RELATÓRIO DE VIAGEM Comitê de Estudos B5

COLÓQUIO DE 2007 DO SC B5 – MADRID (ES)
RELATÓRIO DE VIAGEM
Comitê de Estudos B5 – Proteção e Automação
1. Introdução
O Colóquio de 2007 do SC B5 – Protection and Automation do CIGRÉ foi realizado em Madrid na
Espanha, no período de 15 a 20 de outubro de 2007. O evento foi excepcionalmente realizado em
outubro, na mesma semana do XIX SNPTEE, por dificuldades de agenda do Palacio de Congresos
de Madrid. O relato que se segue traz a visão da delegação do Comitê de Estudos B5 – Proteção e
Automação do CIGRÉ-Brasil a respeito do evento e das reuniões de Working Groups, que se iniciaram em 14 de outubro de 2007.
2. Composição da Delegação
A delegação brasileira do CE B5 no Colóquio de 2007 do SC B5 foi composta pelos seguintes participantes:
Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS), Coordenador do CE B5;
Eng. Raul Balbi Sollero (CEPEL), Secretário do CE B5;
Eng. Iony Patriota de Siqueira (CHESF), Coordenador Internacional do WG B5.92;
Eng. Rui Menezes de Moraes (ONS), Autor Principal de artigo brasileiro e Membro Correspondente do WG B5.36;
Eng. Gustavo Adolfo Galvão de Arruda (CHESF), Autor Principal de artigo brasileiro;
Eng. Denys Lellys (AREVA Brasil), Membro Correspondente do WG B5.07;
Dr. Marco Antonio Macciola Rodrigues (CEPEL), Membro Correspondente do WG B5.20;
Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG), Membro Correspondente do WG B5.31;
Eng. Ubiratan Alves do Carmo (CHESF), Secretário do WG B5.92.
Os Engs. Iony Patriota de Siqueira e Ubiratan Alves do Carmo (CHESF) custearam com recursos
pessoais as suas participações no Colóquio de Madrid.
3. Balanço Financeiro
O custeio da delegação do CE B5 para participação no Colóquio de Madrid totalizou R$ 30.885,31
(trinta mil, oitocentos e oitenta e cinco reais e trinta e um centavos).
A tabela que se segue resume o investimento efetuado pelo CIGRÉ-Brasil com a profícua participação da Delegação do CE B5:
1/56
Nome
Jorge Miguel Ordacgi Filho
Raul Balbi Sollero
Rui Menezes de Moraes
Gustavo Adolfo G. de Arruda
Denys Lellys
Marco Antonio M. Rodrigues
Júlio César Marques de Lima
Total
Inscrição
483,08
483,08
483,08
483,08
483,08
483,08
483,08
3.351,86
Valores em R$
Passagem
Ajuda de Custo
2.239,39
1.878,64
2.358,21
0
2.239,39
1.878,64
2.270,00
1.878,64
2.204,00
1.878,64
2.358,21
1.878,64
2.562,71
1.878,64
16.231,91
11.271,84
Total
4.601,11
2.841,29
4.601,11
4.631,72
4.565,72
4.719,93
4.924,43
30.885,31
4. Evolução da Participação do CE B5 nas Atividades do SC B5 de 2004
a 2007
A tabela abaixo descreve a evolução do número de participantes custeados pelo CE B5 vinculada ao
número de artigos e contribuições apresentados nos eventos do SC B5 realizados no período de
2004 a 2007:
Ano
2004
2005
2006
2007
Evento
40ª Sessão Bienal
Colóquio de Calgary
41ª Sessão Bienal
Colóquio de Madrid
Participantes
2
5
6
7
Artigos
1
2
3
2
Contribuições
3
10
15
18
5. Participação da Delegação Brasileira do CE B5 nas Atividades do SC
B5
5.1. Reunião do Advisory Group WG B5.51 – Substation Automation and Remote Control:
A reunião do WG B5.51 foi realizada na manhã de segunda-feira, 15 de outubro de 2007, sob a coordenação do Brasil. Pelo Brasil participaram o Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS), Coordenador do WG B5.51 e do CE B5, e o Eng. Raul Balbi Sollero (CEPEL), Secretário do CE B5.
