CONCEPTOS Y EJEMPLOS DE LA CONCIENCIA SITUACIONAL APLICADA EN LA OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO

COLOMBIANO

Jorge Esteban TobónLíder Mejoramiento de Procesos

Dirección Coordinación de la Operación

• Seguridad operacional y gestión de riesgos en XM.

• Conceptos de conciencia situacional y toma de decisiones en centros de control.

• Mitigación de riesgos asociados a la pérdida de la CS en la operación de sistemas eléctricos.

Temario

Seguridad Operacional y

Manejo de Riesgos en XM.

Demás

PersonasNaturales

“En XM, se entiende la seguridad operacional como un sistema de gestión que vela por que el riesgo de afectación de las actividades de operación se reduzca y

mantenga en un nivel aceptable, o por debajo del mismo, por medio de un proceso continuo de identificación y gestión de riesgos, considerando cuatro pilares

fundamentales: entorno de trabajo, los procesos, la tecnología y las personas”

¿Qué es Seguridad Operacional?

-- Organización Aviación Civil Internacional (adaptación)

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Alto procesamiento de información

Decisiones contra reloj

Esquema de turnos(marginalidad)

Exceso de señales y sistemas

Sistema físico y económico complejoMúltiples objetivos Incertidumbre

Trabajo multidisciplinario

Contexto de la operación de los sistemas eléctricos

Conceptos de conciencia

situacional y toma de decisiones en

centros de control

¿Qué es Conciencia Situacional?

Que ocurre? Porque ocurre? Que podría ocurrir?

“La percepción de los elementos del entorno en un volumen de espacio y tiempo, la comprensión de su significado y la proyección de su estado en un futuro cercano.”

Mica R. Endsley

Ante la necesidad de percibir, comprender y proyectar situaciones que pueden derivar en eventos riesgosos, la CS juega un papel primordial en la toma de decisiones en sistemas dinámicos y complejos.

La Conciencia Situacional y su relación con la toma de decisiones

Las capacidades para la toma de decisiones

de los operadores de sistemas complejos

está limitada por:

• La incapacidad humana de observar y

comprender fenómenos más allá de la

percepción natural del ambiente.

• Resolver mentalmente de forma óptima,

y en tiempos muy cortos, problemas

complejos que involucran múltiples

variables y cursos de acción. Pacific Northwest National Laboratory (Adaptado)

La Conciencia Situacional y su relación con la toma de decisiones

Ausencia de Información

Autosuficiencia

Fracaso en las comunicaciones

Algunos elementos en común de estos incidentes:

Sensación de incapacidad o confusión

Los problemas con la Conciencia Situacional son los causantes del 88% de los accidentes aéreos donde el error humano ha sido demostrado. Igualmente los problemas con CS han sido señalados como principal causa en un gran número de apagones en el mundo.

Factores asociadosa la perdida de la consciencia situacional

Complejidad del sistema

Sensación de incapacidad o

confusión

Falta de un plan de trabajo (planificación) o falla en su seguimiento

Carga laboral, fatiga y factores de estrés

Fracaso en las comunicaciones

Distracción Autosuficiencia

Sobrecarga/Falta de Información

Trampa de memoria Relevancia fuera de lugar

Información no integrada

Ambigüedad

Mitigación de riesgos asociados

a la perdida de la CS en la operación

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Deficiencias de la Gestión del Talento Humano

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Gestión del Error

Habilitación física, técnica y

humana. Entrenamiento

yCertificación

Evaluación de fatiga, Análisis

de los ciclos de turnos y

marginalidad

Análisis de entorno en centro de

control(Sala Estéril)

Intervención herramientas de

supervisión y Control

Administración deficiencias de la gestión del talento humano

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Ejemplo: Intervención en despliegues y alarmas

HallazgosExceso informaciónGráficos limitadosRuido de colores

Exceso alarmas sonoras (8)Información Desagregada

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Demás

PersonasNaturales

Parpadeo/Números/Alarmas

Frecuencia de parpadeo entre 4 y

8 Hz para situaciones

urgentes. Usar el menor número de

decimales posibles. Para la frecuencia si se sugiere utilizar

hasta 3 decimales. 4 alarmas sonoras

Color

Limitar a seis (6) el número de colores

que deben ser identificados. Rojo-peligro,

amarillo- advertencia,

verde-condición segura y azul-obligación de

procedimientos

El color que se debe seleccionar

para el fondo (background) debe

ser claro.

Forma

Uso de formas 2D. NO al uso de

formas 3D, Líneas y dibujos simples,

Resaltar información con ancho de líneas,

color, forma e indicadores adicionales.

Texto

Se recomienda una proporción

mínima de 3:1 de luminancia del

texto y el fondo; usualmente se usa una proporción de

8: 1.

Usar colores brillantes y

saturados con moderación para

preservar la visibilidad de alta

luminancia y evitar "ruido visual"..

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Ejemplo: Intervención en despliegues y alarmas

Representación topológica

AGC Generación Reservas

Seguridad Control de Voltaje

DashBoard (Indicadores de riesgo)

Diseño y desarrollo basado en los “Modelos Mentales” de los operadores, lo cual facilita la percepción y comprensión de los estados del sistema, facilitando

de esta forma la toma de decisiones en tiempo real.

