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SAGE completa 20 anos de operação na supervisão e controle do Sistema Interligado Nacional

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SAGE completa 20 anos de operação na supervisão e controle do Sistema Interligado Nacional

05-07-2019

Solução tecnológica consagrada do Cepel, o SAGE (Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia) é o Sistema SCADA/EMS(Supervisory Control and Data Acquisition/Energy Management System) mais utilizado no Brasil, com mais de 1.400 instalações em todo o país. Desde 1999 o sistema está em operação ininterrupta no Centro Nacional de Operação do Sistema (CNOS) do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), tendo passado por várias inovações que culminaram com sua utilização como solução-núcleo do sistema REGER (Rede de Gerenciamento de Energia). Em operação comercial desde 2013, o REGER é um dos mais modernos sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia do mundo e integra, em tempo real, o centro nacional e os quatro centros regionais do ONS em uma arquitetura inovadora.


Para celebrar estas duas décadas de operação do SAGE na supervisão e controle do Sistema Interligado Nacional (SIN), uma cerimônia reuniu, no último dia 05, na Unidade Fundão do Cepel, os diretores do Centro, Amilcar Guerreiro, Raul Balbi Sollero, Orsino Borges de Oliveira Filho e Aracilba Alves da Rocha, os empregados da instituição e diversos representantes do setor elétrico brasileiro. Prestigiaram a solenidade o secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia, Reive Barros, representando o ministro Bento Albuquerque; o diretor-geral do ONS, Luiz Eduardo Barata; o diretor de Transmissão da Eletrobras e ex-diretor-geral do Cepel , Marcio Szechtman; o diretor de Operação e Manutenção de Furnas, Djair Roberto Fernandes, dentre outras autoridades e executivos do setor.


Reive Barros ressaltou que o SAGE sempre respondeu à altura da evolução do sistema elétrico brasileiro, e que vêm mais desafios por aí. “Da mesma forma que tivemos a evolução do nível de tensão, da complexidade do sistema, hoje, além das fontes intermitentes, estão chegando os recursos elétricos distribuídos, que são um desafio muito grande, não só para o planejador, como para o operador do sistema”.


Barros aproveitou a oportunidade para, em nome do Ministério de Minas e Energia, afirmar que o papel do Cepel continua sendo “importantíssimo para o setor elétrico brasileiro”. “Da mesma forma que a EPE é uma empresa de planejamento do setor elétrico, vinculada ao Ministério de Minas e Energia, que fornece todos os insumos necessários para a política de planejamento do país, entendemos que o Cepel tem o papel de dar o suporte tecnológico ao Ministério. Vemos o Cepel com um futuro importante dentro da definição das políticas energéticas do país”, destacou.


Impossibilitado de comparecer à cerimônia, o presidente da Eletrobras, Wilson Ferreira Junior, parabenizou o Cepel , em vídeo, pelas contínuas atualizações feitas no SAGE ao longo destes 20 anos. “A cada ano temos, um sistema mais moderno, mais atualizado, mais rápido, com mais atribuições, enfim, com mais funcionalidades para todos os seus usuários”, afirmou. Em seguida, Ferreira Junior sublinhou a importância do SAGE para o Grupo Eletrobras. “O SAGE é particularmente útil para nós, pois tomar conta de uma empresa desse tamanho, que tem 30% da geração brasileira, 47% da transmissão, exige que tenhamos sistemas que nos permitam fazer uma gestão online de todos esses ativos que estão em serviço. É bom lembrar sempre que são mais de 130 usinas do Grupo Eletrobras, são setenta mil quilômetros de linhas de transmissão monitorados por conta desse sistema. Então, não se pode falar em gerir uma companhia desse porte sem que sejamos suportados com sistemas com essa qualidade”.


O diretor-geral do Cepel, Amilcar Guerreiro, mencionou a singularidade do SAGE. “Eu diria que o SAGE, pelo porte do sistema elétrico brasileiro, é único no mundo. O sistema agrega funcionalidades típicas de um sistema de gerenciamento de energia, como controle automático de geração, análise de rede e análise de dados estatísticos. A evolução do sistema permite a operação econômica e segura de todo o sistema elétrico, possibilitando e agilizando a recomposição do sistema na ocorrência de qualquer distúrbio. É nisto que reside a grande importância do SAGE, tendo em vista a dimensão do sistema elétrico brasileiro.”


Para o diretor de P&D+I do Cepel, Raul Sollero, a efetiva operação do SAGE em tempo real no CNOS nestes 20 anos comprova, na prática, o acerto das decisões de projeto que nortearam tanto a concepção do sistema, há mais de 25 anos, quanto sua evolução. “Propriedades como portabilidade, capacidade de expansão, modularidade, aderência a padrões e total domínio das tecnologias empregadas propiciaram a evolução contínua do SAGE e sua adaptação às frequentes evoluções tecnológicas, à evolução do processo de operação do ONS e à própria evolução do sistema elétrico nacional”, lembrou.