A ata da reunião constitui o Anexo I deste relatório. Participaram, além dos dois brasileiros, nove
Membros do WG B5.51 (AU, CH, FI, FR, IEC-CH, NE, NO, PT e US). Participaram também os
Coordenadores (US e FR) dos WG B5.13 e 36 e, como convidado, um Especialista (US) para debater o tema da Segurança Cibernética em ambiente IEC61850, conforme o terceiro item da agenda
abaixo.
Os assuntos debatidos na reunião foram os seguintes:
Minutes of last meeting (2006);
Convenor reports about WG B5.11, 13, 18 and 36 and TF B5.92;
Cyber security issues in IEC61850 environment;
New WG/TF and issues on WG number and reports produced;
Preferential subjects for 2009 and 2010;
Other subjects.
A ata da reunião anterior foi aprovada sem modificações e foram apresentados relatos dos Coordenadores dos quatro Working Groups [o Dr. Brand (CH) substituiu o Eng. Cobelo (ES) com relação
ao WG B5.11 e o Eng. Baass (CH) substituiu o Eng. Rietman (CH) com relação ao WG B5.18] e do
Coordenador da TF B5.92 [o Eng. Ordacgi (BR) substituiu o Eng. Siqueira (BR)].
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Por determinação do Technical Committee, não haverá mais denominação específica para Advisory
Groups nem Task Forces, pois todos os agrupamentos serão doravante denominados Working
Groups. Assim, o AG B5.51 passa a ser denominado WG B5.51 e a TF B5.92 passa a ser denominada WG B5.92.
No Colóquio de Madrid já se colocou em prática a extinção do antigo AG B5.54, tendo sido as suas
atribuições (educação e treinamento) transferidas para os WG B5.51, 52 e 53, dentro das especificidades de suas responsabilidades.
Os principais produtos da reunião do WG B5.51 foram os seguintes:
Segurança Cibernética em Ambiente IEC61850:
- O debate entre todos os participantes foi estimulado por duas brilhantes apresentações feitas
pelo Eng. Holstein (US) e pelo Dr. Brand (CH),
- Foi decidido submeter ao SC B5 a proposição de se criar um WG de curta duração para tratar deste assunto;
Proposições de novos Working Groups:
- The Impact of Implementing Security Requirements Using IEC 61850,
- Maintenance Strategies for Digital Substation Automation Systems,
- Engineering Guidelines for IEC 61850 Based Digital Substation Automation Systems;
Tema Preferencial proposto para 2009 – “Strategies for the Lifetime Maintenance of Substation
Automation Systems”:
- Strategy for conserving the capability of hardware and software repair, correction and update during the lifetime of the SAS,
- Conservation of knowledge and abilities on the system,
- Management of spare part stocks,
- Maintenance strategies and frequencies for SAS (electromechanical, static and digital),
- Appropriate use of local and remote maintenance,
- Changes and improvements due to IEC 61850;
Tema Preferencial proposto para 2010 – “Performance of Distance Protection under Dynamic
Conditions”.
5.2. Reunião do Strategic Advisory Group:
A reunião do SAG foi realizada ao anoitecer de segunda-feira, 15 de outubro de 2007, sob a coordenação do Eng. Ivan De Mesmaeker (CH), Chairman do SC B5. Participaram o Secretário do SC
B5, Eng. Paul Hindle (UK), o Eng. Dennis Holstein (US) e os Coordenadores dos três Advisory
Groups:
WG B5.51 – Substation Automation and Remote Control, Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho
(BR);
WG B5.52 – Protection and Monitoring of Main Plants and Circuits, Eng. Simon Chano (CA);
WG B5.53 – Monitoring, Metering, Recording and Overall System Protection, Eng. Javier
Amantegui (ES).
Os assuntos debatidos foram basicamente os seguintes:
Future Chairman & Secretary issues;
AG composition and scope;
Ideas for Web Site;
Managing WG time schedules;
Publications & Electra;
Ideas for new study topics – especially the proposed new WG: “The Impact of Implementing Security Requirements in IEC 61850”;
Madrid issues;
3/56
Other subjects.
O Chairman informou que seu mandato terminará em 2008 e que será sucedido pelo Eng. Javier
Amantegui (ES). A Sessão Plenária de Paris ainda será presidida pelo Eng. De Mesmaeker, porém a
Reunião do SC B5 terá seu comando partilhado por ambos.
