SWAP SMART: Plataforma Inteligente para el Anlisis de Calidad y Ahorro de Energa1

Contrato N 146-FINCyT-PITEI-2009

Elaborado por: Enzo Camargo Fernndez Baca.

Email: enzocfb@it-peru.com

Resumen: Actualmente las empresas buscan ahorrar dinero, maximizar su productividad y cuidar el medio ambiente. SWAP SMART (Software para el anlisis de perturbaciones) diseado para el anlisis de Perturbaciones elctricas y de Calidad de Energa, el software ha pasado por varias actualizaciones que a travs de los aos han sido complementadas con mdulos adicionales que han permitido que el SWAP SMART se convierta en una plataforma completa e inteligente de anlisis de parmetros elctricos que van desde Reportes de acuerdo a normas nacionales e internacionales, anlisis de direccionalidad de armnicos y flicker, anlisis de ahorro de energa, estadstica de parmetros elctricos, diseo de soluciones, sistema experto, entre otros mdulos que permiten un anlisis completo, rpido y preciso para determinar problemas y plantear soluciones.

El objetivo del presente trabajo fue el desarrollo de una plataforma computacional basada en tcnicas integrales e inteligentes para el

anlisis de la calidad y ahorro de energa, que permita adems de conocer el estado de una medicin, analizar los problemas e

identificar las causas en tiempo real y proponer la solucin ms ptima a los problemas detectados. Para este fin sumaron esfuerzos la

empresa I + T SCRL, la Universidad Catlica Santa Mara, la Universidad Nacional de Ingeniera y con el cofinanciamiento del

Programa de Ciencia y Tecnologa (FINCyT). Se desarroll un software que permita identificar, visualizar, cuantificar y determinar soluciones a problemas de eficiencia energtica en una red elctrica. SWAP SMART posee un diseo completamente integrado y una

variedad de aplicaciones la cual permite que puede ser usado en cualquier tipo de anlisis en distintos sectores tales como

Generacin, Distribucin, Minera, Industrial, Comercial, etc.; convirtindose as en un producto de vanguardia a nivel nacional y

mundial.

Palabras clave: SWAP SMART, plataforma, calidad, ahorro, energa, innovacin, FINCYT.

Resultados del proyecto:

1. Se realiz la adquisicin de datos de medicin en formato Swap, para lo cual se consider el manual de extraccin de data del equipo.

2. Se implement el Mdulo direccionalidad de Armnicos, se realiz la comparacin con clculo manual y mediante pruebas integrales de software.

3. Se implement el mdulo de ahorro y eficiencia energtica.

4. Se gener el sistema experto mediante comparacin con conclusiones de un especialista en calidad y ahorro de energa.

5. Se implement el Mdulo de Generacin de Reportes.

6. Se realiz anlisis estadstico mediante validacin manual y mediante el uso de otro software estadstico.

7. Pruebas integrales para ver las funcionalidades del software.

8. Documentos presentados lo que incluye la revisin manual que el contenido de los documentos sea coherente.

9. Se realiz un caso prctico mediante la revisin manual que le contenido de los documentos haga uso de las funciones del SWAP.

10. Muchos de los mdulos desarrollados fueron tema de investigacin y fueron presentados en diferentes eventos nacionales e internacionales.

11. En conjunto todas las actividades dieron lugar al desarrollo de un software que permita identificar, visualizar, cuantificar y determinar soluciones a problemas de eficiencia energtica en una red elctrica.

Figura 01: Swap Smart es compatible con cualquier equipo analizador de redes

clase A, fcil de usar y personalizable.

Figura 02: Swap Smart se toma como bases normas, paper, estudios especializados para la generacin de reportes tcnicos y gerenciales.

Problema existente:

Segn estudios de instituciones especializados el mejorar la eficiencia de la industria, podra ahorrar al menos un 5% en el consumo de la energa, la cual en mucha proporcin proviene de recursos no renovables. Es importante desarrollar acciones que conllevan a mejorar desde los diferentes ngulos la mejora y optimizacin.

1El proyecto se ejecut en Arequipa, Per, desde Octubre del 2009 hasta Diciembre del 2011 y fue cofinanciado por el Programa de Ciencia y

Tecnologa (FINCyT) con recursos del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y las entidades participantes en el proyecto.

Fuente de financiamiento Porcentaje

Programa de Ciencia y Tecnologa (FINCyT) 69.03%

I + T SCRL 14.42%

Universidad Catlica Santa Mara 10.46%

Universidad Nacional de Ingeniera. 6.09%

Total 100.00%

Objetivo central del proyecto:

Desarrollar una plataforma computacional basada en tcnicas integrales e inteligentes para el anlisis de la calidad y ahorro de energa, que permita adems de conocer el estado de una medicin, analizar los problemas e identificar las causas en tiempo real y brindar la solucin ms ptima a los problemas encontrados.

Hiptesis planteada en el proyecto: Actualmente en la industria se tienen muchos equipos analizadores de redes que almacenan mucha informacin pero no se aprovechan, es posible a travs del SWAP SMART aprovechar al 100% la informacin recolectada y brindar reportes tcnicos y gerenciales de Calidad y Ahorro de Energa que permiten mejoras de manera inmediata.

