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X EDAO – ENCONTRO PARA DEBATES DE ASSUNTOS DE OPERAÇÃO

REGER - UMA METODOLOGIA PARA EVOLUÇÃO DOS SSC DOS CENTROS DE OPERAÇÃO DO ONS

Juvenor Pereira da Silva Junior Hiram Toledo dos Santos ONS ONS

Brasília-DF Rio de janeiro – RJ

Jamil de Almeida Silva Rui Mano ONS KEMA

Brasília-DF Rio de janeiro – RJ

RESUMO Este trabalho tem o objetivo de mostrar o percurso seguido pelo ONS na consecução do projeto de atualização de seus sistemas SCADA/EMS, detalhando as etapas envolvidas, como: levantamento das necessidades; aprovação do projeto; elaboração do plano diretor para evolução dos Sistemas de Supervisão e Controle (SSC); requisição de informações junto aos potenciais fornecedores; elaboração da especificação e critérios de seleção. O trabalho apresenta os desafios encontrados na condução do projeto, bem como os requisitos técnicos que devem ser contratados com os novos SSC, a saber: Homogeneização tecnológica; Base de Dados centralizada; Evergreen; Segurança cibernética; Compatibilidade com tecnologias SOA e CIM; Aspectos de continuidade de negócios; Rede de comunicação; Observabilidade e integração com Sistema de Medição Fasorial Sincronizada (SMSF). PALAVRAS-CHAVE Rede de Gerenciamento, SCADA/EMS, Base de Dados centralizada, SOA, CIM, Sistema de Medição Fasorial 1.0 INTRODUÇÃO O Operador Nacional do Sistema (ONS) finalizou com sucesso o projeto e especificação da próxima geração de quatro sistemas SCADA/EMS que irão dar suporte à operação em tempo real do Sistema Interligado Nacional (SIN). O principal objetivo deste novo conceito é prover uma arquitetura de plataforma única e sincronizada (chamado REGER, Rede de Gerenciamento de Energia) para todos os cinco Centros de Controle localizados nas cidades de Brasília, Rio de Janeiro, Recife e Florianópolis. Este trabalho tem como objetivo mostrar o percurso seguido pelo ONS na consecução deste projeto de modernização de seus Centros de Operação, desenvolvido em etapas e com forte envolvimento dos profissionais do ONS, da consultora KEMA e também contato com os principais fornecedores mundiais. Apresenta também as características técnicas especificadas da nova plataforma integrada e suas interfaces com serviços corporativos e de TI em outros departamentos do ONS, utilizando a Arquitetura Orientada a Serviços (SOA). Também faz parte do REGER um conjunto completo de aplicações de apoio às diversas tarefas que os diferentes usuários de tempo

real e corporativos podem requisitar. O projeto inclui plataformas de desenvolvimento e simulação, que complementam a plataforma de operação em tempo real e a integração de medição de sincrofasores e aplicativos. Detalhes sobre o plano de implantação e os benefícios esperados deste projeto, voltado para o futuro, estão apresentados como conclusões. 2.0 O PROCESSO DE EVOLUÇÃO E INOVAÇÃO

DOS SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE DO ONS

Os Sistemas de Supervisão e Controle (SSC) do ONS têm a importante missão de suportar, com ferramentas adequadas, a operação do Sistema Interligado Nacional - SIN. O ONS dispõe de cinco Centros de Operação, sendo quatro Regionais, localizados em Recife, Brasília, Rio de Janeiro, Florianópolis e o Centro Nacional (CNOS), localizado em Brasília, que utilizam sistemas de supervisão que foram implantados entre cinco e dez anos: EMP fornecido pela AREVA (COSR-NCO, COSR-NE e COSR-S), SOL fornecido por Furnas (COSR-SE) e SAGE fornecido pelo CEPEL (CNOS). A Figura 1 ilustra este cenário.

FIGURA 1 – Centros de Operação do ONS

COSR-NE

COSR-SE

COSR-S

Recife

Rio de Janeiro

Florianópolis

COSR-NCO

CNOS

Brasília

CNOS Sistema SAGE

(CEPEL)

COSR-NE COSR-NCO COSR-S

Sistema EMP

(AREVA)

COSR-SE Sistema SOL (FURNAS)

