El documento describe la arquitectura del sistema SCADA de Red de Energía del Perú. El sistema SCADA consta de dos centros de control, uno principal en San Juan y uno de respaldo en Planicie. El sistema utiliza software Sinaut Spectrum de Siemens para supervisar y controlar a distancia la red eléctrica a través de comunicaciones con las subestaciones. El sistema cuenta con redundancia y diferentes niveles de acceso para operadores, administradores y mantenimiento.

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SCADA – SINAUT SPECTRUM
1
SCADA - Sinaut Spectrum Ver:
4.1.2
Noviembre de 2013
Luis Pacheco – Especialista Sistemas SCADA

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HARDWARE & SOFTWARE SISTEMA SCADA
REP
TEMARIO
 Presentar una descripció n general de la
Arquitectura del sistemas SCADA de los centros
de control de REP.
 Herramientas para Tiempo Real.
 Aplicativos del sistema SCADA en tiempo Real
NA Network Aplication.
 Soporte Mantenimiento –Consultas al Sinaut
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HARDWARE & SOFTWARE SISTEMA SCADA
REP
OBJETIVO
 Presentar el estado actual del sistema de
control para la Supervisió n Control de Datos a
Distancia (SCADA).
 Describir las funciones de la operació n mas
importantes control principal (CCP) en Lima SE
San Juan y el centro de control de respaldo
(CCR) en Lima SE Planicie.
 Conocer la Base Datos en Tiempo Real, como
las herramientas de consulta y transferencias
de datos al Centro Control Coordinador (COES).
 Relaciones que debe tener el Operador con las
diferentes Interfaces locales y remotas.
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
 Existen dos centros de control uno en la SE San Juan (Lima) y el otro en
SE Planicie (Lima) de fabricació n de la Empresa Siemens de Alemana
con el nombre de Sinaut Spectrum versió n 4.1
 Existe poca diferencia en su Arquitectura de los dos centro de control, las
cuales de detallaran mas adelante.
 Existe varios tipos de comunicació n, la primera es la red interna y la
segunda es la conexió n externa que es la conexió n con las
subestaciones y la otra es el renvio de señ ales al Centro de Control
Coordinador COES.
 Se denomina al Centro de control de San Juan como principal, donde se
registra todos lo modelamientos y cambios de las base de datos en
tiempo real y luego son transferidos al control de respaldo para una
actualizació n completa.
 Existen varios niveles de control, se muestra en la presentació n siguiente.
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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
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NIVELES CONTROL:

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 HARDWARE:
• Servidores, Frontales Comunicació n, Estaciones de Trabajo, GPS,
Switchs, Mímico, Firewall, Multiplexores, Periféricos impresió n.
• UPSs, Sistema Contra Incendios, Grabadora de Voz, Cámara y Sensores
de Temperatura y Humedad.
• Cableado UTP.
 SOFTWARE
• Sistema operativo Unix Solarios, Aplicativo Sinaut, Oracle.
• Emulador de comunicaciones y protocolo IEC 101.
 SERVIDORES
• SDM1, SDM2, SDM3 Y SDM4 – ADMINISTRACION BASE DATOS
• RTC1, RTC2, RTC3 Y RTC4 – BASE DATOS EN TIEMPO REAL
 FRONT END - COMUNICACIONES
• TCS1, TCS2 – IEC101
• ICP1 Y ICP2 - ICCP
 APLICATIVO
• NA01 – Bus Scheduler, State Estimation, Dispatcher Power Flow, Short
Circuit Calculation
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 PERIFERICOS:
• MIMICO, LP01, COL1, GPS, CLOCK DIGITAL, SWITCHs.
 OTROS
• Sistemas servicios Auxiliares – UPS
• Multiplexores – Comunicaciones
• Firewall – ICCP / Servicio Remoto SCADA / Usuarios externos
• RTC1, RTC2, RTC3 Y RTC4 – BASE DATOS EN TIEMPO REAL
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 San Juan
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 Planicie
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TCI1
TxRxTxRx
TCI2
LAN TCI 1
SERVIDORESSCADASSA
LANSINAUT
LAN TCI 2
TCS2TCS1
IEC870-5-101
PRINCIPAL
RESPALDO
IEC870-5-101
TCI1 TCI2
SERVIDORESSCADASSL
LAN TCI 2
TCS2TCS1
LANSINAUT
TxRxTxRx
LAN TCI 1
NC
NC NANA
canal de
comunicación
principal
canal de
comunicación
respaldo
canal de
comunicación
principal
canal de
comunicación
respaldo
Ethernet
512Kbps
Lan
Corporativ a
Arequipa
Lan
Corporativ a
Lima
Proyecto Original:

