Edição 96 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 96 – Setembro de 2004

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Setor elétrico fornece posição rumo ao
desenvolvimento tecnológico

A integração de equipamentos microprocessados de diferentes fabricantes tem sido uma das principais dificuldades para a automação de subestações de energia, às vezes até impedindo a modernização por exigir vultosos investimentos. O trabalho despendido no desenvolvimento de conversores de protocolos e os resultados duvidosos e onerosos que isso pode trazer a empresa são fatores que dificultam ainda mais o avanço tecnológico do setor. “Mesmo a adoção de protocolos especialmente desenvolvidos para o setor elétrico, como o IEC 60870-5 e o DNP 3.0, não resolve todos os problemas, apenas facilita a comunicação entre os equipamentos, sendo necessário ainda um considerável esforço de engenharia no sentido de integração dessas informações”, explica o engenheiro eletricista Ferdinando Crispino, do Grupo de Automação da Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica (GAGTD) da EPUSP-PEA.

Para tentar garantir a interoperabilidade entre IEDs (Intelligent Electronic Devices) organismos internacionais empenharam-se no desenvolvimento de uma nova tecnologia baseada em objetos, onde o principal objetivo é justamente proporcionar recursos de processamento distribuído entre equipamentos microprocessados de diferentes fabricantes.

Foi criada então a norma IEC 61850, que propôs a implementação de um novo padrão pela indústria mundial, definindo modelos de dados, serviços e funções desenvolvidas para serem independentes do protocolo. Formada por capítulos, a IEC 61850 possui grande parte deles já aprovados. Os capítulos 6, 8.1, 9.2 e 10 ainda estão em processo de aprovação. “A expectativa é que até o final de 2004 ou então até o primeiro trimestre de 2005, todos os capítulos estejam com o status de padrão internacional”, enfatiza Crispino.

O que se espera é que, com a adoção do IEC 61850, a indústria de energia elétrica tenha maior habilidade para o desenvolvimento de aplicações de negócios integradas -englobando diferentes áreas funcionais-, além de uma implementação simplificada de redes de comunicação totalmente integradas, maior diversidade de hardware e software compatíveis de diversos fornecedores, reduzidos custos operacionais - por causa da redução dos custos de instalação, engenharia, manutenção, operação e treinamento - e agilidade de resposta às rápidas mudanças do ambiente de negócios, cada vez mais competitivo.

“Quando for necessário fazer uma ampliação em determinada subestação, será mais fácil a aquisição de equipamentos, ou seja, no mundo globalizado, as questões técnicas também estão sendo consideradas”, diz o gerente da Divisão de Supervisão e Automação da CTEEP (Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista), Paulo Roberto Pedroso de Oliveira. Segundo ele, é muito comum encontrar empresas cativas a um determinado fabricante. “Na posição de consumidores não podemos ficar cativos a um fornecedor, pois esta situação influencia no aumento dos custos”, ressaltou.

Ferdinando Crispino: “Com a verificação de casos de sucesso rapidamente todo o mercado deve se adequar a nova tecnologia”

De acordo com Crispino, a implementação desse novo padrão pela indústria é marcada por dois importantes aspectos: os fabricantes que possuem um grupo de pesquisa em novas tecnologias saem na frente e disponibilizam para o mercado as novas tecnologias independentemente do mercado solicitar, podendo diluir o custo de desenvolvimento em outros produtos. Por outro lado, existem outras empresas que não podem desenvolver essas tecnologias sem ter a certeza de que o mercado irá absorver esses produtos, porque não possuem recursos disponíveis ou mesmo porque, caso o mercado não utilize o novo produto, isso pode implicar na “morte” da empresa. Assim, essas empresas ficam esperando que o mercado exija essa tecnologia, para que o custo de implementação possa ser viável. “Neste caso, a IEC 61850 - que é desenvolvida sobre padrões abertos - somente poderá ser amplamente utilizada quando os usuários começarem a fazer especificações de equipamentos aderentes a norma”, prevê o engenheiro.

A IEC 61850 define métodos, serviços e modelos genéricos de comunicação por meio da arquitetura CASM (Common Application Service Model), o que permite o mapeamento de diferentes protocolos de comunicação. Ela foi desenvolvida especificamente para solucionar o problema de inúmeros sistemas de comunicação no setor de energia – o que envolve geração eólica e térmica, transmissão e proteção de subestações de energia. Crispino explica que “a norma define modelos de objetos chamados GOMSFE, que representam modelos de equipamentos físicos reais, assim, não seria possível aplicá-la a um setor diferente do setor de energia”. Dentro do próprio setor está se ampliando o conceito com novas extensões do IEC 61850 para Power Quality, monitoração de equipamentos e para geração distribuída de energia elétrica.

A assimilação - e a prática - das adaptações exigidas pela nova norma deve acontecer lentamente pelo setor nos próximos anos. É preciso considerar ainda que o setor de energia é muito conservador e que as subestações contam com equipamentos que apresentam um extenso ciclo de vida - em torno de 40 anos para equipamentos primários (transformadores), 15 anos para secundário (TP e TC) e cada vez mais reduzidos para hardware e software. “Entretanto, com a verificação de casos de sucesso entre os primeiros usuários, rapidamente todo o mercado deve se adequar a nova tecnologia”, enfatiza Crispino.

O engenheiro explica ainda que a comunicação entre o nível da subestação e o nível vão é feito através de protocolos incompatíveis entre si, como por exemplo o IEC 60870, Profibus, DNP, MVB, LON, Modbus, MMS e centenas de outros protocolos proprietários e não proprietários, formando assim ilhas de comunicação. “A automação de uma subestação é feita progressivamente agregando-se novos sistemas de automação conforme a necessidade e prioridade, e leva, normalmente, alguns anos para ser concluída”.

Segundo ele, os grandes fabricantes de equipamentos já estão oferecendo produtos compatíveis com o IEC 61850, entretanto, como a norma é muito recente os usuários (concessionárias) ainda não conhecem todo o seu potencial da aplicação. “Eles ficam em dúvida na hora de fazer uma especificação porque precisam ter um corpo técnico capacitado na nova tecnologia, além de um custo inicial de infra-estrutura de rede de comunicação. Enquanto os usuários não começarem a especificar seus sistemas de automação com a norma IEC 61850, não adianta os fornecedores possuírem os equipamentos”, explica.