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O ONS tem estado permanentemente atento à necessidade de atualização contínua dos SSC, hardware e software, frente ao desenvolvimento de novas funcionalidades, técnicas e integração de novos recursos que acabam por determinar o grau de efetividade do SSC adotado. Neste sentido, através de reuniões técnicas e gerenciais, constituição de Grupos de Trabalho e realização de Workshops, o ONS mantém uma constante observância sobre o cenário ideal pretendido para seus sistemas SCADA/EMS. Há cerca de cinco anos, mesmo antes de atingir a obsolescência dos sistemas utilizados, houve consenso de que existiam importantes fatores que indicavam a necessidade de iniciar um trabalho de vulto, para implantar uma nova arquitetura para os centros de operação. Primeiramente, foram identificadas as principais dificuldades encontradas na estrutura atual: - Heterogeneidade das plataformas utilizadas; - Falta de padronização da interface do usuário; - Dificuldade de integração com o ambiente corporativo; - Limitações para contingenciamento de Centros,

unicidade de informações e segurança de TI; - Multiplicação de cadastramento dos dados fonte; - Diversidade e fragilidade dos sistemas de históricos; - Envelhecimento e esgotamento do hardware em

utilização. Motivados ainda pela consciência de que os Sistemas devem ser renovados continuamente, considerando a constante evolução do SIN, o aprimoramento nos métodos e processos operativos, a atualização da tecnologia de TI, a evolução tecnológica dos sistemas elétricos e dos sistemas de controle e automação, tais como o uso de Phasor Measurements Units (PMU), e de ferramentas avançadas de análise de redes, o ONS iniciou, em 2006, a elaboração de um plano de evolução para seus sistemas de supervisão e controle com um horizonte de 10 anos, visando melhorar sua confiabilidade, disponibilidade, segurança e desempenho, além de minimizar os custos de operação, suporte, capacitação, manutenção e expansão. O plano - chamado Plano Diretor de Evolução dos Centros de Controle - teve como meta considerar o estado da arte dos sistemas SCADA/EMS disponíveis no mercado nacional e internacional e como objetivo principal definir a estratégia de evolução tecnológica dos Centros de Operação, incluindo a gestão de atualização dos equipamentos, política de atualização do software, uniformização da interface de usuário para todos os Centros, migração das comunicações para protocolos padronizados, definição dos conceitos para manutenção do sistema e estimativa de vida útil dos novos sistemas, incluindo uma política de atualização permanente -evergreen, a cronologia do processo, a análise de custos, etc. O escopo do Plano Diretor de Evolução dos Centros de Controle foi o seguinte: - Avaliar a situação atual e identificar os requisitos operacionais dos Centros do ONS; - Estudar os aspectos de segurança da informação para Centros de Operação e definir as diretrizes a serem aplicadas à Arquitetura dos Sistemas; - Estudar os cenários de contingências avaliados no Plano de Continuidade de Negócios do ONS e definir diretrizes para a arquitetura dos Sistemas;

- Determinar as abordagens viáveis para a nova Arquitetura do Sistema e para a evolução dos Centros de Operação do ONS; - Identificar os benefícios e custos das abordagens viáveis e selecionar a alternativa mais adequada para determinar a nova Arquitetura dos Sistemas dos futuros Centros de Operação; - Recomendar um plano de ações de longo-prazo (10 anos) para Evolução dos Centros de Operação, com Projeções de Custos, incluindo as políticas de manutenção e atualização dos SSC; - Preparar Relatório Final do Plano Diretor e Apresentação Gerencial. Foram também definidas algumas premissas, das quais cabem os seguintes destaques: - Manutenção dos atuais Centros de Operação, com sua distribuição geográfica e hierarquia de operação (distribuição de responsabilidades entre os centros); - O SSC do ONS deve ser concebido e implantado como um único sistema homogêneo e distribuído geograficamente, consistindo em fornecedor e tecnologia únicos, com: - Interface de usuário padronizada e única para os

centros; - Base de Dados única - unicidade dos dados fonte,

tempo-real e históricos. - Utilização de um sistema aberto, aderente aos

padrões da indústria, possibilitando a manutenção e atualizações contínuas (evergreen) e viabilizando a implantação de novas tecnologias e funcionalidades;

- Ampliar as garantias de continuidade e confiabilidade das funções da operação, atendendo às necessidades de contingência dos Centros de Operação do ONS.

