ETArch-SG: Uma proposta de arquitetura baseada em SDN para suporte de comunicação em smart grids

• Autor(a) principal: Dias, Alex
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24646; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.315
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO; Smart Grid; SEP; ETArch-SG; Internet do Futuro; IED; SDN; IEC 61850; Computação; Redes inteligentes de energia; Internet; Sistemas de energia elétrica; Future Internet

As comunicações do Sistema Elétrico de Potência (SEP) revelam um enorme desafio na busca incessante por mecanismos que possam atender a uma série de requisitos inerentes ao bom funcionamento deste sistema, tais como: grande abrangência, confiabilidade, compartilhamento de informações, segurança, disponibilidade, entre outros. Atualmente, quase todas as ações relacionadas a esta comunicação estão vinculadas a processos não automatizados, executados obrigatoriamente por operadores (humanos) de sistemas, basicamente pela falta de confiabilidade da infraestrutura de comunicação. A criação do conjunto de padrões IEC 61850 trouxe novas facilidades para automatização da comunicação no SEP, incluindo a possibilidade de acessar uma quantidade maior de informações, com total independência de fabricantes de dispositivos, sendo este um grande passo para a evolução da Smart Grid (SG). Apesar disso, os sistemas de gerenciamento, controle e proteção da rede elétrica permanecem carentes de alternativas que viabilizem o acesso e utilização efetiva destas informações, para superar os desafios previstos para o futuro das Smart Grids. Neste cenário, arquiteturas de Internet do Futuro são alternativas que apresentam potencial para o desenvolvimento de novas funcionalidades capazes de atender aos requisitos deste tipo de comunicação. Em particular, este trabalho apresenta uma arquitetura baseada em Software Defined Network (SDN), chamada Entity Title Architecture for Smart Grid Communications (ETArch-SG), cujo principal objetivo é oferecer um suporte mais eficiente para o sistema de comunicação em Smart Grids, quando comparado a tecnologias atuais. O trabalho propõe atender às comunicações realizadas no ambiente interno de subestações e também auxiliar na comunicação entre as centrais de controle e os dispositivos inteligentes, que medem o comportamento das linhas de transmissão. De posse de um arcabouço de informações sobre o funcionamento geral de um sistema elétrico de potência e sobre os protocolos que governam a comunicação de dados neste ambiente, foi possível propor soluções peculiares para o transporte de informações do sistema supervisório e para a troca de mensagens entre os dispositivos inteligentes, onde as operações de controle e proteção possuem requisitos temporais bastante severos. Além de melhorias para atender, de forma mais eficaz, os requisitos temporais dos diversos tipos de mensagens que circulam pelo grid, este trabalho também apresenta contribuições na automatização do processo de configuração de Intelligent Electronic Device (IED)s e na otimização de recursos através da virtualização de dispositivos concentradores, que são imprescindíveis na comunicação entre sincrofasores. Os resultados aqui apresentados demonstram que a Arquitetura ETArch-SG é uma proposta promissora para Smart Grids.