Sollero acrescentou que o sistema enfrentou, no CNOS, quatro grandes mudanças tecnológicas na infraestrutura computacional: Servidores RISC (DEC, Sun), HP/Intel Itanium®, Intel Xeon® e, recentemente, a migração para plataforma totalmente virtualizada. A adaptação do SAGE a estas grandes evoluções ocorreu de forma suave, mantendo a função primordial do sistema – a operação em tempo real – completamente funcional.


“O SAGE é um sistema essencial, que possibilita ao Operador obter informações em tempo real para a adequada tomada de decisões. Ele garante a segurança e a disponibilidade das informações”, afirmou o diretor-geral do ONS, Luiz Eduardo Barata Ferreira, enfatizando que o sistema possui ainda ferramentas de análise de rede que permitem ao Operador verificar as informações recebidas do campo, fazer replay de situações e realizar estudos para simular eventuais manobras necessárias para aumentar a segurança do sistema. “Além disso, com a sincronização de dados em tempo real do SAGE, é possível realizar, em poucos minutos, a transferência de operação de um centro para o outro em um caso de contingenciamento”, complementou.


Barata destacou ainda que o Operador está servindo com advisor do sistema de operação que os russos estão desenvolvendo atualmente. “Isso mostra a capacidade e a importância do SAGE, a partir do qual foi constituído o REGER”, concluiu.


Na linha do que abordou Reive Barros, um dos pontos destacados pelo pesquisador Ayru Leal de Oliveira Filho, chefe do Departamento de Automação de Sistemas do Cepel, é que, hoje, o desenvolvimento do SAGE busca atender às novas características e exigências do sistema elétrico, como a crescente utilização de geração distribuída, a forte presença de fontes intermitentes de energia, tais como eólica e fotovoltaica, e novos e pesados corredores de transmissão baseados em corrente contínua, tudo isso considerando a incorporação de novos equipamentos inteligentes ao sistema elétrico (smart-grids), tais como os novos equipamentos de medição sincrofasorial, e o tratamento de grandes volumes de informação consequente.


“É fato marcante termos um sistema crítico de tal porte, totalmente desenvolvido com tecnologia nacional e responsável pelo suporte à operação em tempo real de todo SIN operando continuamente há 20 anos. Nesse tempo, o SAGE acompanhou as grandes evoluções tecnológicas e suportou o crescimento do SIN e das responsabilidades operativas do ONS. E quando o ONS decidiu pela unificação de todos os seus centros com um sistema inovador (REGER), o SAGE foi o único sistema EMS capaz de se adequar aos estritos requistos impostos”, assinalou Ayru, enfatizando que a cerimônia era mais do que uma comemoração. Era uma prestação de contas à sociedade, um exemplo do investimento que é feito em pesquisa no país.


Presente em importantes centros de controle no Brasil


O SAGE equipa, há vários anos, outros importantes centros de controle e instalações no Brasil. A partir de 1998, Furnas definiu o sistema como solução padrão para todas as suas subestações. Em 1999, a Eletronorte inaugurou seu Centro de Operação e, quatro anos depois, adotou o SAGE como padrão para todas as suas subestações. Nos anos seguintes, em 2000 e 2001, respectivamente, Chesf e Eletrosul adotaram o SAGE em seus centros de controle e subestações. Em 2005, a CTEEP também passou a contar com o SAGE em seus centros.

 

Ao longo de sua trajetória, desde sua primeira instalação em 1996 na antiga Escelsa (ES), o SAGE vem mantendo um crescimento contínuo em sua utilização por diversas empresas do sistema elétrico brasileiro, com variadas aplicações em diferentes níveis de automação, seja servindo como sistema de supervisão e controle de centros de operação, como supervisório local de subestações e usinas ou como concentrador de dados sincrofasoriais (SAGE-PDC), ou ainda como simples gateway de comunicação.
Inovador desde sua concepção


O SAGE foi concebido pelo Cepel no início da década de 1990 com o objetivo de criar uma nova geração de centros de controle que representasse o estado da arte das tecnologias computacionais e técnicas de operação em tempo real, permitindo, também, a constante incorporação de inovações, algoritmos e sistemas resultantes de novas pesquisas ao longo de seu desenvolvimento.


De acordo com Ayru, o SAGE inovou ao propor novas bases para o desenvolvimento de sistemas de supervisão e controle. “Ao contrário dos sistemas de supervisão e controle tradicionais, o SAGE foi criado para executar sobre plataformas de hardware e sistemas operacionais genéricos e de mercado. Sua base de dados on-line é administrada por um gerenciador próprio, possibilitando a distribuição dos dados na rede de forma padronizada em ambiente potencialmente heterogêneo, o que assegura capacidade de crescimento incremental de hardware e software”.


