Designação do projeto

SCALE – Scalable Centralized Grid Protection, Automation and Control

Código do projeto

N.º 47210

Região de Intervenção

Porto, Aveiro, Lisboa

Entidade Beneficiária

Efacec Energia, Máquinas e Equipamentos Eléctricos, S.A.

Duração

2021 – 2023

Promotores

  • Efacec Energia – Máquinas e Equipamentos Eléctricos S.A
  • INESC TEC – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência
  • ARMIS – Sistemas de Informação, LDA
  • Instituto de Telecomunicações

Custo total elegível

2.124.949,10 €

Apoio Financeiro da União Europeia

Financiado pelos Fundos Europeus Estruturais e de Investimento, através do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT).

Objetivo principal

O projeto SCALE perspetiva o desenvolvimento de uma plataforma para subestação de distribuição digital, que permita o controlo, monitorização e proteção de redes energéticas de média tensão (MT) de forma centralizada. Esta solução desafia, não só, as arquiteturas de subestação digital atuais, baseadas em comunicações óticas, mas também outras temáticas basilares, como as infraestruturas e soluções cloud-based, big data e data privacy. A solução a desenvolver consistirá, assim, numa arquitetura inovadora e de alto valor acrescentado face aos atuais sistemas disponibilizados.

Objetivos Gerais

O projeto SCALE tem como objetivo desenvolver uma solução altamente inovadora de controlo, gestão e monitorização de redes MT, com maior flexibilidade, fiabilidade, segurança e autonomia, com base numa solução centralizada de proteção, automação e controlo de subestação AT/MT digital do futuro.

Esta nova abordagem apresenta uma alternativa disruptiva para o desenvolvimento das subestações digitais, face aos produtos e soluções PAC atualmente aplicados na indústria, possibilitando aquela que será certamente a subestação do futuro.

 

O projeto SCALE apresenta assim sete objetivos específicos:
1. Desenvolver e demonstrar uma infraestrutura centralizada de proteção, automação e controlo, suportada numa plataforma hardware genérica e em soluções de virtualização. A solução irá integrar software de gestão de múltiplos IEDs virtuais, com o objetivo de substituir o equipamento secundário em subestação num contexto de Smart Grid;
2. Projetar um novo produto tipo merging unit, incluindo sensorização e atuação ao nível do processo, seguindo uma abordagem de baixo custo, e capaz de disponibilizar comunicações avançadas otimizadas baseadas nos standards IEC 61850;
3. Desenvolver componentes integrados com o software da infraestrutura, e definir metodologias de teste que permitam garantir, nessa mesma infraestrutura centralizada, a segurança de acessos, dados e comunicações;
4. Desenvolver funcionalidades avançadas para a proteção e automação avançada e distribuída da rede MT, que contribuam para a gestão ativa e segura da rede em cenários de elevada integração de recursos renováveis. As funcionalidades propostas irão permitir reduzir o tempo de reposição de serviço assim como os clientes afetados pelas interrupções de serviço;
5. Especificar métodos adequados para o teste e comissionamento da solução centralizada proposta;
6. Validação e demonstrar, em ambiente de simulação avançada e numa rede real, um conjunto de novas abordagens à proteção de ativos primários em subestações suportadas pela infraestrutura CPC (Centralized Protection and Control), nomeadamente em aplicações adaptativas e de self-healing;
7. Avaliar técnica e economicamente o impacto da implementação do projeto e dos resultados alcançados no setor, concretizando uma primeira solução piloto industrial.

Porquê o Scale?

O projeto SCALE fomentará o crescimento da capacidade técnico-científica e de engenharia nacional para gerar inovação e desenvolvimento industrial, aliando parceiros empresariais, EFACEC e ARMIS, com outros predominantemente científicos, INESC TEC e IT Aveiro, e envolvendo ainda a participação de uma empresa parceira de relevo no setor, a E-REDES (ex. EDP Distribuição), bem como de uma entidade não empresarial do sistema I&I, o INESC-ID. A junção de competências dos participantes permitirá a suplantação das atuais limitações do setor, valorizando o Consórcio SCALE a nível nacional e internacional.

