Comprender la gestión de datos en los sistemas de redes inteligentes

Las redes inteligentes son las innovaciones del futuro en lo que respecta a la distribución de energía sostenible. Esto también implica una enorme cantidad de datos que deben ser procesados a un ritmo constante. La gestión de los datos es esencial para el buen funcionamiento y la estabilidad de las redes inteligentes y su funcionalidad.

¿Qué es la gestión de datos?

El término "gestión de datos" se refiere al proceso o práctica de recoger, compilar y utilizar la información de forma segura y eficiente, ahorrando costes. Esta actividad tiene por objeto permitir el análisis de la información cuando sea necesario para dar sentido a las ingentes cantidades de datos de que disponemos hoy en día. Sin embargo, la gestión de datos se reduce a la información necesaria para el funcionamiento eficaz de las redes cuando tiene que ver con los sistemas de redes inteligentes.

Otra razón para una gestión adecuada de los datos en los sistemas de red es la adopción de medidas correctivas cuando se presenta la necesidad, de modo que los participantes en la red puedan maximizar los beneficios dentro del sector energético. El alcance de la gestión de datos es muy amplio, pero puede entenderse dentro de los siguientes factores:

1. Para crear, acceder y actualizar datos en un nivel de datos diferente
2. Almacenar datos en numerosas plataformas
3. Proporcionar alta disponibilidad y recuperación de desastres
4. Utilizar los datos en una creciente variedad de aplicaciones, análisis y algoritmos
5. Garantizar la privacidad y la seguridad de los datos
6. Archivar y destruir los datos siguiendo los calendarios de conservación y los requisitos de cumplimiento.

Para sacar el máximo partido a la gestión de datos, las organizaciones y los administradores necesitan sistemas de gestión de datos que se adapten a sus necesidades. Se trata de encontrar la información necesaria para el análisis.

Gestión de datos en los sistemas de redes inteligentes

Las redes inteligentes vienen con sus peculiares ventajas y cambios que implican al sector de los sistemas de tecnologías de la información y la comunicación. Estos nuevos cambios incluyen:

1. Nuevas formas de flujo de información procedentes de la red eléctrica
2. Nuevos actores como los productores descentralizados de energías renovables, los prosumidores y los consumidores implicados
3. Nuevos usos relacionados con los DER, como los vehículos eléctricos y las casas conectadas
4. Nuevos equipos de comunicación como contadores inteligentes, sensores y puntos de control remoto

Estos cambios aportarán una gran cantidad de información a los operadores y administradores de la red debido a las numerosas variables que intervienen en la producción, distribución y consumo de energía. Las redes inteligentes se consideran una solución concreta a los cambios simultáneos que afectan al sector de la energía eléctrica, y ayudan a la integración eficiente de toda la red. Por eso, como las redes inteligentes garantizan una gran integración de la red eléctrica desde la producción hasta el consumo, se espera que pasen grandes cantidades de datos, que no se clasifican como en las redes convencionales que, por ejemplo, tendrían un contador que lee el consumo total en un mes. Con una función como la de un contador inteligente que puede configurarse para enviar las lecturas de los consumidores cada 15 minutos, las redes inteligentes obtienen mayores cantidades de datos por conjunto de tiempo, lo que significa más información que clasificar, con mayores umbrales de análisis. Por eso es necesaria la gestión de los datos; las redes inteligentes tienen que ocuparse de los datos de alta velocidad, de la capacidad de almacenamiento y del análisis avanzado de los datos.

Hay dos sistemas de datos principales relacionados con las redes inteligentes que trataremos aquí: los sistemas de comunicación y los sistemas de información.

Sistemas de comunicación en la gestión de datos de la red inteligente

La comunicación es un factor crucial en cualquier relación, incluso entre componentes informáticos. En las redes inteligentes, es esencial mantener esa conexión para que los datos puedan transmitirse entre los componentes. Este sistema tiene que ser seguro y capaz de un gran ancho de banda y velocidad. Hay tres tipos de redes que entran en este sistema: las redes de área doméstica (HAN), las redes de área empresarial (BAN) y las redes de área vecinal (NAN). Estos tipos de redes pueden clasificarse a su vez en dos grandes categorías, que son las tecnologías alámbricas e inalámbricas.

