La monitorización es uno de los aspectos más importantes en la operativa de Iberdrola, uno de los principales grupos energéticos del mundo. La compañía que preside Ignacio Sánchez Galán no es sólo el principal promotor de electricidad de ciclo combinado con más de 10.000 megavatios gestionados, también puede presumir de ser el mayor operador eólico a escala global con más de 8.000 megavatios instalados.
En este contexto, el Centro de Monitorización, Diagnóstico y Simulación (CMDS) que la energética puso en marcha en junio de 2002 en el polígono El Serrallo de Castellón constituye un elemento clave en su operativa. Adscrito a Iberdrola Operación y Mantenimiento (IOMSA), el CMDS funciona como el cerebro de las 15 Centrales de Ciclo Combinado de Iberdrola: 8 en España, 5 en México y una en Brasil, a las que se suma una nueva central en Riga (Letonia), que ha empezado a operar este año.
Toda la información relativa a la operativa de estas centrales se presenta de forma continua en las consolas de la sala de control del CMDS, en el que trabaja un equipo de 35 personas, a las que hay que sumar el personal encargado de la monitorización en las distintas centrales, con una media de 10 personas en cada una de ellas. Estos profesionales se organizan en torno a cuatro grandes áreas de actuación: apoyo a la operación y el mantenimiento, ejecución de revisiones e inspecciones, servicios técnicos y formación. De hecho, hasta el momento más de 400 personas de distintos países han sido entrenadas en sus simuladores.
La puesta en marcha del CMDS supuso para Iberdrola una inversión superior a los 18 millones de euros, considerando únicamente infraestructura e ingeniería, sin contar el personal altamente cualificado. Y de esa cifra, 12 millones de euros corresponden a infraestructura TI. No en vano, el CMDS recibe un volumen ingente de datos procedente de estas 15 plantas, una información que resulta crítica a la hora de cumplir con las tareas de mantenimiento y optimización de la operación de las centrales, sin olvidar que esta monitorización constante posibilita la detección de cualquier variación en las condiciones normales de operación de las plantas o degradaciones en su rendimiento.
Las comunicaciones resultan fundamentales en este escenario y el CMDS se apoya en una avanzada infraestructura de comunicaciones basada en una red propia MPLS con canales redundados a un mínimo de 2 Mbps que alcanza a las centrales en España, mientras que en las localizaciones internacionales la energética confía en Telefónica.
Por otro lado y para garantizar la correcta recepción on line por parte de este sofisticado cerebro de toda la información procedente de las diferentes centrales, Iberdrola apostó inicialmente por una arquitectura distribuida en las centrales en base a la cual todos los datos se mandaban a un servidor centralizado. El responsable de Servicios Técnicos del CMDS, Miguel Chavero, explica que “empezamos a operar con una infraestructura IBM basada en cluster, pero debido a los problemas de operatividad que teníamos en los sistemas y los failover y la falta de disponibilidad del sistema cluster, tomamos la decisión de apostar por una tecnología de alta disponibilidad que asegurase el flujo continuo de datos entre las centrales y el CMDS y que respondiese a nuestras elevadas expectativas de crecimiento”.
La ecuación disponibilidad/mantenimiento
En esa tesitura y como indica el técnico, “estudiamos las soluciones de los fabricantes que había en el mercado que garantizasen alta disponibilidad bajo entornos Windows, ya que son los que utilizamos”. Tras analizar diferentes soluciones de IBM, Maraton y Stratus, Iberdrola se decantó por esta última. “Los puntos más valorados fueron la alta disponibilidad del sistema a nivel de hardware y su fácil mantenimiento ya que resulta mucho más sencillo mantener un único sistema operativo que varios, como sucede en un cluster”.
En colaboración con Iecisa, Iberdrola abordó un proyecto de transición en el que destacó la rapidez en la instalación y la configuración del sistema operativo: Windows 2000 Server. En un primer momento, la nueva infraestructura de Stratus dio soporte a una de las dos grandes aplicaciones de monitorización y diagnóstico del CMDS, el Plan Information System de la compañía estadounidense especializada en software en tiempo real aplicado a entornos industriales, OSIsoft, el cual es responsable de recoger la información de los sistemas de control de las centrales, que se apoyan en hardware IBM xSeries. “En las centrales estándar 2×1, que cuentan con dos turbinas de gas y una de vapor, el sistema local tiene una capacidad media de 10.000 señales por segundo; y en las centrales monoeje, con una turbina de gas y una de vapor, la media se sitúa en 5.000 señales por segundo, de modo que hablamos de un total de 120.000 señales recogidas en diferentes intervalos -de 1,5 a 10 segundos- siempre en tiempo real”, precisa Chavero.
