Luces apagadas: la Tormenta del Siglo

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Luces apagadas: la Tormenta del Siglo

Descripción General

La Necesidad

Información en tiempo real sobre la red de bajo voltaje y datos de facturación precisos después de un huracán CAT4 / 5 que causó la devastación completa de los sistemas de soporte de tecnología de la información, cableado de bajo voltaje, transformadores, subestaciones e infraestructura de soporte.

La Solución

NES brindó soporte inmediato en el sitio del sistema de tecnología de la información y los servicios técnicos necesarios, lo que permitió a la empresa de servicios públicos concentrarse en la recuperación de la infraestructura de la red de bajo voltaje y la restauración de los servicios al cliente.

El Beneficio

La solución NES ofreció información y comprensión de las áreas energizadas y la capacidad de identificar interrupciones en los cables de bajo voltaje. El sistema NES proporcionó datos de consumo precisos desde el evento de ocurrencia de la interrupción hasta la fecha de recuperación sin necesidad de estimar la facturación del cliente.

Componentes de la Solución

Medidor Inteligente ANSI NES

Sensor de red inteligente ANSI serie MTR 5000 y medidor inteligente multifunción para clientes residenciales de grado de ingresos basado en protocolos de comunicaciones estándar OSGP y ANSI.

Nodos de Control NES

La plataforma NES Control Node (concentrador de datos), que administra los dispositivos de red de bajo voltaje, alimenta más sensores de red y medidores inteligentes que cualquier otra plataforma de concentrador de datos en el mundo, y recopila conjuntos de datos flexibles para aplicaciones de redes inteligentes.

Software del Sistema NES

El centro de datos central de NES potencia las aplicaciones de redes inteligentes. Potentes motores de software de gestión, recopilación e integración basados en el centro de datos de la empresa. Implementa, aprovisiona, configura, audita, diagnostica y recupera datos de sensores de red de bajo voltaje. Incluye el procesamiento de eventos de la red, la recopilación de perfiles de carga de medidores y datos de calidad de la energía.

Software Grid Operations

La interfaz de usuario basada en navegador de NES impulsada por el software del sistema que proporciona administración y análisis para millones de dispositivos de red inteligente de NES. Proporciona estadísticas visuales, funciones de red automatizadas, administración de derechos de usuario, auditoría y registro, y diagnósticos que ahorran tiempo. (Anteriormente: Element Manager)

Cómo los esfuerzos de innovación y apoyo técnico de Networked Energy Services (NES) durante el peor apagón en la historia de los EE. UU. Se convirtieron en ayuda humanitaria en tiempos de crisis.

PREPA es una empresa de servicios públicos integrada verticalmente que suministra energía a 1,5 millones de clientes en Puerto Rico junto con las islas más pequeñas de Vieques y Culebra. Aproximadamente la mitad de la electricidad proviene de las diez centrales eléctricas de petróleo de PREPA. La mayor parte de la porción restante de electricidad es producida por una planta de carbón y un par de plantas de energía de gas natural. Las energías renovables, que incluyen siete parques solares, dos parques eólicos y siete centrales hidroeléctricas, suministran el 2,4 por ciento de la generación. La red eléctrica incluye 2,478 millas de líneas de transmisión, 31,485 millas de líneas de distribución y 334 subestaciones en todo el territorio de servicio.

PREPA genera aproximadamente dos tercios de la electricidad y compra el resto a terceros. La capacidad de generación de energía eléctrica antes de la tormenta fue de 5.839 MW, que incluyeron 961 MW provistos por dos cogeneradores (EcoElectrica y AES-PR). La demanda media máxima de la isla ronda los 3.000 MW. El setenta por ciento (70%) de la generación de energía de Puerto Rico proviene del lado sur de la isla, mientras que el setenta por ciento (70%) de la demanda y el uso de energía se encuentra en el lado norte de la isla.

El año 2017 produjo 17 tormentas; de las cuales diez se convirtieron en huracanes, incluidos seis huracanes importantes de categoría 3 o superior. El huracán Irma azotó la costa norte de Puerto Rico el 6 de septiembre de 2017 como una tormenta de categoría 5, dejando sin electricidad a más de un millón de residentes dañando la infraestructura eléctrica.

En las siguientes semanas, PREPA restauró el servicio para aproximadamente el 70% de los clientes afectados por el huracán Irma, y el otro 30% espero durante meses que se les restableciera el servicio.

Desafortunadamente, solo dos semanas después, el 20 de septiembre de 2017, el huracán María atravesó la isla como un huracán de categoría 4, trayendo vientos de más de 150 mph (280 kilómetros por hora) y arrojando 25 pulgadas (635 mm) de lluvia en Puerto Rico.

La tormenta atravesó de forma diagonal desde el sureste de la isla hacia el noroeste, demolió decenas de miles de casas, arrasó carreteras y puentes, arrancó las ramas de las palmeras y dejó a su paso un paisaje despojado y diezmado. La fuerza del viento y la lluvia derribaron torres de transmisión, rompieron postes eléctricos de concreto, enredaron líneas de bajo voltaje en árboles y golpearon las plantas de energía. 