O processo de evolução/inovação dos SSC do ONS tem como foco três aspectos específicos: Tecnologia, Processos e os Recursos Humanos, cabendo ainda destacar um forte envolvimento dos profissionais do ONS, da consultoria da KEMA e contato com os principais fornecedores mundiais. “O envolvimento no processo decisório vai além da simples comunicação. Envolver significa consultar as pessoas, individualmente ou em grupo, sobre a solução de problemas, no nível do local de trabalho. As pessoas passam a auxiliar os gerentes a tomar decisões.” (MAXIMIANO, 2000, p. 468). O Plano Diretor foi aprovado em meados de 2007, contemplando todas as metas pretendidas, objetivos definidos e premissas adotadas, traduzindo-se em peça fundamental para as etapas seguintes do projeto de modernização dos Centros de Operação do ONS. Uma abordagem da especificação técnica dos novos Centros, elaborada através dos insumos gerados no Plano Diretor ficou a cargo de uma nova etapa dos trabalhos e será abordada no próximo capítulo deste documento. 3.0 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DO NOVO SISTEMA

DE SUPERVISÃO E CONTROLE Os objetivos do ONS com o projeto REGER para implantação da próxima geração de centros de controle em nível Nacional e Regional estão sumarizados a seguir:

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- Fornecer uma rede integrada SCADA/EMS, no estado da arte, para monitorar e controlar o Sistema de Potência Brasileiro de forma segura, confiável e econômica; - Possibilitar recuperação rápida e organizada em caso de grandes perturbações; - Fornecer o recurso de um abrangente Sistema para Usuários Externos e/ou Corporativos que servirá aos diversos usuários do ONS, permitindo acesso às informações históricas e em tempo real, melhorando assim a eficiência de toda a organização; - Fornecer a máxima capacidade de melhorias e expansão do REGER para atender às necessidades de longo prazo do ONS; - Fornecer Nós de Aquisição de Dados (NAD) modernos e distribuídos que permitam a implantação da aquisição de informações dos Agentes, independentemente da quantidade e localização física dos Núcleos de Tempo Real dos SSC e facilitem o apoio e a transição das instalações existentes de comunicação dos Agentes com o ONS. A figura 2 apresenta uma visão geral dos principais componentes do REGER, identificando os centros de controle regionais e usuários. O REGER fornecerá ao ONS quatro Sistemas de Supervisão e Controle (SSC): SSC-BSB em Brasília, suportando o CNOS e o Centro de Operação Regional do Norte e Centro Oeste (NCO), o SSC-RIO suportando o Centro de Operação Regional do Sudeste (SE), o SSC-REC suportando o Centro de Operação Regional do Nordeste (NE) e o SSC-FLN suportando o Centro de Operação Regional do Sul (S). 3.1 ARQUITETURA DO SISTEMA A arquitetura escolhida para o REGER suportará a implantação das seguintes iniciativas corporativas: - Desenvolver uma Arquitetura Orientada a Serviços – SOA, integrada, que conduzirá todos os aspectos de criação e utilização de processos de negócios, definindo e suprindo a infra-estrutura de TI que permite diferentes aplicativos trocarem informações e participarem em processos de negócios, independentemente dos sistemas operacionais ou linguagens de programação destes aplicativos;

- Servir de interface entre as aplicações da plataforma REGER e o ambiente corporativo do ONS, através da tecnologia SOA, para todos os propósitos práticos; - Integração com a atual Base de Dados Técnica do ONS (BDT) para que todas as aplicações que requeiram, por exemplo, dados de modelagem da rede elétrica, tenham dados consistentes derivados de uma única fonte de dados em toda a organização; - Fornecer métodos padronizados para integração de aplicações para e a partir da plataforma de tempo real do REGER; - Implantar um ambiente de TI altamente disponível e seguro, de acordo com as práticas de segurança da informação. A figura 3 apresenta a abordagem geral adotada para a implantação do REGER do ONS. Os quatro sistemas de controle para Brasília, Rio, Recife e Florianópolis são integrados e sincronizados utilizando as funções de sincronização, replicação e administração disponibilizadas na ampla-rede (WAN) do REGER. Para cada sistema de controle, dois ambientes são mostrados: os ambientes REGER e Corporativo. O ambiente REGER em cada sistema de controle apresenta as principais funções atendidas na LAN em tempo real: SCADA, Controle Automático de Geração (AGC), Análise da Rede (NA), Recuperação e Armazenamento de Informações (IS&R) e zonas desmilitarizadas (DMZ), onde funções adicionais são suportadas: Simulador de Treinamento da Operação (OTS), Sistema de Informações Históricas (HIS), Sistema de Qualidade e Desenvolvimento (QADS). O ONS desenvolveu aplicações que serão implantadas na LAN em tempo real, com destaque particular para o ORGANON, que permite a avaliação em tempo real de estabilidade dinâmica e de tensão do ONS e que será fortemente integrada às demais aplicações em tempo real. Um barramento de serviço em alta velocidade deverá fornecer comunicação local interna e segura para todas as aplicações disponibilizadas pelo REGER.

FIGURA 2 - REGER – Visão Geral.

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FIGURA 3 - Arquitetura Geral do REGER.