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ARQUITECTURA SISTEMA SCADA
11
Proyecto Estado Actual:
TCI1
TxRxTxRx
TCI2
LAN TCI 1
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
SERVIDORES SCADA SSA
LAN SINAUT
LAN TCI 2
TCS2TCS1
TCI1 TCI2
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
123456
789101112
A
B
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
Ethernet
A
12x
6x
8x
2x
9x
3x
10x
4x
11x
5x
7x
1x
C
SERVIDORES SCADA SSL
LAN TCI 2
TCS2TCS1
LAN SINAUT
TxRxTxRx
LAN TCI 1
canal de
comunicación
Ethernet
512Kbps
Lan
Corporativa
Arequipa
Lan
Corporativa
Lima
canal de
comunicación
canal de
comunicación
canal de
comunicación
MEMOTEC

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FLUJO FUNCIONAL

13. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
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TIPOS SERVIDORES

14. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
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CONCEPTO DE REDUNDANCIA
SB(standby) y PC(active) se suministran con informaciones proceso idéntico, solo la que esta
en modo PC transmite la informació n.
El cambio de PC a SB es automática en caso de falla.

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GRUPO DE ALARMAS AUDIBLES

16. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
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FLUJO DE DATOS DE LOS SERVIDORES

17. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
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FLUJO DE DATOS DE SEÑ AL CAMPO

18. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
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FLUJO DE DATOS DE SEÑ AL CAMPO

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SCADA PRINCIPAL - RESPALDO
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20. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES
COMPONENTES
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SAS, RTU, GATEWAY
SISTEMA
AUTOMATIZADO
EN SSEE
SISTEMA DE COMUNICACION
SCADA CCR SE Planicie
SCADA/EMS
SCADA CCP San Juan
OP, MO, FO, SATELITE

21. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES
COMPONENTES
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SAS
RTU
CONTROLADORES
SISTEMA
AUTOMATIZADO
EN SSEE

22. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES
COMPONENTES
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SISTEMA DE COMUNICACION
OPERADOR
EXTERNO

23. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES
COMPONENTES
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SISTEMA DE COMUNICACION
VISTA PARCIAL
OPERADOR INTERNO

24. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
HERRAMIENTAS PARA TIEMPO REAL
INTERACCION ENTRE LOS DIFERENTES
COMPONENTES
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SCADA CCR SE Planicie
SCADA CCP San Juan

25. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
NA Network Aplication
 El sistema SCADA de REP tiene una arquitectura abierta, distribuida, con
redundancia hot standby y spare, basado en protocolos estándares de
la industria que permiten conectividad. Existe una estació n dedicada para
los programas de análisis en tiempo real, la cual esta conectada a la base
de datos en tiempo real para su procesamiento. Esta funció n es una
ayuda agregada a la funcionalidad del SCADA, el cual da al operador
resultados que faciliten para las decisiones de una buena operació n del
sistema.
 NA características:
Tiempos cortos de ejecució n debido a la utilizació n de los resultados
a partir de los cálculos anteriores.
Los Cálculos de resultados corresponde a los cambios de estados.
Consideració n del sistema adecuado de poder tener
estados tales como la descripció n de la red, ...
Plena integració n del subsistema por ejemplo, SCADA
los datos relativos a la actualizació n
La plena disponibilidad del despluiegue características de interfaz de
usuario con la visualizació n de los resultados con las entradas manuales
del operador .
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26. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
NA Network Aplication
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Aplicaciones de red I

27. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
NA Network Aplication
27
Aplicaciones de red II

28. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
NA Network Aplication
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DESPLUIEGUES

29. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
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. OPERADOR
. ADMINISTRADOR
. MANTENIMIENTO
EXTERNO

30. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 El SOFTWARE del sistema SCADA/EMS de REP tiene consolas de
operació n que sirven para que el usuario (operador), pueda administrar la
operació n remota del sistema eléctrico, dando facilidades amigables con
una interface grafica, donde el SCADA tiene una ventana principal y
botones para cada funció n.
 Existen por cada puesto de operador tres monitores donde puede
desplazarse en cada una de ellas para mostrar como unifilares,
secuencia de eventos, curvas, topología de la arquitectura, etc.
 En cada puesto de operació n existe un menú de acceso, donde el
operador tiene una clave, del cual garantiza toda acció n y privilegios para
interactuar con el sistema SCADA.
 Existe un manual de usuario del operador que es necesario tenerlo cerca
para consultas rápidas.
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OPERADOR

31. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 Existe una área que revisa localmente y hace las integraciones de las
nuevas señ ales de campo, como la comprobació n.
 El Software es el mismo que usa el operador con la diferencia de tener
mayor privilegio, que es el acceso a la base de datos.
 Como parte de mantenimiento se tiene las siguientes tareas:
1. Monitorear la arquitectura de red
2. Administrar la Base Datos
3. Comunicaciones IEC 101 y ICCP
4. Consulta a los Operadores
5. Sistemas Externos como servicios auxiliares, climatizació n, sistemas
contra incendio.
6. Apoyo trabajos de control al nivel 2
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ADMINISTRADOR

32. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 Existe un contrato con Siemens , para casos de mantenimiento correctivo,
esto es para proteger en caso de no poder resolverlo localmente.
 El contacto es con los administradores de SCADA y personal técnico de
Alemania de Siemens, que es a través de correo o medio telefó nico, ellos
tiene acceso al sistema por medio de internet.
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MANTENIMIENTO
EXTERNO

33. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 Sistema de sincronizació n del
tiempo: Esta compuesto por un
sistema de sincronizació n GPS
(Antena GPS y equipo modular)
que es capaz de sincronizar toda
la red LAN del sistema SCADA y
los elementos que dependen de
ella.
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GPS
Antena
GPS

34. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 El sistema SCADA/EMS esta estructurado y organizado dentro del entorno del
sistema operativo UNIX Solaris de acuerdo al gráfico:
 De esta estructura se deriva conceptos fundamentales usados en el sistema Sinaut
Spectrum referidos a:
• Servidor, bloque funcional y modos de configuració n.
• Paquetes y subsistemas
• Comunicaciones distribuidas
• Base de datos distribuidas
• Métodos de redundancia
• Memoria imagen compartida
• Programas basados en eventos y respuestas a eventos.
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SOFTWARE

35. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 Curvas de tendencia
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SOFTWARE

36. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 Funciones de Análisis de red:
 Bus Scheduler (BS)
 Network Status processor (NSP)
 Estimador de estado (SE)
 Flujo de carga (DPF)
 Análisis de corto circuito (OSC)
 Casos de estudio (CAMA)
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SOFTWARE: Aplicaciones EMS del SCADA

37. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
 IEC 60870-5-101: Protocolo empleado para la comunicació n serial
entre el SCADA/EMS y los sistemas SAS (SAS, RTU, gateway). Es un
protocolo basado en la capa 3 del modelo EPA (Enhanced Performance
Architecture).
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PROTOCOLOS DE COMUNICACION
Centro de Control REP
FO-TCP/IP –
IEC61850
SFTP-TCP/IP
SFTP-TCP/IP
RS232
–IEC60870-5-101
RS232
–IEC60870-5-101
Station Unit
IHM
SICAM PAS CC
RS400 RS400

38. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
COES
Router
ICCP
CD ROM 48X
CD ROM 48X
40GB
40GB
servidor ICCP1
Blade150
650MHz / 512MB
servidor ICCP2
Blade150
650MHz / 512MB
Hub
18"
LAN SCADA
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PROTOCOLOS DE COMUNICACION
 TASE2 (ICCP): Protocolo empleado para el intercambio de informació n
en tiempo real entre centros de control y opera sobre redes WAN.
Actualmente se intercambia informació n con el Coordinador del Sistema
COES-SINAC usando este protocolo.

39. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
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BLOQUE FUNCIONAL COMUNICACIÓN

40. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
CONSULTAS AL SINAUT
40
DIAGRAMA UNIFILAR

41. ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del PerúS.A.
41
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GRACIAS