El huracán María devastó la isla, la cual todavía estaba en modo de respuesta de emergencia tras el huracán Irma. Los impactos combinados de los dos huracanes llevaron a una falla total de la red eléctrica de Puerto Rico, con pocas esperanzas de una recuperación rápida.

Debido al daño extendido y sin precedentes, una parte significativa del sistema de generación, transmisión y distribución tuvo que reconstruirse, incluidas las líneas de transmisión de alto voltaje que a menudo sobreviven a huracanes de categoría inferior. Los huracanes diezmaron las líneas de transmisión y distribución en toda la isla y causaron daños generalizados por vientos e inundaciones en las subestaciones, las instalaciones de generación y distribución.

La tormenta dañó, destruyó o comprometió de otro modo el 80 por ciento de la red de la isla, según el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos, que supervisó la reconstrucción. De 334 subestaciones, casi el 40% sufrió daños importantes. Sorprendentemente, algunas de las centrales eléctricas no sufrieron daños; sin embargo, otras quedaron devastadas. Las instalaciones de generación más grandes estuvieron operativas pocas semanas después de la tormenta, pero no pudieron exportar su energía a la red hasta que se repararan la red de baja tensión y la red de T&D.

En el momento de la tormenta, NES tenía una huella de implementación del proyecto de aproximadamente 30,000 medidores inteligentes NES MTR5000 ANSI y más de 2,500 nodos de control de concentradores de datos implementados en la red de bajo voltaje en varias ciudades insulares.

La noche anterior a la tormenta, el Gerente Técnico de Cuentas de NES, Roger Schreiner, estuvo en contacto con el equipo de Tecnología de la Información y Servicios Públicos de PREPA junto con otros colegas que residen en la isla. "Puedo recordar la hora exacta en que se fue la luz", recuerda Schreiner, "eran las 2:02 a.m. EST, y estaba hablando por teléfono con un buen amigo cuando me dijo 'acabamos de perder la energía otra vez'. Días antes, este mismo amigo, que reside en Guaynabo, en las afueras de la ciudad capital de San Juan, acababa de recuperar la energía después del huracán Irma ”. Entonces, para él y para muchos otros, el huracán María fue un segundo golpe importante ”. "Continuamos hablando durante toda la noche a través de mensajes de texto, y alrededor de las 5:30 a. M., Él agua estaba entrando a su casa por la lluvia, causando daños en la puerta de entrada y ventanas de vidrio explotadas por el viento. La tormenta ni siquiera había tocado tierra aun. Perdimos la comunicación a las 6:23 a.m., que es aproximadamente 8 minutos después de que la tormenta tocó tierra en la costa sureste ".

Durante las siguientes 72 horas, Roger observó la historia de la devastación que se desarrollaba en la isla a través de los medios de comunicación. Incapaz de conectarme con los empleados o amigos de PREPA, "Me sentí impotente", recuerda Roger. Al cuarto día, finalmente recibió noticias de Puerto Rico y supo de primera mano de la devastación y gravedad de la situación. Roger se puso de inmediato a movilizar una campaña de recaudación de fondos en GoFundme. Comenzó a pedir suministros para ayudar: linternas, baterías de tamaño D, inversores de CA / CC, cargadores de teléfonos solares y bombillas solares en gran parte gracias a la generosidad de los empleados de NES, sus amigos y familiares. 


Tratar de acceder y llevar los suministros a la isla fue un desafío logístico tan grande como el proceso de restauración porque la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA) tenía el aeropuerto atado con ayuda y había muy pocos vuelos comerciales dentro y fuera de Puerto Rico. Finalmente, apenas diez días después de que la tormenta tocara tierra, con dos enormes maletas de suministros, Roger aterrizó en Puerto Rico.

El 5 de octubre de 2017, Roger tuvo la primera reunión posterior a la tormenta con los empleados de PREPA, y quedó claro que la empresa de servicios públicos no podría haber desarrollado adecuadamente ningún plan de recuperación ante desastres para toda esta devastación a la vez. Los empleados de PREPA tenían las manos atadas con múltiples fallas del sistema y por supuesto todos los daños extensos a la red eléctrica. Era evidente para cualquiera que viajaba por la isla, que veía los postes de concreto caídos y rotos, las señales de tráfico inexistentes y la masa de pilas de cables de bajo voltaje en el suelo, este fue un golpe devastador que la red eléctrica y el sistema de energía había sufrido. 

La comunicación en la isla era muy delicada, irregular y aún no existente en muchos lugares. Hubo desajustes de voltaje en ciertos puntos de entrega y, como ejemplo, ocurrió un desajuste en uno de los centros de datos de PREPA durante la re-energización, lo que dañó equipos y sistemas.

