Telegestión de la red de distribución eléctrica de baja tensión: Comunicación, contadores PRIME, problemas detectados y soluciones aplicadas

Abstract

Este trabajo de fin de máster se centra en la telegestión de la red de distribución eléctrica de baja tensión. Ha sido realizado en colaboración con EDP Redes, una de las principales empresas distribuidoras de energía eléctrica en España, formada por (Viesgo, E-REDES, Begasa). Está dividido en dos partes: una parte teórica, que trata de resumir el funcionamiento y la estructura de la telegestión, y otra parte práctica donde, se aplican en un caso real los conocimientos teóricos y la experiencia laboral obtenidos en la empresa. Se estructura de la siguiente manera: Comienza con una introducción a la telegestión, donde se explica cómo se utilizan las tecnologías de comunicación remota para lograr monitorizar y gestionar eficientemente la red eléctrica. A continuación, se describen detalladamente los equipos y elementos implicados en una red remota: concentradores, routers y contadores inteligentes. Se describe cada equipo y analiza su función en el flujo bidireccional de la red de comunicación. En este flujo intervienen tres protocolos clave: DLMS/COSEM, STG y PRIME. Especial atención merecen los contadores inteligentes y la tecnología PRIME (Powerline Intelligent Metering Evolution), la cual, utiliza las líneas eléctricas existentes para transmitir datos mediante señales PLC (Power Line Communication). PRIME define la capa física (PHY) y la capa de control de acceso al medio (MAC), y permite mediante la capa de convergencia, la integración con aplicaciones DLMS/COSEM, y cualquier otro sistema que soporte comunicaciones IP. Igualmente, se exploran los diferentes problemas que se pueden dar en la red de telegestion y sus correspondientes soluciones a aplicar. Por otro lado, está la parte practica la cual tiene como objetivo establecer un flujo de funcionamiento claro para la gestión de problemas de comunicación, documentando todas las etapas del proceso para generar un histórico útil para futuros casos. Este flujo se aplica al caso real de un CT en Oviedo, del que forme parte del equipo de resolución y monitorización. El proceso comienza con la identificación y análisis de problemas de comunicación en los CTs y acometidas, seguido de una situación inicial donde se detalla el estado del CT antes de la intervención. Posteriormente, se realizan análisis remotos y en campo para identificar la causa de los problemas, implementando soluciones, evaluando los resultados obtenidos y obteniendo unas conclusiones. Haciendo un especial hincapié en el análisis y ejecución en campo, llevado a cabo por técnicos especializados. Durante el proceso se utilizan distintas herramientas de monitorización y análisis de la empresa como: GIS, SCADA, la web del propio concentrador

This master's thesis focuses on the remote management of the low-voltage electrical distribution network. It has been carried out in collaboration with EDP Networks, one of the leading electricity distribution companies in Spain, comprising Viesgo, E-REDES, and Begasa. The project is divided into two parts: a theoretical section that aims to summarize the functioning and structure of remote management, and a practical section where theoretical knowledge and work experience gained at the company are applied to a real case. The structure is as follows: It begins with an introduction to remote management, explaining how remote communication technologies are used to efficiently monitor and manage the electrical grid. Next, the equipment and elements involved in a remote network are described in detail: concentrators, routers, and smart meters. Each piece of equipment is described and its function in the bidirectional communication network flow is analyzed. Three key protocols are involved in this flow: DLMS/COSEM, STG, and PRIME. Special attention is given to smart meters and PRIME technology (Powerline Intelligent Metering Evolution), which uses existing power lines to transmit data through PLC (Power Line Communication) signals. PRIME defines the physical layer (PHY) and the medium access control layer (MAC), and allows integration with DLMS/COSEM applications and any other system that supports IP communications through the convergence layer. The different problems that can arise in the remote management network and their corresponding solutions are also explored. On the other hand, the practical section aims to establish a clear operational flow for managing communication problems, documenting all stages of the process to create a useful history for future cases. This flow is applied to the real case of a CT in Oviedo, in which I was part of the resolution and monitoring team. The process begins with the identification and analysis of communication problems in CTs and service connections, followed by an initial situation detailing the state of the CT before the intervention. Remote and field analyses are then conducted to identify the cause of the problems, implementing solutions, evaluating the results obtained, and drawing conclusions. Special emphasis is placed on field analysis and execution, carried out by specialized technicians. Various monitoring and analysis tools from the company are used throughout the process, such as GIS, SCADA, and the web interface of the concentrator itself