Mejorando las smart grids con PRIME v1.4

primePRIME v1.4 está lista para mejorar las smart grids o “redes inteligentes”. Es el momento de preparar el terreno para cuando el mercado empiece a demandar esta nueva tecnología.

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Benjamin Garcia: Ingeniero en el Departamento de I+D de Teldat. Dentro de dicho departamento forma parte del equipo dedicado a la línea de negocio Industrial y Movilidad, especializándose en conexiones celulares y comunicaciones PLC.

Redes inteligentes y fiabilidad en las comunicaciones

Word Cloud Smart GridLas redes inteligentes (smart grids) aplican las tecnologías de la información y las redes de comunicación de datos,  a los sistemas  de distribución de electricidad con el fin de mejorar su eficiencia. Pero existen ciertas condiciones respecto a la fiabilidad en las comunicaciones que se deben cumplir.

El objetivo es que cada componente de la red eléctrica pueda escuchar y transmitir al mismo tiempo. Además, gracias a este conjunto de características operativas se consigue uno de los aspectos clave de las tecnologías smart grid: la automatización.

Como es lógico, hablar de redes inteligentes implica abordar antes el tema de la fiabilidad en las telecomunicaciones, que al fin y al cabo, son las que proporcionan la infraestructura básica que garantizará la seguridad del enlace.

Su importancia queda patente cuando se produce una sobrecarga eléctrica, y sigue siendo necesario monitorizar la red en tiempo real. En estos casos, resulta crucial actuar cuanto antes para evitar que se produzcan fallos en cascada en la red eléctrica.

Comunicaciones smart-grid

A día de hoy, las redes inteligentes disponen de  miles de puntos remotos que, en la mayoría de los casos, están ubicados en lugares apartados y desatendidos. Como las compañías de distribución eléctrica no pueden utilizar en muchos casos su propia infraestructura (especialmente en aquellas zonas donde el despliegue de su propia red es limitado), se apoyan en  redes de comunicaciones de  terceros  que  les permite reducir la inversión.

A la hora de desplegar una red inteligente, hay que tener en cuenta lo siguiente:

* Las comunicaciones smart grid requieren protocolos de red avanzados como VLANs, VRFs, QoS y políticas de enrutamiento que garanticen la privacidad del servicio.

* Es necesario contar con una red de comunicaciones multioperador que asegure la continuidad del servicio.

* Se precisan herramientas avanzadas que faciliten la instalación y contribuyan a resolver problemas, especialmente cuando la red se va a instalar en entornos cuyas condiciones son desconocidas.

* El diseño del hardware debe ser flexible para incorporar futuras mejoras de producto e integrar las últimas tecnologías existentes en cada momento.

* Cualquier red debe contar con un sistema de seguridad corporativa para aplicaciones críticas que minimice cualquier posible  amenaza.

Problemas de seguridad en las redes inteligentes

Si bien todas esas características contribuyen a garantizar las comunicaciones, los mecanismos de seguridad corporativos son los elementos más críticos. Esto se debe a tres rasgos fundamentales que comparten las smart grids:

1. Ubicaciones remotas desatendidas, que también pueden ser motivo de inseguridad. En otras palabras, ¿cómo impedimos que se pueda acceder a la red desde puntos desatendidos? No existe una solución universal, por lo que es necesario hacer uso de tecnologías y herramientas como las siguientes:

* Autenticación del dispositivo con AAA mediante TACACS+.

* Sistemas de detección de acceso físico (por ejemplo, sensores en las puertas, alarmas en los armarios, etc.).

* Contraseñas para DMVPN basadas en números de serie.

* Un sistema de monitorización en tiempo real.

* Filtrado para paquetes de destino basado en la dirección MAC del dispositivo.

2. El peligro de propagación de malware y la necesidad de estar plenamente protegidos contra él. Las principales compañías eléctricas han recurrido a soluciones como: 1) establecer normas dinámicas por sesión, detectar patrones de tráfico e instalar cortafuegos SCADA; 2) filtrar por protocolos y detectar los patrones de tráfico; o 3) instalar cortafuegos PAT y políticas de enrutamiento específicas por cada tipo de tráfico.

3. La necesidad de garantizar la integridad de los datos. Esto se consigue usando DMVPNs para interconectarse a lugares remotos y facilitar la gestión;  IPSec y los últimos protocolos de encriptación (RC4, DES, 3DES y AES 256) y autentificación (SHA-1 & 2); y certificados digitales como X.509v3, LDAP, PKIX, PEM y DER.

Cuando los  dispositivos remotos fallan surgen otros tipos de problemas que, a menudo, requieren piezas de repuesto o suponen una inversión (tanto de tiempo como de dinero) por la distancia que debe cubrirse hasta llegar al equipo. Si un corte momentáneo en el suministro ya resulta molesto, imagina lo terrible que sería que un apagón durase horas (o incluso días) por algo que, empleando las últimas tecnologías, podría haberse evitado.

Los fallos de hardware en lugares remotos pueden deberse a las siguientes circunstancias:

* Polvo y temperaturas extremas. Dada su naturaleza, los dispositivos industriales no pueden emplear ventiladores para mantener las temperaturas por debajo de ciertos niveles peligrosos. A pesar de esto, los lugares remotos y sin supervisión pueden registrar temperaturas tremendamente bajas en invierno y extremadamente altas en verano. A este problema hay que añadir el polvo que, si se cuela en un dispositivo estándar sin aislamiento, puede dañar los circuitos del equipo. De ahí que, con el fin de garantizar su buen funcionamiento, los dispositivos tengan que hacer uso de las últimas tecnologías para resistir sin averiarse y sin que su rendimiento se resienta.