Um segundo barramento, o Barramento de Serviços Corporativos - Enterprise Service Bus (ESB) suportará a implantação do SOA no REGER. É requerido que a abordagem SOA seja implementada na zona desmilitarizada enquanto é muito desejável estender este conceito ao restante do REGER. Os serviços SOA estarão em conformidade com a abordagem implementada pelo ONS para o ambiente corporativo. Outras aplicações do ONS localizadas na LAN corporativa de cada sistema de controle também estarão integradas através dos serviços SOA definidos pelo ONS. Estas funções incluem: - Simulador Hidráulico (HS); - Previsão de carga em curto prazo (ANSTLF); - Base de Dados Técnica (BDT); - Programação Diária da Produção (PDP); - Sistema de Gerenciamento da Manutenção de Dados (SGI); - Sistema de Gerenciamento de Dados (SGD); - Sistema da Unidade de Medição Fasorial (PMU); - Previsão da Produção de Vento (PPE); - Detecção de Incêndio, Descargas atmosféricas e Informações Meteorológicas (DQDM). A plataforma REGER a ser implantada será altamente modular, integrando todos os componentes necessários para atender as funções definidas pelo ONS, com a flexibilidade para se adaptar às futuras mudanças organizacionais e fornecer a necessária consistência em termos de dados fonte, telas, dados em tempo real e históricos para todos os usuários do ONS.

Todos os SSC devem ter componentes idênticos embora alguns SSC podem não incluir todos os

componentes. A arquitetura propiciará flexibilidade para adicionar ou remover os componentes modulares de um SSC a fim de adaptar ao REGER à futura evolução organizacional do ONS. O SSC-BSB será modelado com todas as informações em tempo real sendo recebidas e processadas pelo REGER (100% dos pontos de dados em tempo real de todos os SSC). Como o SCC-RIO será o backup do SSC-BSB, compartilhará os mesmos modelo e dados. 3.2 OPERAÇÃO DO REGER A concepção da arquitetura do REGER é que todos os SSC, durante as condições normais de operação (incluindo comunicações), devem operar como uma rede com funções que permitem o compartilhamento de dados em tempo real e disponibilizem recursos de apoio aos usuários, independentemente de suas localizações. Neste contexto, os dados em tempo real recebidos por um SSC deverão estar disponíveis para qualquer outro SSC que necessite destes dados e também para qualquer usuário que possa acessar qualquer recurso computacional contanto que possua os direitos de acesso requeridos e que as comunicações necessárias estejam disponíveis. Quando operando isolado do sistema REGER (operação que talvez seja limitada à condição inicial ou durante condições especiais quando da falha de comunicação), um SSC será totalmente funcional com todas as funcionalidades de um sistema de controle, embora, dependendo da contingência, possa estar sem atualização dos dados adquiridos a partir de outros

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sistemas de controle. Cada SSC tem um papel principal no suporte ao seu centro de controle local, conforme listado acima. Adicionalmente o SSC-BSB e o SSC-RIO deverão ter o papel adicional de ser o sistema redundante de um ou mais sistemas de controle no caso de falha permanente ou temporária de um SSC. A seguir são listadas as redundâncias previstas entre os sistemas de controle: - SSC-BSB é a redundância do SSC-RIO e SSC-

REC; - SSC-RIO é a redundância do SSC-BSB para as

funções do CNOS e do SSC-FLN;

- SSC-REC é a redundância do SSC-BSB para as funções do Centro de Controle do COSR-NCO.

A arquitetura também dará condições para alterar os papéis inicialmente definidos de acordo com as necessidades organizacionais do ONS. Por exemplo, no futuro um SSC pode ser definido como redundância dos SSCs remanescentes se existirem as comunicações com todos os NADs.

O N S O P E R A T I O N C O M M U N I C A T IO N N E T W O R K ( W A N )

