La subestación digital resolvió muchos problemas importantes. Las arquitecturas de bus de proceso redujeron el cableado de cobre. Interoperabilidad mejorada IEC 61850. La fusión de unidades acercó los datos de campo al punto en el que se toman las decisiones.
Sin embargo, muchas empresas de servicios públicos todavía se encuentran administrando docenas de dispositivos de protección y control repartidos por una subestación. Cada uno de esos dispositivos tiene un ciclo de vida. Debe ser diseñado, configurado, probado, documentado, parcheado, monitoreado y eventualmente reemplazado. A medida que las subestaciones se expanden, la cantidad de esfuerzo requerido para administrarlas se expande junto a ellas.
La mayoría de las empresas de servicios públicos no buscan una filosofía de protección radicalmente diferente. Están buscando una manera más sencilla de escalar la infraestructura en la que ya confían. La protección virtualizada proporciona una solución novedosa a ese desafío. En lugar de alojar funciones de protección en dispositivos dedicados, esas funciones se ejecutan como software en plataformas informáticas centralizadas. Los principios de protección siguen siendo los mismos. Los estándares siguen siendo los mismos. Lo que cambia es cómo se implementan y mantienen esas funciones.
Cómo se ve la virtualización en el campo
Imagine una utilidad que expande una subestación construida hace veinte años.
Bajo un enfoque convencional, las funciones de protección adicionales a menudo significan hardware adicional, cableado adicional e infraestructura adicional para soportarlas. Cada nuevo activo agrega costos durante la puesta en marcha y crea otro activo que debe mantenerse durante los próximos veinte o treinta años.
En una arquitectura virtualizada, gran parte de esa expansión ocurre con software en lugar de infraestructura física adicional. Eso no elimina el trabajo de ingeniería. Los ingenieros aún necesitan configurar, validar y probar el sistema, en su lugar, agregar capacidad se vuelve menos dependiente de agregar equipo físico.
La distinción puede parecer sutil, pero cambia la forma en que se enfocan los proyectos de modernización. Con el tiempo, la conversación cambia de “¿Qué nuevo hardware necesitamos?” y hacia “¿Cómo queremos que funcione el sistema?”
Los ahorros reales están fuera del panel de relés
Menos relés tienden a llamar la atención de las empresas de servicios públicos, pero son solo una parte de la historia. El mayor impacto proviene de reducir todo lo que rodea esos relés: los paneles que los albergan, el cableado que los conecta, el espacio físico que ocupan y el esfuerzo del ciclo de vida necesario para soportarlos.
Un relé adicional puede no importar mucho, pero cincuenta de ellos generalmente lo hacen.
La evidencia de los proyectos preliminares de protección virtualizada de Siemens refleja ese impacto más amplio. Los cálculos típicos de proyectos asociados con SIPROTEC V, el sistema de protección virtual de Siemens, muestran hasta un 80% de ahorro en costos de cables de cobre, hasta un 45% de reducción en la protección y control de la huella del edificio, hasta un 25% de ahorro en costos de paneles y hasta un 20% de ahorro en costos de ciclo de vida. Además, la ejecución del proyecto también puede acelerarse hasta en seis meses.
Estos números son importantes porque revelan lo que las empresas de servicios públicos realmente están tratando de lograr: más capacidad sin un aumento proporcional en la carga operativa.
La modernización no requiere borrón y cuenta nueva
Quizás el aspecto más práctico de la virtualización es que se puede adoptar sin desbaratar la infraestructura que ya funciona. Algunas empresas de servicios públicos todavía operan subestaciones convencionales construidas alrededor de arquitecturas cableadas extensas. Otros ya han invertido mucho en subestaciones digitales y comunicaciones de bus de proceso. Los proyectos de Greenfield enfrentan un conjunto diferente de decisiones por completo. La virtualización puede encajar en cada uno de esos entornos, lo que permite una evolución gradual de la arquitectura de subestaciones.
En lugar de rasgar y reemplazar, las utilidades pueden introducir protección virtualizada de forma incremental junto con la infraestructura existente. Pueden validar fácilmente el rendimiento antes de una implementación más amplia y modernizarse a un ritmo que se alinee con sus requisitos operativos únicos. Las inversiones existentes pueden seguir siendo parte de la solución en lugar de convertirse en obstáculos para ella.
Esta puede ser una de las mayores fortalezas de la virtualización.
La infraestructura de servicios públicos evoluciona a lo largo de décadas. Las tecnologías que tienen éxito rara vez son las que exigen el reemplazo inmediato de los activos existentes. Por lo general, son los que trabajan junto con los sistemas establecidos antes de cambiar gradualmente la forma en que se construyen esos sistemas.
Más software no significa menos ingeniería
Los ingenieros suelen ser escépticos cuando la virtualización entra en discusión, y por buenas razones. Los sistemas de protección protegen la infraestructura crítica. Las empresas de servicios públicos aún requieren un rendimiento determinista, pruebas rigurosas y fuertes controles de ciberseguridad. Las expectativas no se vuelven menos exigentes porque el software juega un papel más importante. En todo caso, las expectativas son más altas.
Lo que cambia es la forma en que se administran esos requisitos.
Las plataformas virtualizadas modernas centralizan funciones tales como actualizaciones, administración de configuración, backup y restauración, monitoreo y control de acceso. Cybersecurity se convierte en parte de la arquitectura en lugar de ser abordada un dispositivo a la vez.
Igual de importante, muchas plataformas de protección virtualizadas permiten a los ingenieros continuar usando flujos de trabajo y herramientas familiares en lugar de forzar una forma de trabajo completamente nueva. La adopción de tecnología tiende a moverse mucho más rápido cuando las personas no tienen que abandonar todo lo que ya saben.
¿Qué viene después?
La importancia a largo plazo de la virtualización no es que reduzca el hardware. Es que le da a las empresas de servicios públicos más libertad en la forma en que evolucionan sus sistemas. Una vez que las funciones de protección y control se desacoplan del hardware dedicado, las utilidades obtienen una mayor flexibilidad en la implementación, las pruebas, el mantenimiento y la expansión. También es más fácil introducir nuevas aplicaciones que habrían sido difíciles de soportar en arquitecturas altamente distribuidas.
Esa es una de las razones por las que las discusiones sobre la protección virtualizada se superponen cada vez más con las conversaciones sobre automatización, análisis avanzado e inteligencia artificial. Las arquitecturas definidas por software crean oportunidades para colocar nuevas capacidades más cerca de donde se toman las decisiones operativas, incluida la integración de análisis avanzados de IA. Las herramientas que utilizamos para abordar la creciente demanda de energía continuarán evolucionando, pero en última instancia, los desafíos subyacentes no lo harán.
Las empresas de servicios públicos necesitan expandirse, modernizarse y descarbonizar simultáneamente. Hacer eso con éxito requerirá más que agregar infraestructura. Requerirá encontrar formas de simplificarlo. La protección virtualizada ofrece un camino hacia ese objetivo: ampliar la capacidad y reducir la complejidad necesaria para soportarla.