Al cabo de un año y una vez comprobado su correcto funcionamiento, Iberdrola dio también el salto a Stratus para otras aplicaciones. De acuerdo con Chavero, “los niveles de disponibilidad y la buena gestión del almacenamiento conseguidos hizo que, partiendo de una solución inicial de un solo ordenador, migráramos otras aplicaciones que teníamos de tiempo real al entorno Stratus, que nos garantiza un uptime muy elevado”.
Esos satisfactorios resultados llevaron a Iberdrola a extender su apuesta por Stratus a la segunda gran aplicación del CMDS, el System 1 de GE, que resulta crítico para el mantenimiento preventivo de las centrales y, concretamente, para el análisis de las vibraciones de los equipos rotatibles. Este sistema es el encargado de monitorizar las vibraciones de los equipos que componen el denominado turbogrupo de las instalaciones, que está formado por una turbina de vapor, una turbina de gas y un generador eléctrico.
El System 1 se conecta a la instrumentación avanzada del turbogrupo, compuesta básicamente por ‘Proximitors’ y ‘Acelerometros’, mediante una trasformada de Fourir inversa para analizar el comportamiento espectral de las vibraciones; una tarea fundamental para el diagnóstico de fallos en los equipos rotativos. Los altos niveles de disponibilidad que proporciona Stratus resultan fundamentales en este entorno, teniendo en cuenta que durante un arranque del turbogrupo se generan en pocos minutos más de 2 Gb de información.
Tras un par de meses en los que la antigua y la nueva infraestructura estuvieron corriendo en paralelo, se desactivó la recogida de información en el sistema cluster antiguo, que ha quedado como histórico. Y, a día de hoy, la plataforma Stratus en el CMDS se concreta en dos servidores Stratus ftServer 5760 que comparten un sistema de almacenamiento SAN Clariion de EMC con una capacidad aproximada de 2,5 Tb y que actualmente alberga 1,5 Tb de información. “En las plantas se mantiene en local un histórico de alrededor de un año, mientras que en la central está almacenada toda la información generada desde 2002”, apunta Chavero.
Además de estos dos grandes sistemas -PI y System 1- encargados de almacenar gran cantidad de datos en tiempos real, el CMDS también dispone de otros aplicativos específicos de análisis y existen asimismo sistemas expertos en local que se conectan al repositorio centralizado. Entre ellos se encuentra una herramienta del proveedor Smart Signal que permite el análisis de comportamientos anómalos en los equipos que pueden ser indicativos de potenciales anomalías.
La infraestructura Stratus forma parte de los 176 equipos con los que cuenta el CMDS y de los cuales la mitad son servidores, y el resto equipos de electrónica y seguridad. Se trata de un entorno complejo para cuya gestión Iberdrola ha apostado por herramientas probadas. “Para la gestión de la plataforma hardware usamos IBM Director, para la electrónica de red Cisco Works y para la monitorización de las comunicaciones, el flujo de datos y el software utilizamos el software IT Monitor de OSIsoft”, detalla Chavero.
Inversión a futuro
Iberdrola está muy satisfecha con los resultados de su apuesta por la tecnología de Stratus. “Hemos asegurado la disponibilidad de unos sistemas que, en nuestro caso, son críticos; y hemos ganado, frente al cluster, eficiencia en la gestión del mantenimiento con la consiguiente reducción del tiempo necesario en temas como actualizaciones o parches, que en el cluster exigían el doble”. Además el retorno de la inversión registrado es muy alto. “En términos de inversión realizada versus resultados obtenidos, el ROI de lo invertido en optimizar se sitúa en una media de en torno al 20 o 30 ciento”, destaca Chavero.
De cara al futuro, la seguridad y la ampliación de su alcance centrarán los trabajos en el CMDS. “Por el volumen de información, la sensibilidad de los datos y las particularidades de una arquitectura distribuida, estamos incidiendo en el tema de la seguridad”, comenta el técnico del CMDS, que se protege a nivel perimetral con firewalls de Nokia y CheckpointCheckPoint, y ha apostado por Industrial Defender -que utiliza tecnología de Fortinet– para la detección de intrusiones.
En cuanto a la expansión del alcance del CMDS, Chavero avanza que “el próximo año empezaremos a dar cobertura más allá de las Centrales de Ciclo Combinado”. En este sentido, la energética contempla la incorporación de las Centrales Térmicas de Carbón, que en España son tres; e incluso alguna central nuclear, actualmente estudio; sin olvidar las centrales de Scottish Power, que cuenta con tres Centrales de Ciclo Combinado y otras tres Centrales Térmicas de Carbón.