* Descargas electromagnéticas. Las potentes corrientes eléctricas que fluyen a través de una red de distribución eléctrica crean campos electromagnéticos que, a veces, interfieren con otros dispositivos (switches, por ejemplo). Como resultado, pueden activarse a destiempo y provocar efectos impredecibles en la red. Los dispositivos electrónicos vecinos pueden verse afectados y es posible que se generen arcos voltaicos que, si actúan en cascada, podrían quemar los dispositivos conectados a la red (salvo que estos contasen con mecanismos que les permitieran gestionar diferencias de potencial del orden de  kV).

* Alimentación. El suministro eléctrico no es siempre tan estable como a uno le gustaría. Esto resulta evidente, en especial, en subestaciones eléctricas y centros de transformación, en los que pueden producirse grandes variaciones de energía. Además, las diferencias en tomas de tierra suelen ser también frecuentes cuando se trata de subestaciones de bajo o medio voltaje. Por tanto, resulta necesario cumplir con los estándares más exigentes y contar con unidades especiales multirango de alimentación que las hagan capaces de soportar esos picos de voltaje.

En Teldat, nuestro pleno compromiso con la investigación, la tecnología y el desarrollo, nos ha permitido superar todos estos retos. Trabajamos codo con codo con las compañías eléctricas para poder estudiar bien sus necesidades y satisfacerlas mediante las prestaciones de nuestros routers.

Javier Fernandez: Jefe de Línea de Negocio

Despliegues eficientes smart grid y combinación de tecnologías de acceso

smartgridLos despliegues de redes inteligentes suelen abarcar grandes territorios con distinta orografía, densidad de población y características climáticas; su viabilidad económica depende del uso de las tecnologías más apropiadas para cada “segmento” de territorio.

Teldat asistió como espónsor al evento EUTC (European Utility Telecom Conference) en Dublin.  Tuvimos la oportunidad de conocer las tecnologías más utilizadas en despliegues de Smart Grid y cómo estas optimizan costes de despliegue y mantenimiento adecuándose a determinadas tipologías de entorno.

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Francisco Guerrero: Francisco Guerrero es Ingeniero de Telecomunicaciones y forma parte del departamento de Marketing estratégico y de producto como responsable de la líneas de transporte e industrial

Smartgrid: seguridad en la red

smartgrid schemaUno de los retos más importantes y exigentes que hay que tener en cuenta a la hora de implantar una  red smartgrid es el de conseguir que sea estable, segura y fiable.

El estado del arte de la tecnología disponible en la actualidad permite activar mecanismos de seguridad en los distintos dispositivos de comunicaciones de la red que aseguran la confidencialidad de las comunicaciones, la integridad de los datos transmitidos y la disponibilidad de la información.

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Andres Monterrubio:

“Smart Grid”: el papel de las comunicaciones en la evolución de las redes eléctricas

4g networksLas Redes Eléctricas Inteligentes (REI), Smart Grid en inglés, consisten en la integración de los elementos conectados a las redes eléctricas con sistemas de información avanzados para proporcionar beneficios a proveedores, distribuidores y consumidores de electricidad. Estas redes interconectan generación y distribución con la demanda gracias al uso intensivo de las últimas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC).

En un despliegue de Smart Grid, las comunicaciones juegan un papel crucial. Por lo tanto, deben ser resistentes, seguras, fiables, gestionables y basadas en estándares para garantizar la conectividad con otros elementos de la red. Su función principal es unir la gran cantidad de información disponible en la red, con sistemas de procesado de información y centros de toma de decisiones, aportando valor a la operadora eléctrica mediante la optimización de procesos de generación, suministro y demanda.

Ventajas de la Smart Grid para las eléctricas

Uno de los retos durante el despliegue de Smart Grid es proveer de conectividad ubicua entre todos los dispositivos que generan información y los centros de procesado, análisis y toma de decisiones. Por tanto, es necesario desplegar una infraestructura de comunicaciones segura y fiable, capaz de recopilar gran variedad de tipos de datos y utilizar distintos medios para la transmisión de los mismos, y así sentar una base robusta que asegure un despliegue con éxito de redes eléctricas inteligentes. Redes capaces de transformar el negocio tal y como esperan las operadoras eléctricas.

La integración de las últimas tecnologías de la información en redes de transporte y distribución de electricidad no solo resulta en una mayor eficiencia, conectividad y reducción de costes, sino que además, acerca el concepto de “Big Data” a las operadoras eléctricas revolucionando su modelo de negocio tradicional. Ahora, se pueden obtener datos en tiempo real sobre patrones de consumo e interacción con los consumidores.

Además, existe la capacidad de adaptar dinámicamente la generación, transporte y distribución de la energía, optimizando costes de generación y distribución, y reduciendo las pérdidas de la red.

La importancia del apoyo institucional a la Smart Grid

Por si fuera poco, con el objetivo de reducir emisiones, introducir competencia en los mercados de energía y mejorar el servicio a los ciudadanos, gobiernos y organismos reguladores de todo el mundo están promoviendo activamente el despliegue de redes inteligentes mediante la concesión de subvenciones, y la implantación normativas y directivas concretas.

Los retos del mañana

La adaptación de las redes de generación y distribución hacia un entorno de Smart Grid es un reto para las “utilities”. No así para Teldat, que cuenta con la experiencia de haber participado en la implantación de entornos Smart Grid en Europa desde los inicios, desarrollando la tecnología de la familia REGESTA para estos entornos.

Francisco Guerrero: Francisco Guerrero es Ingeniero de Telecomunicaciones y forma parte del departamento de Marketing estratégico y de producto como responsable de la líneas de transporte e industrial