N a t io n a lC N O S

S o u t h E a s tS E

S o u t hS

N o r t hC e n t r a l - W e s t

N C O

N o r h t E a s tN E

S S C - B S BB r a s í l i a

S S C - R IOR io d e J a n e i r o

L E V E L S

O N S P r o c e s s in g

O N S C o m m u n ic a t i o n s

A g e n t sC o m m u n ic a t io n s

A g e n t s

M u t u a lS u p p o r t

O n e - w a y S u p p o r t

C O N V E N T IO N S

S S CA

S S CB

S S CA

S S CB

S S C - R E CR e c i f e

S S C - F L NF lo r ia n o p o l is

S S C : S u p e r v is i o n a n d C o n t r o l S y s t e m

D A N : D is t r ib u te d D a t a A c q u is i t io n N o d e

O N S U s e r s

E L E C T R I C P O W E R S Y S T E M

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

A G E N T SW A N

N A D N A D

1 . . .n 1 . . . n1 . . . n 1 .. . n 1 . . . n 1 . . . n 1 . . . n 1 . . . n

FIGURA 4 - Arquitetura conceitual do REGER. 3.3 CONFIGURAÇÃO CONCEITUAL DO REGER A figura 4 apresenta uma abordagem geral da configuração conceitual do REGER. Nesta configuração os seguintes níveis estão identificados: - Agentes: são todas as entidades do setor elétrico Brasileiro que mantém relações operacionais com o ONS. - Rede de Comunicações do Agente: são principalmente as redes regionais que fornecem os meios para transmitir a partir dos Agentes, os dados em tempo real para os Nós de Aquisição de Dados do ONS (NADs) e vice versa. - Nós de Aquisição de Dados do ONS (NADs): são os subsistemas que coletam dados recebidos dos Agentes. Os NADs são também responsáveis por transmitir os comandos de controle e a distribuição de dados a partir dos SSCs para os Agentes. Eles trabalham como concentradores regionais de dados, realizando as conversões de protocolo necessárias, assim como o envio de dados para os SSCs utilizando um protocolo comum que será adotado para a rede de comunicação operacional do ONS. NADs regionais redundantes respondem, em operação normal e em condições normais de comunicação, ao SSC regional local dentro da mesma região e simultaneamente para o SSC backup daquela região. Um dos NADs de uma região estará situado nas instalações do centro de controle

juntamente com o SSC regional; o segundo NAD, devido àsa questões de confiabilidade estará situado em outra instalação, fornecendo assim os meios para continuar enviando dados para a rede do REGER em caso de perturbações severas no SSC ou nas comunicações. - Rede de Comunicação Operacional do ONS: à rede de comunicações (WAN) que dará suporte à transmissão de voz e dados em tempo real entre os SSC do ONS e os NADs. - Sistemas de Processamento do ONS: compreendem todos os recursos necessários do SSC para dar suporte às funções requeridas pelos diversos grupos de usuários locais e remotos. - Usuários do ONS: este nível compreende usuários que realizam as seguintes funções: Usuários de operação/manutenção do SSC:

tarefas de manutenção das bases de dados, telas e outras e operação e análise do sistema de potência.

Usuários Corporativos do ONS: estes usuários acessarão principalmente dados históricos e aplicações em modo de estudos, simulações e dados de manutenção. Devido a questões de segurança estes usuários terão acesso limitado aos recursos do SSC e terão restrições de acesso em conformidade com as normas de segurança cibernética do ONS.

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Usuários externos: são os agentes que terão acesso a informações em tempo real selecionadas. Estes usuários terão acesso restrito a alguns dados históricos através de ferramentas web.

3.4 REQUISITOS FUNCIONAIS DO REGER

Cada SSC do REGER é autônomo e independente na rede quando estiver operando isolado do restante. Entretanto, quando interligados devem compartilhar as funções da Rede. Em geral, os SSCs do REGER podem ter diferentes configurações de hardware (em suas futuras evoluções) e diferentes conjuntos de dados. Os requisitos que necessitam ser preenchidos pelo REGER como um todo e que estão além das funções normais do SCC são: - Manutenção da fonte de dados consistente no

REGER: alcançada pela implementação de um Banco de Dados Fonte Mestre centralizado e da função de sincronização do modelo de dados de todos os SSC a partir da Fonte Mestre.

- Manutenção dos dados em tempo real (dados do SCADA, informações de aplicativos de análise da rede, programação, etc. em geral todos os dados modelados como parte da base de dados on-line) consistentes na REGER: cada SSC irá adquirir diretamente à partir de seus NAD regionais seus próprios dados regionais, doravante chamados de Área de Informação, a qual será definida como Banco de Dados Mestre em Tempo Real (RT Master) para os pontos supervisionados daquela Área de Informação. Estes dados devem ser distribuídos para outros SSC que necessitem dessa informação e, conseqüentemente, haverá uma função de sincronização de dados em tempo real na Rede.

- Dados históricos consistentes no REGER: cada SSC coletará localmente dados históricos para serem usados na operação e outros fins. Estes dados deverão ser replicados para duas centrais repositórias de dados históricos, uma primária e outra redundante, localizadas no SSC-BSB e SSC-RIO respectivamente, onde os dados históricos consistentes e de longo termo do REGER serão armazenados.

