Ventajas de virtualizar las subestaciones eléctricas

¿Por qué la virtualización?

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La virtualización de una subestación eléctrica se refiere a la creación de una réplica digital o simulación de una subestación real utilizando software de virtualización. La virtualización abstrae el hardware del software.

La separación de hardware y software en los equipos eléctricos tiene importantes implicaciones en términos de diseño, desarrollo y mantenimiento. La razón principal de esta separación es permitir una mayor flexibilidad, capacidad de actualización y facilidad de mantenimiento.

Los componentes de hardware suelen estar diseñados para ser robustos y fiables, pero también pueden ser caros y difíciles de modificar o actualizar. Separar el hardware del software permite actualizar o modificar el software sin que ello afecte al hardware, con lo que se reduce la necesidad de sustituir costosos componentes de hardware.

En cambio, el software puede modificarse o actualizarse fácilmente sin afectar al hardware. Esto permite una mayor flexibilidad a la hora de añadir nuevas funciones o corregir errores en el software, lo que puede hacerse a distancia sin necesidad de acceder físicamente al equipo.  

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La virtualización de los equipos eléctricos está cambiando las reglas del juego. Al desvincular el hardware del software, las organizaciones pueden obtener ventajas significativas, desde recortar costes y reducir el mantenimiento hasta aumentar la seguridad. La virtualización minimiza la necesidad de infraestructura física, ofreciendo no solo eficiencia operativa sino también ahorros a largo plazo.

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Proyecto EPICS de Red Eléctrica y Elewit: Creación de una plataforma de hardware y software flexible y escalable para diversas aplicaciones

Red Eléctrica y Elewit están trabajando en el proyecto EPICS(Edge Protection and Intelligent Control Solution), cuyo objetivo es crear una plataforma de hardware y software flexible, escalable, replicable, gestionable, programable, cibersegura y adaptable que pueda utilizarse en múltiples entornos de aplicación.

Con EPICS:

• El hardware se considera una mercancía, por lo que la solución implantada en EPICS no depende del hardware exclusivo de un determinado fabricante ni de una gama limitada de productos disponibles.
• El software se considera un servicio, por lo que EPICS es una plataforma basada en un ecosistema de microservicios fácilmente replicable, escalable y adaptable a diferentes dominios de aplicación.
• La plataforma contará con capas de orquestación y servicios que asegurarán el correcto funcionamiento de los microservicios. Los clústeres de nodos EPICS proporcionan una disponibilidad extremadamente alta y una mayor capacidad de integración de servicios que actualmente no es posible en las soluciones tradicionales.

Virtualización en subestaciones eléctricas

La virtualización puede utilizarse para simular diversos escenarios, como condiciones de fallo, averías de equipos y fluctuaciones de carga, lo que permite a ingenieros y operadores probar y optimizar el rendimiento de la subestación en diferentes condiciones. Las ventajas de la virtualización son principalmente:

1. Flexibilidad: La virtualización permite una mayor flexibilidad en el funcionamiento de la subestación, ya que posibilita la gestión y el control remotos. Esto puede dar lugar a tiempos de respuesta más rápidos, una mayor fiabilidad y un menor tiempo de inactividad. Los operadores pueden introducir mejoras en sus algoritmos de forma continua, en lugar de hacerlo de una sola vez. Además, la virtualización mejora la eficiencia computacional al obtener análisis de datos en tiempo real.
2. Formación y desarrollo de habilidades: El software de virtualización puede utilizarse para la formación y el desarrollo de habilidades de los operadores de subestaciones. Les permite adquirir experiencia en diversos escenarios, dentro de la subestación utilizando simulaciones de software.
3. Mantenimiento predictivo: La virtualización puede utilizarse para desplegar algoritmos predictivos Esto permite a los operadores planificar las actividades de mantenimiento con antelación y evitar interrupciones imprevistas.

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Razones para virtualizar los equipos eléctricos

1. Ahorro de costes: La virtualización reduce la necesidad de equipos físicos e infraestructura, lo que puede suponer un ahorro de costes en la transmisión de datos.
2. Mejora de la eficiencia: La tecnología de virtualización permite a las empresas optimizar el rendimiento de sus equipos eléctricos supervisándolos y controlándolos en tiempo real, identificando posibles problemas antes de que se produzcan y tomando decisiones basadas en datos para su mantenimiento y reparación.
3. Flexibilidad y escalabilidad: La virtualización permite a las empresas escalar fácilmente sus sistemas eléctricos según sea necesario, sin necesidad de actualizaciones o ampliaciones físicas. También permite una mayor flexibilidad a la hora de gestionar y controlar los sistemas de forma remota.
4. Ciberseguridad: Como los datos se controlan desde un elemento local, es decir, no salen de su ubicación original, los riesgos de acceso ilegal o robo se reducen drásticamente.
5. Propiedad de los datos: La soberanía de los datos está garantizada. Los datos nunca salen de la subestación eléctrica.

¿Cuáles son los principales retos de la virtualización en las subestaciones eléctricas?

Aunque la tecnología de virtualización ofrece numerosas ventajas a los operadores energéticos, también existen algunos retos a la hora de implantar la virtualización en el sector energético. Algunos de los principales retos son:

1. Infraestructura heredada: Muchos operadores energéticos tienen infraestructuras heredadas que pueden no ser compatibles con la tecnología de virtualización. Esto puede dificultar la integración de soluciones de virtualización en algunos sistemas y procesos existentes.
2. Ciberseguridad: La infraestructura debe garantizar que los sistemas virtualizados sean seguros y estén protegidos de posibles ciberamenazas.
3. Fiabilidad: La tecnología de virtualización debe ser robusta para proporcionar el nivel de rendimiento requerido para las infraestructuras críticas.
4. Conjunto de competencias: La implementación y gestión de soluciones de virtualización requiere un conjunto de habilidades especializadas que pueden no estar fácilmente disponibles dentro de un TSO. Se necesita personal con experiencia en tecnología de virtualización para implantar y gestionar con éxito estas soluciones.

¿Qué viene ahora? Edge Computing en subestaciones eléctricas

Edge Computing desempeña un papel clave como facilitador de la solución, ya que ayuda a las empresas a supervisar, gestionar y controlar sus activos de campo sin causar problemas de latencia y ancho de banda, como ocurriría con los sistemas basados totalmente en la nube.

Barbara ofrece una tecnología Thin Edge para evitar el bloqueo de proveedores. Su Tecnología es cibersegura por diseño y se utiliza en sitios altamente críticos, estableciendo interoperabilidad peer-to-peer entre sitios, ejecutando procesos automatizados de IA in situ y compartiendo datos soberanos entre las partes interesadas.

La pila interoperable de tecnología Edge de Barbara incorpora todos los protocolos industriales más extendidos hacia el sur, ejecuta libremente cualquier proceso dockerizado o microservicio de forma concurrente en el mismo dispositivo e incluye todas las opciones de conectividad hacia el norte. Los nodos Edge y sus ciclos de vida de algoritmos de IA se mantienen mediante nuestra herramienta basada en la nube, Barbara Panel, también disponible como API.

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