Sistemas de información en la gestión de datos de redes inteligentes

Son componentes de las redes inteligentes que se comunican entre sí para lograr la escalabilidad y flexibilidad de la red. Controlan y cargan los datos del campo y luego los utilizan para extraer valores y comprender el estado de las líneas, los equipos, el uso de la energía, etc. Hay varios componentes dentro del sistema de información como:

• El control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) es un sistema seguro y fiable de elementos de software y hardware utilizado para el control de la supervisión dentro de la red. El sistema controla los procesos de distribución de energía, supervisa y recoge datos en tiempo real, mantiene registros de los eventos e interactúa con los dispositivos a través de una interfaz hombre-máquina. El SCADA también puede aplicarse en sectores industriales como la energía, el petróleo y el gas, el transporte y el reciclaje. Estos sistemas son esenciales porque ayudan a mantener la eficiencia, a procesar los datos de forma más inteligente y a mitigar el tiempo de inactividad por problemas del sistema.

• La infraestructura de medición avanzada (AMI) ayuda a la eficiencia de costes y tiempo mediante la recopilación de datos sobre el consumo y la producción de energía. La AMI crea contadores de comunicación bidireccional entre los consumidores y los operadores de servicios públicos que permiten la recopilación de datos de alta frecuencia sobre el consumo de energía dentro de las redes inteligentes. Esto da a los operadores de servicios públicos la capacidad de modificar los diferentes parámetros de nivel de servicio para los clientes y recopilar datos sobre las frecuencias y fluctuaciones de uso.

• El sistema de gestión de interrupciones (OMS) es vital para minimizar los efectos y diagnosticar las causas de los cortes de energía, y mejorar la disponibilidad y fiabilidad del sistema. Este sistema es capaz de restaurar los modelos de la red después de que se produzca un apagón. También es capaz de rastrear, visualizar y agrupar los cortes de energía.

• Sistema de información al cliente (SIC) es necesario para desarrollar y comprender la relación entre las empresas de servicios públicos y los consumidores. Se trata de un sistema completo de gestión de las relaciones con los clientes que ayuda a obtener información sobre ellos de forma eficaz. Ayuda a prestar servicios de calidad a los consumidores utilizando los datos recogidos.

• El sistema de información geográfica (SIG) se considera una herramienta de visualización para reunir información sobre la red, los consumidores y las tecnologías. Captura, almacena, comprueba y muestra datos aparentemente inconexos relativos a posiciones en la superficie de la Tierra, lo que ayuda a resolver problemas del mundo real mediante la comprensión de patrones espaciales.

• El sistema de gestión de la respuesta a la demanda (DRMS) ofrece a las empresas de servicios públicos la capacidad de crear plataformas automatizadas, flexibles e integradas para gestionar las soluciones de respuesta a la demanda de forma eficaz y rápida. Es el vínculo fundamental entre la parte de la red que responde a la demanda y los operadores de servicios públicos. Ayuda a integrar la tan necesaria comunicación bidireccional entre los consumidores y los operadores de la red.

Daki, H., El Hannani, A., Aqqal, A. et al. Gestión de Big Data en la red inteligente: conceptos, requisitos y aplicación. J Big Data 4, 13 (2017).

Los sistemas de gestión de datos mantienen la eficacia de las redes inteligentes, reducen los costes cuando es necesario, aumentan el tiempo de respuesta y reducen el carácter engorroso de la recopilación de datos mediante su gestión eficiente. Al igual que el futuro se pone al día con innovaciones de gran alcance, la plataforma Hive Power pone a disposición varias opciones técnicas, especialmente con sólidas herramientas de análisis y gestión de datos.