- Versões consistentes dos códigos fonte e executáveis do REGER: cada função como SCADA, Análise da Rede, etc. que é operacional no REGER deve ter a mesma versão e desta forma deve haver meios de garantir que todos os SSC operem utilizando a mesma versão de software. Este requisito é aplicável aos níveis de código fonte e executáveis.

- Suporte a acesso remoto de usuários a partir de um SSC para outro SSC através do REGER: usuários no REGER não devem ter seu acesso restrito apenas aos recursos do SSC local, mas devem acessar qualquer recurso no REGER. Para este propósito o REGER deve considerar a administração de usuários concedendo acessos além de seus SSC locais.

- Operação em emergências utilizando o SSC redundante designado: a transferência de responsabilidades entre um e outro SSC que assume suas funções em emergências e o retorno à operação normal é considerada também uma função no nível REGER que deve ser implementada.

3.5 GERENCIAMENTO E MANUTENÇÃO DO

MODELO DE DADOS FONTE DO REGER O ONS está em processo de implantação de uma base

de dados técnicos BDT. Esta base de dados central estará localizada em um nível corporativo e englobará todos os tipos de dados técnicos incluindo dados do Modelo do Sistema de Potência. Esta BDT, entre outras informações, compreenderá, em essência e de forma similar aos dados tipo CIM, informações num modelo de estrutura definidos pelo ONS, a qual será comum aos dados-fonte requeridos pelos SSC. Tendo em vista a preservação do princípio da consistência de dados, a fonte das informações comuns deverá ser a BDT do ONS. Usuários de vários SSC assim como usuários corporativos serão responsáveis pela tarefa de manutenção dos dados tanto localmente como remotamente. A figura 5 apresenta a visão de manutenção de dados da BDT mostrando usuários de todos os SSC e usuários corporativos. Uma função capaz de importar dados segundo os padrões CIM/XML será implementada incluindo todo o hardware e software requeridos, de forma a implementar um mecanismo de importação totalmente funcional de dados comuns da BDT do ONS. A implementação desta função deverá incluir: - Validação de dados e verificação da consistência

antes da importação para o BD Fonte Mestre - Registro de todas as alterações nos dados com a

possibilidade de auditar as alterações nos dados fonte - Interface para visualizar os dados-fonte e os registros

de alterações - Uma função “Desfazer” que restabeleça as condições

iniciais antes que o pedido de mudança na base de dados seja executado.

Todos os SSC dentro do REGER devem atualizar suas bases de dados em tempo real a partir da BD Mestre comum. A fonte de dados deve ser mantida no SSC Mestre do REGER, que foi definido como sendo o SSC-BSB, ou o SSC-RIO em caso de falha permanente do primeiro. A fonte de dados deve ser modificável somente na BD Mestre por usuários, locais ou remotos, autorizados, com distribuição para todos os SSC. As informações que são definidas para ser parte de um SSC específico são chamadas de Área de Informação daquele SSC.

Figura 5 - Conceitos da Base de Dados do REGER.

Todos os SSC que compartilhem a fonte de dados comum devem possuir: - Identificação dos pontos de supervisão definidos

como parte do SSC, - Modelo Completo do Sistema de Potência ou um

subconjunto do modelo completo, - Identificação das telas,

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- Outros requisitos comuns de nomenclatura e endereçamento necessários de acordo com a implementação específica de cada Contratante.

3.6 MANUTENÇÃO DE DADOS E SINCRONIZAÇÃO

DE MODELOS Para mudanças da BDT que alterem múltiplos modelos de dados, a mudança deve ser propagada para a Fonte de Dados Mestre do REGER através de um único comando. Por exemplo, a modificação de um nome na BDT deve ser propagada para todas as instâncias da base de dados fonte do REGER e então aplicada para todas as bases de dados em tempo real onde o nome é utilizado. As modificações devem ser passadas utilizando interface CIM/XML e propagadas para todas as tabelas utilizando o parâmetro modificado. Outro exemplo é a transferência de equipamentos entre subestações sem exigir a supressão e criação de um novo item, mas a mudança direta através de modificação da característica inicial do banco de dados. Em geral todas as possíveis alterações do BDT devem ser realizáveis nesse formulário. 3.7 GERENCIAMENTO DO MODELO DE DADOS