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Ejemplos: Intervención en despliegues y alarmas

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Deficiencias del Sistema Eléctrico

Complejidad del sistema

Sensación de incapacidad o

confusión

Falta de un plan de trabajo (planificación) o falla en su seguimiento

Carga laboral, fatiga y factores de estrés

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Administración deficiencias del Sistema Eléctrico

Sintonía de los aplicativos y

modelo eléctrico

respecto a la operación de tiempo real

Mejoramiento de los procesos para afrontar las realidades

actuales y futuras

Nuevas herramientas

de supervisión y análisis para la operación en tiempo

real

Seguimiento y gestión

detallada de las

desviaciones a la planeación

operativa

Realimentación continua sobre

incidentes operativos y

cumplimiento del protocolo de comunicaciones

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Todo

s lo

s de

rech

os re

serv

ados

par

a XM

S.A

. E.S

.P.

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Trabajadorespor cuenta

propiaPersonasNaturales

Ejemplo : Nuevas herramientas de supervisión y análisis para la operación en tiempo real

Control Coordinado de Carga/Generación

Coordinación Asistida de Maniobras y

Restablecimientos

Despliegues Avanzados de Información

Medición Fasorial

Control Coordinado de Voltaje

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Todo

s lo

s de

rech

os re

serv

ados

par

a XM

S.A

. E.S

.P.

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Ejemplo :Control Coordinado de Carga/Generación

Supervisión de programas de

generación

Múltiples funciones objetivo : costo de

producción, despacho seguidor, emisiones de CO2.

Conjuntos abstractos de restricción no dependientes del

modelo de red (recursos, áreas, sub-

áreas, zonas)

Modelos detallados de características

técnicas (ciclos combinado, cadenas hidráulicas, baterías de almacenamiento,

plantas eólicas, plantas solares)

Asignación optima y monitoreo de

reservas (primaria, secundaria, terciaria,

reserva fría)

Solución de restricciones de red (sobrecargas, cortes,

contingencia).

Permite establecer en tiempo real el despacho óptimo (generación y demanda), en términos económicos (mínimo costo de producción) y/o ambientales (mínimo de emisiones de CO2), brindando al operados el soporte necesario para una mejor toma de decisiones.

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Todo

s lo

s de

rech

os re

serv

ados

par

a XM

S.A

. E.S

.P.

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Ejemplo :Control Coordinado de Carga/Generación

Diseñado para: Ejecución autónoma (mínima intervención de los operadores). Bajo la premisa de siempre entregar una recomendación, provee en un único despliegue la

información y opciones necesarias para mejorar los niveles de CS del operador.

Organizan:Apoyan:

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Deficiencias en las TIC

Complejidad del sistema

Sensación de incapacidad o

confusión

Trampa de memoriaInformación no

integradaSobrecarga/Falta de

InformaciónAmbigüedad

Administración deficiencias en las TICSCADA/EMS

VideoWall

Sistema Telefónico

Consciencia Situacional

Operación MultiSitio

Operación Asistida de Maniobras

Control carga –

generaciónTiempo

Real

Integración WAMS

Estrategias Control Voltaje

Análsis Seguridad

del SIN

Rediseño de ProcesosRediseño de ProcesosCapacitación Talento HumanoCapacitación Talento Humano

Modernización Operación

Exportación de datos

Supervisión de frecuencia

Supervisión de Voltaje

Supervisión de flujos de potencia

Supervisión Angular

Detección de islas

Detección de oscilaciones

Alarmas preventivas

Cálculo de paramétros

Simulación de PMU

Ejemplo: Modernización de la operación – Integración de medición fasorial al sistema SCADA/EMS

Mejoramos en la estimación de estado y la detección en tiempo real de oscilaciones al incluir la medición fasorial en la solución.

Empleados1. Con contrato de

trabajo2. Sin contrato de

trabajo

Trabajadorespor cuenta

propia

Demás

PersonasNaturales

Ejemplo: Gestión del cambio asociada a la modernización de la operación

Informar

Familiarizar

Reconocer

Aprender

Entrenar

Practicar

Chequear

Grupos primarios/medios de comunicación

Sesiones generales de sensibilización

Programa de entrenamiento

Apoyo en prácticas

Seguimiento al entrenamiento y

disposición al cambio

Grupos Priorizados

Coordinación Operación

Tecnología - SCADA (DAOT)

Planeación Operación

Programación Operación

Aseguramiento Operación

Módulo

SCADA

AGC

SPEM/SPM

SIGUARD y DESPLIEGUES VW

STLF

TNA

OTS

Estrategia de comunicaciones y

reuniones de motivación, en las cuales participaron

todos los operadores

Se programaron 6 módulos de entrenamiento, Esta

formación tuvo énfasis en práctica, en total, cada

operador recibió 24 horas de entrenamiento.

El entrenamiento fue evaluado de acuerdo al rol de cada operador y todas las evaluaciones

fueron aprobadas satisfactoriamente

Desarrollo de guías rápidas y acompañamiento de personal experto 7/24

durante los primeros días de puesta en servicio del sistema.

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