfaz y desarrollo del
módulo de informes. Estos productos fueron instalados en el servidor
y terminales clientes de LyFC. Se realizaron pruebas de
funcionalidad y se capacitó al personal en el uso del SICTIU, así
como en el uso de las herramientas de desarrollo.
Esta gerencia desarrolló un sistema con arquitectura cliente/
servidor con una base de datos centralizada, con interfaces
amigables para captura y consulta de las interrupciones desde las
divisiones y oficinas de la ciudad de México y con un conjunto de 12
informes para el cálculo del TIU.
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citó apoyo a la GSI para el diseño y desarrollo del Sistema de
Administración de las Telecomunicaciones (Satel). Para este año,
el apoyo tuvo dos líneas de trabajo: una relacionada con el apoyo a
la GIT en la especificación de los requerimientos del Satel; y la otra,
involucró el desarrollo de un prototipo para la administración de las
frecuencias y pagos a la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes (SCT).
Durante la fase de especificación de requerimientos se
desarrolló el modelo entidad/relación y el diccionario de datos de
los módulos de las telecomunicaciones: frecuencias, equipos,
instalaciones y personal operativo.
El prototipo del módulo de frecuencias y pagos a SCT cuenta
con una arquitectura cliente/servidor de tres capas: Servidor Base
de Datos (SBD), Servidor Aplicaciones en Web (SAW) y
Computadoras Clientes (CC).
Sistema para la administración de
cursos multimedia vía Internet
Como parte de su infraestructura, la GSI desarrolló el prototipo de
un sistema para la administración de cursos vía Internet, con
potencial para proporcionar distribución de cursos de capacitación
en diversas áreas operativas de la CFE u otras empresas, a través
de su red de comunicación privada virtual (Intranet).
Este enfoque pretende facilitar el uso de la computadora
como medio de enseñanza, generalmente apoyándose en
tecnologías multimedia, hipermedia y en alguna teoría del
aprendizaje. Las tecnologías empleadas fueron Linux como sistema
operativo, Apache como servidor WWW, Perl como servidor CGI,
MySQL como base de datos, HTML y Javascript como interfaz.
Se pretende utilizar a este prototipo como herramienta de
apoyo a los programas de capacitación del IIE, de la CFE y de
Pemex.
Soporte técnico para los
sistemas informáticos
de PEP
En colaboración con la STDP de PEP, se
continuó con el desarrollo del censo de sus
profesionistas técnicos y su inclusión en el
Sistema Integral de Desarrollo Profesional
(SIDP).
Adicionalmente, se desarrollaron versiones
mejoradas y módulos adicionales del SIDP,
del Sistema de Administración del Ejercicio
Presupuestal (SAEP) y del Sistema de
Control de Comisiones al Extranjero (SCCE).
Finalmente, se integró el censo de
profesionistas técnicos de PEP dentro de la
página web de la STDP.
Descubrimiento de conocimiento para la detección de anomalías
no técnicas en la distribución de energía eléctrica
En colaboración con la GIT y la Gerencia de Comercialización de la CFE, se realizaron experimentos de minería
de datos sobre un subconjunto de datos de comercialización de la energía con más de 35,000 registros. El foco de
atención fue detectar patrones de comportamiento de aquellos usuarios que incurren en el uso ilícito de la energía.
Adicionalmente se diseñó, con el empleo de la herramienta Designer 2000 de Oracle, el modelo relacional
de una base de datos que integra todos los procesos de cobranza, servicio y control de la Gerencia Comercial de
la CFE y también se diseñó el almacén de datos para los procesos de la misma gerencia.
Como resultado se generó el ambiente de trabajo para llevar a efecto experimentos de minería de datos
sobre la totalidad de las base de datos de comercialización de la CFE.
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Supervisión de
Procesos
Sistemas integrales de
información en tiempo real
Soporte técnico especializado a
sistemas computacionales de la Central
Nucleoeléctrica de Laguna Verde
L
as mejoras al Sistema Integral de Información del Proceso (SIIP),
consistieron en el diseño, instalación y prueba de los algoritmos
de cálculo y despliegues de parámetros meteorológicos y de
efluentes, los cuales se incorporaron al sistema para apoyar el Plan
de Emergencia Radiológica Externa de la central. También se
modificó el sistema para ampliar en un 50% su capacidad de
adquisición de datos mediante la incorporación de dos formatters.