NAD É reconhecido que o modelo de dados NAD é uma atividade que requer intervenção local permanente do SSC, em particular quando da implementação de links de dados adicionais com os Agentes, modificação de pontos de supervisão, execução de atividades de teste em links de dados novos ou existentes, etc. Todas essas atividades são também dependentes do tipo de protocolo (protocolos de rede tais como TASE.2, IEC 60870-104 ou qualquer protocolo serial que seja utilizado pelo ONS). 3.8 FUNÇÕES DO SISTEMA Um conjunto geral de aplicações será parte do REGER. A explicação detalhada do escopo dessas funções está além do escopo deste artigo, porém uma breve explicação de suas principais funções é apresentada a seguir. A funcionalidade do REGER será baseada nas funcionalidades disponíveis atualmente na indústria. Quando necessário, customizações limitadas serão incluídas em alguns aplicativos. Aplicativos customizados serão desenvolvidos pelo ONS e ”interfaceados” com o restante das funções utilizando serviços SOA. A lista a seguir contém as principais funções do REGER que estarão disponíveis para os quatro SSC: - Funções SCADA incluindo aquisição e troca de

dados, processamento e monitoramento, seqüência de eventos, controle supervisório e tagging, gerenciamento de informações históricas e análise pós-evento.

- Funções EMS compreendendo: Modelo de Análise de Rede e Conversão de Base

de Dados; Manutenção de Modelos de Sistemas de

Potência utilizando Ferramentas CIM; Programação de Interrupção de Equipamentos

(EOS); Análise de Rede em Tempo Real; Análise de Rede em modo Estudo;

Adaptação de Parâmetros; Estimador de Estados; Fluxo de Potência; Comparação de Estudos; Análise de Contingências; Fluxo de Potência Ótimo; Ações Corretivas; Controle Automático de Tensão; Despacho com Restrições; Validador da Programação; Aplicativos de Medição de Sincrofasores:

Monitoramento do Stress do Sistema (StressMon); Fechamento de conexão entre dois sistemas ilhados (SynchAssist) e Fechamento de disjuntor em loop na rede de transmissão (LoopAssist).

- Programação e Controle da Geração: Controle Automático de Geração com Cálculo de

Dinâmico de Bias, Interface com Estimador de Estado (SE);

Transações de Intercâmbio e Agendamento (ITS);

Monitoramento de Reserva; Despacho Econômico; Previsão de Carga em Curto Prazo; Custo de Produção; Monitoramento de Performance do AGC com

duas possibilidades utilizando Padrões de Confiabilidade NERC e Procedimentos de Implementação do ONS;

Monitoramento de Desvios na Programação da Geração.

- Simulador de Treinamento de Despachantes (DTS) completamente integrado e com capacidade para simulação: Controle de tensão e modelagem realística da

Geração; Sensibilidade da carga à tensão e freqüência; Modelos dinâmicos de longo prazo para unidades

de geração, controle de turbina e reguladores de tensão com limitações estáticas e dinâmicas de cargas ativas e reativas.

O ONS realizou, com a assistência da KEMA e CEPEL, um estudo separado para o Sistema de Medição Fasorial que será desenvolvido em paralelo com o REGER. Uma interface inicial entre estes dois sistemas permitirá a incorporação dos dados da rede de medição fasorial pelo REGER para um conjunto limitado das funções iniciais, conforme listado acima. Entretanto, espera-se que esta interface evolua permitindo ao ONS obter vantagens das novas aplicações PMU de acordo com os novos desenvolvimentos esperados para o futuro próximo. 3.9 IMPLANTAÇÃO DO PROJETO O projeto REGER mudará toda a infra-estrutura de centros de controle do ONS e assim um planejamento cuidadoso das fases da implantação vem sendo desenvolvido de forma a garantir que a operação do Sistema de Potência Brasileiro não seja impactada. Dada a natureza abrangente deste projeto uma abordagem por fases foi adotada. A primeira fase será dedicada a substituir um dos Sistemas Regionais. A seleção do site onde isto ocorrerá depende da obsolescência do sistema existente e das necessidades de substituição da plataforma existente em um futuro próximo.

