TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Smart Meters: Introducción Semestre Enero – Junio 2018
M.C. Juan Carlos Olivares Rojas Dr. Enrique Reyes Archundia
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Smart Meters
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Arquitectura Hw SM
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Introducción Los medidores inteligentes registran los eventos, perfiles de carga, precios y transmiten datos a usuario y proveedores. Los consumidores pueden comprobar el uso que han hecho de la energía eléctrica y controlar su consumo.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Medidores Inteligentes
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Introducción
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Introducción
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Smart Metering Deployment
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Concentradores Ubicados generalmente en las subestaciones y compilan los datos de los medidores. Un promedio de 500 metros están conectados los medidores al concentrador. Tienen conexión a los sistemas de la empresa eléctrica a los sistemas de facturación, respuesta a la demanda, pronósticos, etc.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Gateways
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
PREI Programa de REI 2017-2031 Reducir nivel de pérdidas al 13.38%
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
SM en México Precisión de los medidores del 2%, 2009 digitales 0.5% (sin comunicaciones). 2016 => 772 mil medidores 2021 => 4.6 millones Proyecto Piloto en Polanco y Acapulco
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
SM en México Costo de medidor: $9,438 – $10,346 MXN Diversas empresas: Tecnologías Edemetc, Siemens, entre otras.
EOS,
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Convertir datos de medidores inteligentes en activos de valor. Analizando Volúmenes de Datos es posible generar Patrones de Consumo Con esos Patrones de Consumo se pueden generar Modelos Predictivos para Optimizar Operaciones en la Red Eléctrica,
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
HAN
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Diseñar programas de respuesta a la demanda, Cambiar hábitos de consumo Seguridad: control eficaz de acceso y tráfico de la red inteligente con el fin de detectar fraudes, encriptado de las comunicaciones y protección de los dispositivos.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Pasar de una lectura del medidor por mes a lecturas cada 30 minutos se transforma en 48 millones de lecturas por cada millón de consumidores. Detección de anomalías: malfuncionamiento, fugas de energía, errores de lecturas, fraude intencionales.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Patrones de consumo: pronóstico y control de la carga, detección de consumo anormal, diseño de ofertas tarifas de electricidad, estrategias de mercadeo con precios dinámicos o planes de energía prepagada. Comparar patrones con otros usuarios o con datos históricos.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Algunos medidores pueden detectar la manipulación del medidor como el no registro de datos en un periodo de tiempo (posible aplicación revisión de lecturas) Almacenan elementos adicionales como perturbaciones, caídas y elevación de tensión entre otros Pueden controlar electrodomésticos inteligentes
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Pueden medir individuales
la
carga
de
dispositivos
Tienen interfaces Web en línea para monitoreo. Configuración remota Actualización del firmware remota
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Aplicaciones Protección física Tienen relojes de tiempo real (RTC) Balance de Cargas con Dispositivos Inteligentes (EMS). Por ejemplo cargar un Vehículo Eléctrico cuando la carga es baja.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
AMI
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Monitoreo Cargas NO Intrusivas
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Referencias Juan F. Valencia (2014), “Aplicaciones de Grandes Datos en los Medidores Inteligentes del Consumidor de Electricidad Residencial Colombiano”. Universidad Nacional de Colombia. Trabajo final para obtener el título de Magister en Ingeniería de Sistemas Energéticos. José Valiente, “Smart Grids before the Security Challenge: An opportunity to learn and implement the new Smart OT architecture”, Smart OT Seres, Number 1, Centro de Ciberseguridad Industrial CCI, 2016, España. F. A. Elizalde Canales, et al. (). “Vulnerabilidad en los Sistemas de Medición Inteligente”. XII Encuentro de Participación de la Mujer en la Ciencia.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Referencias Florian Skopik, Zhendong Ma, Thomas Bleier, Helmut Gruneis, “A survey on Threats and Vullnerabilities in Smart Metering Infraestructures”, International Journal of Smart Grid and Clean Energy, Vol. 1, no. 1, September 2012. Farid Molazem, “Security and Privacy of Smart Meters: A Survey”, Universidad de la Columbia Británica, Canada, (2012), disponible en: http://blog.ubc.ca/computersecurity/files/2012/04/FMolazem_SurveyFaridMolazem.pdf. Imen Aouini, Lamia Ben Azzouz, “Smart Meter: Applications, Secuirty Issues And Challenges”, 5th International Conference on Computing and Informatics ICOCI 2015, 11-13 Agosto 2015, Estambul, Turquía, (2015), pp. 395-402. Programa de Redes Eléctricas Inteligentes 2017-2031, SENER, México 2017
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Referencias Shrinath Eswarahally, “Hardware Security for Smart Grid End Point Devices”, Infineon Technology America, 11 mayo (2016). Obald Ur-Rehman, Natasa Zivic, Cristoph Ruland, “Security in Smart Metering Systems under the Smart-Grid Perspective”, IEEE BlackSeaCom, 27-30 Mayo (2014), Moldovia. Jan Tobias Muhlberg, et al. (s.f.) “An Implementation of a High Assurance Smart Meter using Protected Module Architectures”. iMinds-DistriNet, Belgium. David S. Baltazar, et al. (2014). “Desarrollo de Una Red de Medidores Inteligentes para Cuantificar las Pérdidas Eléctricas e Identificar el Robo de Energía Realizado por Usuarios en Redes de Distribución”. IPN-ESIME.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales
Datos de Contacto jcolivares@itmorelia.edu.mx ereyes@itmorelia.edu.mx http://sagitario.itmorelia.edu.mx/pelectron/ http://sagitario.itmorelia.edu.mx/dci/ http://dsc.itmorelia.edu.mx/~jcolivares/ http://edudistancia.itmorelia.edu.mx/moodle/