O Secretário do CE B5 também será substituído, e sua escolha depende exclusivamente do novo
Chairman. A este respeito, o Eng. Hindle indicou o Eng. Iony Patriota de Siqueira (BR) para sucedê-lo na secretaria, em função do elevado nível de organização que o Eng. Iony vem imprimindo na
coordenação da TF B5.92. O Chairman informou que a Alemanha, por intermédio do Eng. Gerhard
Ziegler, está pleiteando que o novo secretário seja um de seus compatriotas. O Eng. Amantegui informou que vai considerar ambas as proposições, além de outras alternativas, pronunciando-se em
2008.
Esta foi a primeira oportunidade do SAG atuar com apenas três Advisory Groups, distribuindo-se
entre eles, conforme suas áreas de atuação, as atribuições associadas a “Asset and Information Management, Training and Education”.
A respeito do Website, a principal notícia foi a manutenção do Eng. Didier Wiot (BE) na função de
Webmaster.
Todos consideraram como bem-sucedida a campanha iniciada em 2006 para reduzir o número de
Working Groups e cuidar para que os WGs ativos cumpram seus cronogramas. Diante deste fato, ficou decidido que novos WGs poderiam ser criados comedidamente na Reunião Plenária do SC B5.
Por decisão do Technical Committee, todos os agrupamentos no âmbito de cada Study Committee
serão denominados Working Groups, não havendo mais Task Forces nem denominação específica
para os Advisory Groups, salvo a numeração já indicada (WG B5.51, 52 e 53).
Igualmente satisfatória encontra-se a situação de publicação de brochuras técnicas e artigos na Revista Electra. Em 2008 será publicado um artigo sobre a situação atual e as perspectivas do tema
“Proteção e Automação” sob a ótica das atividades realizadas, em curso e por executar pelo SC B5.
Os autores serão o Chairman, o Secretário e os Coordenadores dos três Advisory Groups.
Sobre as idéias de novos tópicos para estudo, o foco ficou sobre a proposição do Eng. Holstein a
respeito de se criar um WG para cuidar da questão da segurança cibernética, mas respeitando-se a
formatação acordada no WG B5.51.
Foram debatidos aspectos logísticos do Colóquio de Madrid, com reconhecimento geral pela excelente organização propiciada pelo CE B5 da Espanha, sob a coordenação do Eng. Amantegui. Diante da impossibilidade de comparecimento do Dr. Mohindar Sachdev (CA), foi informado que o Dr.
Alexander Apostolov (US) o substituiria, trabalhando em conjunto com o Dr. Klaus-Peter Brand
(CH) e os colegas espanhóis encarregados das demonstrações práticas.
5.3. Reunião do SC B5:
A 71ª Reunião do SC B5 foi realizada no dia 19 de outubro de 2007. Representando o Brasil, participaram:
O Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS), na qualidade de Membro Regular e Coordenador do
WG B5.51;
O Eng. Iony Patriota de Siqueira (CHESF), como Coordenador do WG B5.92;
O Eng. Ubiratan Alves do Carmo (CHESF), Secretário do WG B5.92, como observador.
4/56
O evento foi presidido pelo Eng. Ivan De Mesmaeker (CH), Chairman do SC B5, com o apoio do
Eng. Paul Hindle (UK), Secretário do SC B5.
Eis a agenda da reunião:
Introduction of New Members;
SC B5 Current Membership;
Agenda of the Meeting;
Approval of Minutes for the 70th Meeting – Paris 2006;
Review of the Madrid Colloquium 2007;
Review of Actions from the 2005 SC B5 Meeting;
Technical Committee Meeting Issues;
Remarks by Chairman;
Strategic Advisory Group Meeting;
Significant New Proposals by SC B5 Members;
Advisory Group Composition and Reports;
Future SC B5 Activities;
Working Group Reports;
Communications:
Information on Regional Meetings;
Liaison with other Organizations;
Any Other Business;
Date of Next Meeting;
Close.
Feitas as a apresentação dos novos Membros e a apresentação da lista completa de Membros e Observadores do SC B5, houve pleno acordo quanto à agenda da reunião e foi aprovada sem modificações a ata da 70ª Reunião.
