Determinação da latência de transmissão em duas arquiteturas de internet das coisas na digitalização das redes de distribuição

Abstract

As redes elétricas tradicionais estão sendo transformadas em redes inteligentes (RIs) para resolver problemas existentes devido ao fluxo de informações unidirecional, perda de energia, demanda crescente, confiabilidade e segurança. As RIs possibilitam fluxo de energia bidirecional entre fornecedores de serviços e consumidores, através de sistemas de geração, transmissão e distribuição. As RIs utilizam vários dispositivos para monitoramento, análise e controle da rede, implantados em usinas, centros de distribuição e em um número muito grande nas instalações das unidades consumidoras. Portanto, uma RI exige conectividade, automação e rastreamento de tais dispositivos. Isso é obtido com o auxílio do ambiente de Internet das Coisas (IdC). A IdC auxilia as RIs no suporte das várias funções de automação da rede incorporando dispositivos com tecnologia embarcada tais como sensores, atuadores e medidores inteligentes. Neste trabalho, assume-se a plataforma de IdC como o ambiente habilitador à digitalização das redes de distribuição de energia elétrica. Devido à elevada quantidade de pontos automatizados relativamente distantes das centrais de operação, a latência dos canais de comunicação da plataforma de IdC representa uma métrica importante de desempenho operacional. As latências de transmissão de duas arquiteturas de IdC, convencional e multicamadas, devem ser obtidas e comparadas para determinar a melhor arquitetura.

The traditional electrical grids have been transformed into the new smart grids to solve existing problems due to the unidirectional flow of information, energy loss, increasing power demand, safety and reliability The smart grids allow a bidirectional flow of energy between consumers and service providers through generation, transmission and distribution systems. Smart grids use several monitoring devices to analyze and control the network, set up on different power plants, distribution centers and on a large number of consumption unit installations. Therefore, a smart grid requires high connectivity, automation and tracking of such important devices. This is obtained with the support of the internet of things (IoT). The IoT support the smart grids on multiple networks automating functions, upgrading technological devices such as sensors and smart measures. On this work, it is assumed the IoT platform as the main enabling environment to digitalization of the power grids. Due to the high amount of automated locations relatively far from the operational base centers, the communication channel latency of the IoT platform represents a very important measure of operational performance. The transmission latency of two IoT architectures, conventional and multilayer, must be developed and obtained to compare and determine the best architecture.