Critérios de Seleção de Tecnologias de Comunicação

3.2.3.1 Camada de Acesso

Na fase de definição dos padrões de tecnologia elegíveis para a camada de Acesso o critério do projeto desenvolvido foi o grau de adoção por parte da indústria de medidores inteligentes de forma embarcada, conforme mencionado anteriormente. Esta camada de rede de comunicação é a responsável por fazer a interface com os dispositivos terminais e por este motivo a disponibilidade de interfaces de comunicação que façam a conexão entre as funções de medição e automação presentes nestes dispositivos e a rede de comunicação é essencial. Nos casos de tecnologias de comunicação aplicáveis à camada de Acesso, mas que não sejam adotadas pela indústria de forma a embarcar as interfaces e integrar os protocolos de medição e automação, a sua utilização implicará na necessidade de instalação de módulos externos interconectados aos medidores e dispositivos de automação através de interfaces elétricas padronizadas, como por exemplo, interface Ethernet, porta serial, ou porta óptica, situação ilustrada na Figura 12 [29]. Esta alternativa além de tornar a solução mais complexa, e elevar o custo do projeto devido à escala das implementações smart grid, cria mais um ponto de

falha adicional a ser gerenciado, tornando também os processos de manutenção e operação da rede smart grid mais complexos e de custo mais elevado. Por este motivo foram considerados os dois principais padrões de rede de comunicação adotados pela indústria brasileira de medidores inteligentes e dispositivos de automação, e que são: RF Mesh e GPRS.

Figura 12: Utilização de modem externo para telemedição

Como a decisão foi a construção de uma infraestrutura própria, a tecnologia RF Mesh foi a opção para a camada de Acesso, e a tecnologia GPRS a opção a ser empregada em situações nas quais o investimento em APs e Repetidores RF Mesh não fossem financeiramente viáveis. A tecnologia PRIME PLC foi descartada por não ser viável a sua adoção no Brasil para projetos em larga escala.

A decisão em investir em uma rede RF Mesh própria para a camada de Acesso, além de razões técnicas como confiabilidade, escalabilidade e perspectiva de interoperabilidade entre diferentes fabricantes, levaram em conta o cenário regulatório brasileiro. As atuais regras consideram a possibilidade de a ANEEL reconhecer os investimentos em ativos de telecomunicações próprios diretamente relacionados a melhorias na qualidade na prestação dos serviços que reverta em benefícios para os consumidores. Estas regras são definidas nos Procedimentos de Regulação Tarifária (PRORET) [30], que foi aprovado pela normativa resolução n. º 435/2011 [31]. De acordo com essas regras a revisão tarifária ocorre em média a cada quatro anos e permitir a inclusão de um valor de compensação para investimentos

reconhecidos pela ANEEL nos termos definidos nesta regulamentação, e que foram feitos durante o período entre dois processos de revisões tarifárias.

O reconhecimento por parte da agência reguladora depende da definição por parte do órgão e a avaliação de um auditor que podem ou não aceitar os ativos em avaliação como elegíveis para ser considerado na BRR, conforme definido na legislação. No caso do programa de redes inteligentes do Grupo CPFL Energia para o Grupo A os investimentos realizados sobre em ativos da infraestrutura de rede RF Mesh, assim como nos medidores inteligentes foram reconhecidos pela ANEEL.

É importante observar que na fase de definição das tecnologias de comunicação não foram levantados os requisitos das aplicações smart grid assim como também não foi feito o estudo comparativo entre das tecnologias disponíveis para a camada de Acesso por tipo aplicação. A importância desta avaliação é definir os limites de cada tecnologia no atendimento as demandas, e fornecer os insumos necessários para o correto dimensionamento da camada de Backhaul.

3.2.3.2 Camada de Backhaul

Esta camada de rede está posicionada em um nível hierárquico superior à Camada de Acesso e é responsável por coletar o trafego concentrado nos APs. Devido à função de agregação de tráfego, o grau de confiabilidade desta camada de rede deve ser superior ao grau de confiabilidade da tecnologia utilizada na camada de Acesso. As características técnicas de desempenho também devem ser mais exigentes do que as definidas para a camada de Acesso. A taxa de transmissão de dados e a latência devem ser tal que permitam transportar o tráfego dos dispositivos terminais até o CO, passando pela camada de Backbone de forma o mais transparente possível, ou seja, afetando o mínimo possível os parâmetros de desempenho fim- a-fim das aplicações.

Outro aspecto fundamental é a disponibilidade das interfaces desta camada de rede nos locais nos quais os APs seriam fisicamente instalados. O projeto de rede deveria prever locais de instalação dos APs que, ao mesmo tempo, atendam aos dispositivos terminais instalados na sua área de cobertura, e também que sejam acessíveis por uma interface da camada de Backhaul. Deve ser observado um compromisso entre o melhor local de instalação dos APs do ponto de vista de cobertura, e a viabilidade de conexão à rede de Backhaul.

Com o objetivo de simplificar a solução de infraestrutura necessária para a instalação dos APs, a estratégia foi adotar como padrão a instalação dos equipamentos de transmissão dentro de Subestações (SEs) de distribuição. A solução foi utilizar postes de 12 metros para infraestrutura de suporte, e melhoria da cobertura do sinal de RF, conforme demonstrado na Figura 13 e Figura 14. Além de solucionar de forma rápida o problema de infraestrutura física para a instalação dos APs da rede RF Mesh, a utilização de SEs como base para a instalação solucionou também o problema de rede de Backhaul. Isto porque em 100% dos casos estes sites já eram atendidos por algum tipo de sistema de comunicação de uma das tecnologias elencadas para serem utilizadas como Backhaul. Na ocasião da implementação do projeto ao longo de 2012 e 2013 cerca de 80% das SEs (118 SEs), a maioria localizada nas distribuidoras do Estado de São Paulo, já era atendida por rede MPLS de Operadora. Este serviço de comunicação de dados foi contratado para prestar suporte à automação de Unidades de Transmissão Remotas (UTRs) das SEs e também para suporte aos trabalhos dos eletricistas nas dependências das SEs como, por exemplo, acesso aos sistemas corporativos e telefonia IP.

Figura 13: AP RF Mesh instalado em poste na SE/EA Itatiba

Figura 14: Poste de suporte instalado na SE/EA Itatiba

Para a distribuidora Rio Grande Energia (RGE), que possui a sua área de concessão localizada na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul a solução mais adotada para a camada de Backhaul foi a tecnologia de comunicação via satélite Very Small Aperture Terminal (VSAT). Estes serviços também já se encontravam instalado nos demais 20% dos casos das SEs nas quais foram instalados os APs da rede RF Mesh (30 SEs). Os serviços VSAT também tiveram como motivação principal para a contratação a automação de UTRs destas SEs nas localidades com inviabilidade de acesso por meios terrestres para a instalação de serviços de comunicação de dados MPLS de Operadoras.

No caso dos Repetidores, como não há necessidade de interconexão com a rede de Backhaul, estes podem ser instalados em qualquer poste da rede de distribuição. O critério do posicionamento destes elementos de rede foi a localização na qual ocorre a maior extensão da cobertura geográfica do AP ao qual está associado. A Figura 15 exemplifica o posicionamento de um Repetidor em um dos postes da rede de distribuição.

Poste 12 m

Figura 15: Repetidor RF Mesh instalado em poste da rede de distribuição

Esta estratégia de implementação aproveitou os recursos já disponíveis nas distribuidoras e eliminou o custo de uma rede de Backhaul especifica dedicada para atender ao Projeto AMI Grupo A.