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Assim que o sistema inicial estiver operacional, a segunda fase implantará a plataforma REGER para os sites remanescentes até que os quatro SSC e suas interfaces estejam totalmente operacionais. O planejamento também envolverá a provisão dos meios de comunicação necessários para suporte ao REGER. Dado que o ONS não tem a sua própria infra-estrutura de telecomunicações, esses serviços serão terceirizados com as condições de contrato necessárias a fim de garantir um alto índice de disponibilidade de todo o sistema REGER. 4.0 CONCLUSÃO Este artigo apresentou uma visão geral do processo de evolução e inovação dos SSC do ONS, que vem sendo construído de forma continuada e que nos últimos anos deflagrou uma iniciativa de maior vulto com a decisão de se elaborar um Plano Diretor de Evolução dos Centros de Controle, o qual definiu os caminhos a serem adotados considerando um horizonte de dez anos. As principais funcionalidades e papel dos sistemas dos centros de controle que estão sendo modernizados foram apresentados, juntamente com ferramentas novas e tradicionais que darão suporte à operação e controle do sistema de potência do Brasil. O sistema REGER do ONS foi apresentado em sua arquitetura e nível conceitual. A arquitetura prevista fornecerá uma melhor confiabilidade em comparação aos sistemas isolados com apenas troca de informações como no caso de muitas estruturas hierárquicas de sistemas de controle atuais. Também caracteriza que a manutenção da base de dados, de forma centralizada, certamente fornecerá ao ONS os meios de consolidar um conjunto mais consistente de centros de controle tanto para tempo real como para dados históricos. A perspectiva do trabalho desenvolvido é alcançar como produto, um SSC que reúna: a) Integração tecnológica, com sinergia entre os técnicos responsáveis pelo processo de manutenção; b) Requisitos de segurança, com características alinhadas e em conformidade com o cenário atual de segurança cibernética; c) Permanente atualização, através da política de evergreen que assegura a renovação periódica de hardware e software, com reflexos diretos na otimização do desempenho e da segurança do SSC; d) Continuidade do negócio, com a implantação dos NADs, que permitirá o recebimento de dados proveniente dos Agentes, em qualquer Centro de Operação do ONS, além da política de contingenciamento que propicia que um Centro de Operação assuma as funções de outro. Trabalhos futuros poderão explorar como foi a resposta prática, por parte dos fornecedores, aos requisitos desenhados para o REGER. 5.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] H. Chipp, “ONS o ISO do Brasil”, International

Colloquium and Meeting SC-39 CIGRE, Curitiba (Brasil), Novembro 1999.

[2] C. Ribeiro, M. Moszkowicz, A. Fleury, R. Cespedes, D. Caceres, “Implementation of a Modern Real-

Time Control Infrastructure for Supporting the Open Market in Brazil”, IEEE PICA, Sydney (Australia), May 2001.

[3] A.R. Rodrigues, A. B. de Macedo, H. C. dos Santos, C. L. Travassos, M. F. Romariz, M. Moszkowicz, O. R. Accioly, R. Sério, Y. Freitas, “Modernização dos Sistemas de Supervisão e Controle dos Centros Regionais Nordeste, Norte e Sul.”, IV SIMPASE, Brasília (Brasil), Outubro 2000.

[4] ONS e KEMA, “Especificação Técnica para o Sistema REGER”, Maio 2008.

[5] Renato Céspedes, “Tendências Tecnológicas e de Integração em Automação e Controle de Sistemas de Potência.”, VII SIMPASE, Salvador – Bahia (Brasil), Setembro 2007.

[6] ONS e KEMA, Estudo para Implementação de Infra-estrutura de Medição Fasorial no Brasil, Novembro 2007.

[7] ONS e KEMA, “ONS Estudo de Operação Estratégica”, Outubro 2000.

6.0 BIOGRAFIAS Juvenor Pereira da Silva Júnior - graduado em Matemática (1986) pelo CEUB-DF com especialização em Análise de Sistemas pela ETUC-DF (1987). Profissionalmente atua em sistemas de supervisão e controle há 21 anos. Trabalha no ONS desde sua origem e atualmente é Gerente Executivo de Suporte à Operação do Centro Nacional de Operação do Sistema e do Centro de Operação Regional Norte/Centro-Oeste. Endereço eletrônico: juvenor@ons.org.br Jamil de Almeida Silva - graduou-se em Telecomunicações (1986) pelo CEFET-GO e em Física (1996) pela UnB com especialização em Análise de Sistemas pela UCB (1998). Mestrado em Engenharia de Produção (2001) pela UFSC. É atualmente Gerente de Qualidade e Disponibilidade dos SSCs do CNOS/COSR-NCO. Endereço eletrônico: jamil@ons.org.br Hiram C. Toledo Dos Santos - Formou-se no Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA do Brasil em 1971 e trabalha em sistemas de supervisão e controle desde 1976. Trabalha no ONS desde 2000 e é atualmente o Coordenador técnico do Projeto REGER. Endereço eletrônico: hiramts@ons.org.br Rui Mano – Engenheiro Eletrônico formado em 1971 pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, Mano é Consultor Principal da KEMA Brasil desde 1998 e Diretor Geral da KEMA Brasil. Participou de diversos projetos SCADA/EMS no Brasil e América do Sul e também liderou o desenvolvimento completo de um software para DMS. É Professor (licenciado) da Pontifícia Universidade Católica – PUC, no Rio de Janeiro, Brasil e publicou diversos artigos em conferências internacionais Endereço eletrônico: rui.mano@kema.com