Metodologa implementada en el proyecto:

1. Se consider la utilizacin de la metodologa PMI

(Project Managment Institute) para la gestin del proyecto, a travs de la utilizacin de algunas herramientas, procesos y procedimientos para mejorar la gestin.

2. Se consideraron mtodos y criterios de adquisicin de datos recomendados y utilizados por normas nacionales e internacionales, tales como la NTCSE (Norma Tcnica de Calidad de Servicios Elctricos), IEEE- 519, IEC 61000-4-30, EN 50160, entre otros.

3. Los mtodos de direccionalidad de armnicos permiten determinar con mucha precisin el origen o fuentes de los armnicos, para ello se han utilizado mtodos grficos (Superposicin y Correlacin), como tambin mtodos analticos (Emanuel, potencias armnicas y separacin de cargas); todos ellos en conjunto permiten estimar con mucha precisin el origen o fuente de los armnicos, los cuales han sido basados (en su totalidad) en artculos publicados por investigadores reconocidos en revisas y eventos del nivel internacional (IEEE, CIGRE etc.)

4. Los mtodos utilizados en este mdulo han sido integrados con la informacin brindada de las mediciones, es flexible y personalizable. Tambin ha considerado las recomendaciones de normas IEEE e IEC para el diseo de las soluciones, se utiliz el mtodo del simulated annealing para la ubicacin ptima de condensadores que hacen del Sistema Experto una herramienta potente para el anlisis de calidad y ahorro de energa.

5. La metodologa utilizada estuvo dada en normas que se basan los reportes generados por esta versin, actualmente se encuentra con los siguientes reportes: NTCSE-519 (Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems) y la EN 50160 (Voltage Characteristics in Public Distribution Systems). Siendo flexibles y adaptable a cualquier tipo de norma o recomendacin nacional o internacional.

6. La metodologa utilizada estuvo basada en conceptos de anlisis estadsticos, tales como la agrupacin de resultados por clases (histogramas), mnimos cuadrados, anlisis de varianza, entre otros.

7. Mtodos asociados para los Sistemas Expertos. Uso de ClIPs e Interface.

Conclusiones del proyecto:

1. EL Swap Smart es nico en su tipo porque es

independiente del fabricante, escalable, enfoque integral de toda la fase del proyecto: desde el diagnostico hasta la post implementacin de las

soluciones.

2. Es fcil de usar, preciso, personalizable y con garanta.

3. Disminucin de un 95% del tiempo, realizando anlisis de calidad de energa. Por parte del analista o tcnico encargado.

4. No se tiene que invertir en especialistas para analizar la informacin suministrada por los equipos analizadores de redes.

5. El Swap Smart permite la identificacin de los problemas de Calidad de Energa. Este anlisis incluye determinacin de direccionalidad de armnicos (5 diferentes mtodos) y Flicker, determinacin de cumplimiento de estndares nacionales e internacionales.

6. Permite la identificacin de oportunidad de ahorro, y mediante eficiencia energtica, anlisis de eficiencia de equipos en caliente, determinacin de la solucin ms ptima al problema encontrado.

7. El Swap Smart ha sido probada en varias ocasiones demostrando su eficacia y potencialidad, siendo aplicado en instalaciones minera, industriales, comerciales, sistemas de potencia (empresas de generacin) e incluso PYMES.

8. Al momento hay muchas empresas (Saga Falabella, Tecsup, Egasa, etc.). tanto como un software de anlisis para clientes finales y como software acadmico apoye al desarrollo de la educacin en reas afines.

9. El Swap Smart puede incluir ms reportes que el usuario puede requerir de forma personalizada, hacindolo muy flexible, por ejemplo puede ser insertado la normatividad de cualquier pas y ser compatible con cualquier equipo clase A.

10. La flexibilidad que tiene el Swap Smart permite inclusive aadir el reporte Power Quality Data Interchange Format (PQDIF) basado en la IEEE 1159.3, que es formato de exportacin estndar para equipos analizadores de redes de alta precisin (clase A).

Impactos del proyecto: 1. SWAP SMART posee un diseo universal

completamente integrado, que puede ser usado en cualquier tipo de anlisis en distintos sectores tales como Generacin, Distribucin, Minera, Industrial, Comercial, etc.; convirtindose as en un producto de vanguardia a nivel nacional y mundial.

2. Permite resolver y determinar responsabilidades a empresas Concesionarias y Usuarios con problemas de inyecciones de armnicos al Sistema y evitar sanciones/reclamaciones por las partes involucradas.

3. Permite reducir los costos de facturacin en de un 5 hasta 40%, mediante la identificacin de las oportunidades de ahorro.

4. Optimiza la calidad de energa prolongando la vida til de sus equipos y minimizando las paradas de produccin

5. Promueve el consumo de energa limpia y reduce las emisiones de gases contaminantes ayudando al medio ambiente y a la productividad de su empresa.

Financiamiento del proyecto:

El proyecto tuvo un presupuesto total de S/. 309,101.16 nuevos soles financiados con recursos del estado peruano y entidades participantes en el proyecto tal como se detalla a continuacin:

El presente Resumen Ejecutivo de Proyecto fue elaborado por el Coordinador General del Proyecto y editado por el Programa de

Ciencia y Tecnologa (FINCyT) con fines informativos. Para mayor informacin sobre el proyecto contactarse con:

Enzo Camargo Fernndez Baca

Telfono: 987496092

enzocfb@it-peru.com