Muchos lugares han sido dañados por las inundaciones y los altos niveles de agua. El agua potable, sin embargo, era esporádica e inexistente en momentos en que los generadores de bombas de agua de las municipalidades se quedaban sin combustible diésel. Poco o nada de agua embotellada quedó en las tiendas de comestibles que lograron permanecer abiertas al depender de generadores locales.

Durante el siguiente período de 16 días, los equipos de NES y PREPA dedicaron tiempo a recuperar los sistemas de servidor Head End de NES a la capacidad previa a la tormenta. “Fue increíble trabajar con el equipo de PREPA”, recuerda Roger, “Aquí hay colegas a los que les había dado bombillas solares para iluminar sus hogares, y las mismas personas fueron encargadas de arreglar este corte masivo de la red eléctrica y encender las luces por la isla." 

“Todos lo hicieron en las peores circunstancias posibles y, sin embargo, la mayoría de estas mismas personas se fueron a casa para sentarse en la oscuridad y lidiar sin servicio celular, sin agua, dificultad para encontrar hielo, encontrar combustible si tienen la suerte de tener un generador, o encontrar propano para cocinar. Cosas que parecen triviales en un día normal, pero ahora todos estaban lidiando con la tragedia de su propia vida personal, simplemente seres humanos increíbles para presenciar y trabajar ".

Como resultado de los esfuerzos colaborativos de los equipos de NES y PREPA, la interrupción del sistema NES fue mínima y el sistema AMI de NES fue el primer sistema de medición AMI remoto en pleno funcionamiento que se comunicó en la isla después de

Durante los meses siguientes a la recuperación de la tormenta, a medida que comenzaron las reparaciones de la red de bajo voltaje y se energizaron las líneas, la comunicación a través de líneas eléctricas (PLC) de NES desempeñó un papel fundamental al permitir que PREPA tuviera la capacidad inmediata de leer los medidores AMI a pedido y obtener métricas de calidad de energía para medidores asociados con los transformadores reactivados.

El Sistema NES permitió a PREPA detectar dónde todavía estaban presentes las fallas de línea en la red de bajo voltaje; y dirigir el personal a esos lugares donde hay cortes para restaurar el servicio de los clientes perdido debido a la línea de bajo voltaje y las roturas de la línea de servicio.

Las métricas de calidad de energía de NES ofrecieron a PREPA una visualización para ver caídas, subidas de tensión y desequilibrios de fase, así como nuevas fuentes de energía inversa (Medidores Electricos Netos)  debido al auge de las instalaciones de energía solar porque la gente estaba luchando sin energía eléctrica durante más de dos meses y más.

A medida que el proceso de recuperación se expandió y se energizaron más medidores, PREPA experimentó problemas con su proceso de facturación porque no pudieron leer medidores que no eran AMI debido a la falta de mano de obra de los empleados.

Fue "todos al trabajo" en la empresa de servicios públicos con el fin de restaurar la red eléctrica. Por lo tanto, los empleados, que generalmente leen medidores que no son AMI, fueron reasignados a otros esfuerzos relacionados con la recuperación, que por supuesto tuvieron mayor prioridad en ese momento.

En las áreas de servicio donde los medidores inteligentes NES AMI se implementaron anteriormente, el sistema NES le proporcionó a PREPA la capacidad de recibir con precisión los datos del perfil de carga del cliente. Esto permitió a PREPA utilizar datos reales y evitar tener que estimar la facturación del servicio eléctrico en el Sistema NES.

El gerente técnico de NES, Roger Schreiner, hizo dos viajes a Puerto Rico, pasó 60 días en la isla después del huracán María y ayudó a PREPA con la recuperación técnica en nombre de NES.

Roger, junto con “dos amigos de la isla”, organizaron un enorme esfuerzo de ayuda humanitaria en toda la isla. El grupo de tres logró entregar siete paletas de agua, 240 comidas calientes, 100 libras. de arroz, innumerables velas y pilas a zonas remotas de la isla. También proporcionaron a las residencias puertorriqueñas de costa a costa más de 3,300 bombillas solares.

Estas bombillas resultaron ser fundamentales para muchas familias que viven en las oscuras y desoladas zonas montañosas de Puerto Rico. Roger recuerda una familia en particular que tenía un niño autista que se golpeaba la cabeza todas las noches por miedo a la oscuridad. Con la falta de baterías y combustible para las linternas, estas áreas se volverían completamente negras durante las horas de la noche. Al día siguiente, después de recibir las bombillas solares, Roger recibió noticias de los padres de que, debido a las bombillas solares, su hijo podía manejar la oscuridad y disfrutaba sosteniendo la bombilla por la noche. 

Fue asombroso e inspirador ver el espíritu y la devoción exhibidos por los empleados de PREPA y NES. Ojalá Puerto Rico nunca vuelva a experimentar este tipo de tormenta y devastación. Sin embargo, es satisfactorio saber que a través del arduo trabajo de empleados dedicados y el uso de tecnología de red inteligente líder en la industria, NES pudo desempeñar un papel en la restauración de la red eléctrica de la isla.