Atividades

Milestones

Atividade
1 Estudos e Investigação Base
2 Requisitos e Especificações Técnicas
3 Estudos de viabilidade técnica e de mercado
4 Desenvolvimento do sistema CPC e das funcionalidades de automação de rede
5 Prova de conceito experimental em laboratório
6 Integração e Demonstração em ambiente relevante
7 Divulgação e Valorização de resultados
8 Gestão de Projeto
Milestone Título Data
M1 Conclusão do estudo e investigação base Mês 4
M2.1 Definição de tecnologias a usar Mês 7
M2.2 Especificação e requisitos da solução Mês 9
M3 Provas de conceito Mês 11
M4 Protótipos das várias tecnologias e protótipo integrado da CPC Mês 21
M5.1 Conclusão dos ensaios laboratoriais Mês 22
M5.2 Relatório final ensaios laboratoriais Mês 27
M6.1 Implementação do piloto – Arranque em serviço Mês 23
M6.2 Conclusão da monitorização do piloto Mês 30

Entregáveis

Nº do Entregável Nº da Atividade Título do Entregável Nível de Divulgação
E1.1 A1 Relatório do estado da arte internacional de tecnologias, standards e requisitos de indústria Confidencial
E1.2 A1 Identificação dos casos de uso e requisitos do SPCC baseado em DAS Público
E2.1 A2 Especificação da arquitetura SPCC e automação da rede de MT Confidencial
E2.2 A2 Requisitos e especificações técnicas detalhadas da virtualização de IEDs Confidencial
E2.3 A2 Requisitos e especificações técnicas detalhadas do módulo de comunicações Confidencial
E2.4 A2 Requisitos e especificações técnicas detalhadas de cibersegurança aplicáveis Confidencial
E2.5 A2 Especificação técnica das funções de automação e proteção adaptativa da rede de MT Confidencial
E3.1 A3 Prova de conceito de Virtualização em tempo real Confidencial
E3.2 A3 Prova de conceito de módulo de comunicações, Merging unit e Process Interface Unit Confidencial
E3.3 A3 Estudos da viabilidade técnica, económica e e de mercado da solução proposta Confidencial
E3.4 A3 Análise Comparativa de técnicas de aprendizagem automática para funcionalidades avançadas Confidencial
E4.1 A4 Virtualização de IEDs para produto CPC Confidencial
E4.2 A4 Módulo de comunicações para produto CPC Confidencial
E4.3 A4 Módulo de segurança para CPC Confidencial
E4.4 A4 Novo(s) produto(s) Merging unit e Process Interface Unit Confidencial
E4.6 A4 Metodologia para deployment e configuração Público
E4.7 A4 Produto para nível de instalação: SW de gestão técnica Público
E5.1 A5 Infraestrutura de teste PHIL e especificação de esquemas e metodologias de ensaio Público
E5.2 A5 Relatórios de ensaios laboratoriais de produto Confidencial
E6.1 A6 Especificação e projeto do sistema piloto e do plano de ensaio na SE AT/MT e na rede de MT Confidencial
E6.2 A6 Relatórios de resultados ensaios SAT de sistema piloto (verificação e validação) Confidencial
E6.3 A6 Relatórios de ensaios periódicos de análise do comportamento do sistema (verificação e validação) Confidencial
E7.1 A7 Documentação técnica de produtos Público
E7.2 A7 Ações múltiplas de promoção Público
E7.2 A7 Publicação em open-access Público
E7.4 A7 Artigos em conferências técnico-científicas e industriais Público
E8.1 A8 Relatórios intermédio e final do projeto Confidencial
E8.2 A8 Análise comparativa da concorrência e ação de agentes no mercado (ao longo do projeto, no mínimo 2 revisões) Confidencial

Promotores

Parceiros Tecnológicos

Contactos

Lourenço Antunes
Lourenço AntunesGestor de Projeto
l.antunes@efacec.com
Ana Cristina Aleixo
Ana Cristina AleixoGestora de Projeto
ana.aleixo@efacec.com