Como parte del desarrollo de las interfaces del SIIP en la
Unidad 1, se lograron avances del 90% y 50% en los sistemas de
monitoreo nuclear de rango amplio (WRNM) y de monitoreo
automatizado de la distribución de potencia en el núcleo (ATIP),
respectivamente.
En cuanto al apoyo para el establecimiento del plan de
monitoreo para la Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas (GNC)
en Laguna Verde , se realizó el entrenamiento a personal de la CFE
en el uso de
herramientas para el
análisis
del
comportamiento de
planta,
se
establecieron los
requisitos
de
supervisión de los
sistemas de agua de
servicio del edificio
de la turbina y del
circuito cerrado de
agua de enfriamiento
de la turbina, de
acuerdo con la guía
EPRI-107668.
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Estudio de factibilidad para la
implantación del SIIP en el
simulador para entrenamiento de
operadores de la CNLV
Se realizó una especificación global de los
requerimientos para acoplar el Sistema
Integral del Información del Proceso al
Simulador de Laguna Verde; también se
definieron los alcances de las funciones a
integrar del SIIP y los componentes
necesarios para la integración, incluyendo
un diseño conceptual inicial y un análisis de
las señales del Sistema de Exhibición de
Parámetros de Seguridad del Proceso
(SEPS) identificadas en el simulador.
Como parte del proyecto se inició el
desarrollo de la infraestructura material, en
particular, se instaló una plantilla de madera
escala 1:1 de las Consolas del SIIP en el
Cuarto de Control Principal del Simulador y
se inició la construcción, en el IIE, de tres
de las ocho consolas del SIIP requeridas.
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Desarrollo del software para
ampliar las
aplicaciones de medición de
energía en el Sistema de
Adquisición Automatizado de
Energía (SAAE) para LyFC
Desarrollo e implantación de los
módulos: extractor de datos y base de datos del
Sistema Integral de Información para el
Diagnóstico de Mantenimiento Predictivo (SIIDMP)
para centrales termoeléctricas
Se terminó la etapa de extracción de datos y la configuración de la
base de datos (BDD). Para ello se utilizaron técnicas de ODBC para
implantar mecanismos de extracción/inserción de la información del
Sistema de Control del Régimen Técnico hacia el SIIDMP.
Para el administrador de base de datos, se llevaron a cabo
las actividades de generación del modelo de la BDD y de los
procedimientos para realizar consultas y los servicios de extracción
de datos de la BDD del SIIDMP (scripts y los store procedures).
Adicionalmente, se cuenta con un procedimiento de llenado de la
BDD del SIIDMP por medio de procedimientos de carga masiva.
Con la implantación del sistema SAAE, LyFC
contará con los mecanismos automatizados
para obtener y almacenar los datos de
energía de manera oportuna y eficiente. Este
sistema recibirá los datos de energía desde
los concentradores de datos instalados en
las subestaciones y plantas de generación,
mediante mecanismos de acceso remotos,
encargándose así de validar, procesar y
presentar los reportes de energía requeridos.
El sistema SAAE permitirá a LyFC
evaluar oportunamente los costos y pérdidas
de los procesos de generación, transmisión
e intercambios de energía con la CFE; así
mismo, se obtendrán los informes
mensuales y anuales de balances de
energía, hoja de marcha, verificación y
facturación de la energía, perfil de la
demanda y cargas máximas y mínimas de
transformadores.
Otros proyectos de la gerencia:
•
•
•
•
Desarrollo e integración de infraestructura informática para adquisición y concentración de datos de energía,
que permita elaborar balances de energía en Unidades Comerciales y/o en Alimentadores de Subestación de
LyFC.
Asistencia técnica para la elaboración del plan estratégico de transferencia de la tecnología del nuevo sistema
de peaje entre ALSTOM y Caminos y Puentes Federales (Capufe).
Apoyo en la implantación de los Numac RWM y SRNM al Simulador de la CNLV.
Aseguramiento de calidad de la Gerencia de Supervisión de Procesos.
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