O SAGE também apresenta como grande diferencial sua capacidade de interconectividade com plataformas de hardware distintas e de diferentes portes. “Esta flexibilidade tem se mostrado fundamental para as empresas usuárias do SAGE na medida em que permite a escolha dos equipamentos mais adequados a serem utilizados numa expansão ou modernização de suas subestações. O SAGE tem capacidade para receber e processar dados de múltiplos sistemas, de diferentes fabricantes e gerações tecnológicas, sob diferentes protocolos, e de distribuir dados destes sistemas também para múltiplos sistemas, viabilizando a convivência de equipamentos e sistemas heterogêneos em uma mesma aplicação”, destacou Ayru.


O REGER


O REGER é uma rede de sistemas de supervisão e controle cuja solução-núcleo de tempo real é provida pelo SAGE, sendo capaz de suportar todas as funções que envolvem as atividades-fim do ONS. Quatro sistemas geograficamente distribuídos e redundantes estão integrados e são continuamente sincronizados através de funcionalidades do SAGE. O contrato de desenvolvimento do sistema foi assinado, em 2009, por um consórcio formado por Cepel e Siemens, vencedor de uma licitação internacional promovida pelo ONS. De abrangência nacional, a entrada do sistema nos centros de operação do ONS ocorreu ao longo de 2013.


Ao disponibilizar uma plataforma única, o REGER possibilita total sincronização de dados em tempo real entre os centros de controle, o que permite a continuidade do processo de supervisão e controle, mesmo em caso de indisponibilidade ou falha, parcial ou total, em um dos centros componentes da rede. Além disso, a evolução dos aplicativos avançados de controle automático de geração e de análise de redes em tempo real do SAGE assegura uma operação econômica e segura do sistema elétrico e a agilização dos processos de recomposição após distúrbios na rede elétrica.


Hoje, após cinco anos em operação, o REGER passa por uma total revisão de sua infraestrutura computacional. A adoção de uma plataforma hiperconvergente para o SAGE, em fase de implantação, permitirá que todos os recursos de hardware (processamento, armazenamento ou rede), sejam definidos por software. Na prática, a plataforma virtualizada dará suporte à expansão da capacidade do sistema e ao desenvolvimento de novas funcionalidades no REGER, contribuindo, também, para a redução de custos, aumento da disponibilidade e melhor gestão dos ativos computacionais. Mais uma vez, esta atualização está sendo feita de modo suave, sem impactos na operação diária do ONS.


Novos desenvolvimentos agregados ao SAGE


Dentre os vários desenvolvimentos mais recentes relacionados ao SAGE, pode-se citar o simulador digital de redes elétricas para treinamento de operadores. Chamado de TopSim, o simulador está integrado nativamente ao sistema EMS do SAGE e dá suporte à qualificação dos operadores de sistemas elétricos de potência diante da crescente complexidade da operação das redes elétricas.
Igualmente relevante é o SAGE-PDC (Phasor Data Concentrators), uma extensão inovadora do SAGE que integra, na mesma infraestrutura SCADA/EMS, as funções de concentrador de dados sincrofasoriais. O sistema provê a aquisição, o armazenamento e a distribuição de dados em taxas de amostragem de até 120 amostras por segundo, além de oferecer um ambiente para o desenvolvimento de aplicações sobre esses dados.


Em outra iniciativa importante, o PacDyn, programa computacional desenvolvido pelo Cepel para análise de oscilações resultantes de pequenas perturbações em sistemas elétricos de potência de grande porte, também está sendo integrado ao SAGE. Serão utilizadas as novas funções resultantes desta integração para a monitoração das frequências e fatores de amortecimento das oscilações observadas no SIN, possibilitando uma avaliação da segurança dinâmica do sistema frente a esses distúrbios.


“O projeto SAGE é de natureza de desenvolvimento contínuo e busca atender às demandas permanentes de evolução da operação e automação de sistemas elétricos, garantindo a compatibilidade e fazendo o melhor uso possível das novas plataformas computacionais, novas tecnologias de comunicação de dados e novos equipamentos inteligentes. Para tal, desenvolvemos pesquisa e produtos multidisciplinares que exploram áreas como protocolos e redes de comunicação, sistemas de aquisição de dados, simulação de redes elétricas, interfaces gráficas de usuários, segurança cibernética, tecnologias Web, bancos de dados, inteligência computacional dentre outras”, concluiu Ayru.

 

Para mais informações sobre o SAGE acesse: http://sage.cepel.br