Os principais comentários de avaliação do Colóquio de Madrid foram os seguintes:
Irlanda – Como tratar contribuições conflitantes? Os participantes da Sessão Plenária não têm
tempo para explicar mais detalhadamente as suas posições;
França – A Sessão Pôster deve ser de participação obrigatória para todos os autores de artigos e
sua realização deve se dar antes da Sessão Plenária;
Austrália – A otimização das contribuições durante a Sessão Plenária poderia tomar como princípio a regra de um slide por minuto;
Espanha – A Sessão Pôster começou com boa participação, mas havia poucas pessoas ao final,
levando à conclusão de que duas horas é um tempo excessivo para tal tipo de apresentação;
Relator Especial do TP3 – as contribuições devem ser formalizadas não apenas com a apresentação de slides, mas também por meio de um texto que consolide o que vai ser dito;
Suíça – O último slide de cada apresentação deve ser conclusivo sobre a questão em pauta;
Espanha – As contribuições estavam bem preparadas;
Chairman:
- A submissão de texto com a contribuição é obrigatória nas Sessões Bienais e pode passar a
ser exigida também nos colóquios,
- Os Relatores especiais devem evitar a subdivisão de questões,
- Para a Sessão Plenária de 2008 em Paris cada tema preferencial deverá ter somente oito ou
nove questões,
- A Sessão Pôster deverá ser obrigatória, mas dando ao autor o direito de ser substituído,
- A Sessão Pôster passará a ter lugar antes da Sessão Plenária, simultaneamente com a apresentação das contribuições aos Relatores Especiais, Chairman e Secretário,
- É importante lembrar que, de acordo com a programação geral da Sessão Bienal de 2008,
não haverá Sessão Pôster no âmbito do SC B5;
5/56
Alemanha – A primeira parte do Tutorial, sob o encargo do Dr. Apostolov, destinava-se aos jovens participantes do Colóquio, que não eram muito numerosos;
Suíça – Há estatística da proporção de jovens profissionais no Colóquio?
Espanha – De fato, houve poucos jovens na platéia do Tutorial, visto que eles compareceram
exclusivamente para assistir à Sessão Plenária, por vezes em apenas um tema preferencial,
Suíça – o Tutorial deve consolidar os assuntos e as suas sub-especialidades,
Chairman – o Tutorial deve ter demonstração, tal como em Madrid, porém com maior duração e
ser realizado na Exposição Paralela.
Houve um intenso debate sobre a organização de colóquios, chegando-se à conclusão de que o modelo e as regras adotadas no VII SIMPASE são os mais adequados, conforme observou o Chairman. Ficou acordado que o Brasil enviará arquivos com as orientações para a Espanha, que as traduzirá para o inglês, fazendo as devidas adaptações às especificidades do SC B5. Desta forma, a
Coréia já poderá utilizar o produto na organização do Colóquio de Jeju em 2009.
Observação posterior à reunião: este compromisso já foi saldado.
O Chairman apresentou as seguintes notícias oriundas da mais recente reunião do Technical Committe do CIGRÉ:
Os Study Committees não terão mais Task-Forces, devendo seu organograma ser constituído exclusivamente por Working Groups;
O SC B5 ainda pode melhorar a proporção entre o número de Working Groups e o número de
publicações;
A equipe do Strategic Advisory Group vai produzir um artigo sobre a visão e a atuação do SC
B5.
Observação posterior à reunião: este compromisso já foi saldado.
A título de comentário, o Chairman observou que a origem das preocupações externadas pelo Eng.
Holstein (US) sobre Segurança Cibernética tiveram eco no SC D2, que criou um Working Group
para tratar deste tema em seus aspectos gerais.
A respeito da Reunião do SAG, o Chairman descreveu os assuntos debatidos, destacando a transferência da coordenação para o Eng. Amantegui (ES) na Reunião de 2008 do SC B5. No tocante ao
Website, houve consenso sobre quem deve enviar os dados sejam preferencialmente o Chairman e o
Secretário, de modo a ter mais agilidade. Foi questionado se a possibilidade de fórum pelo Website
deve ser restrita aos Membros do SC B5, assunto que o Webmaster, Eng. Wiot, vai verificar com o
Escritório Central do CIGRÉ. A Rússia sugeriu que os Working Groups prestem ajuda à Wikipedia.
Os Membros do SC B5 fizeram as seguintes proposições, conforme previsto na agenda:
Suíça – É fato que o CIGRÈ passará a envolver-se com Distribuição de Energia Elétrica?
Chairman – É difícil oferecer uma resposta binária a esta questão, pois estão em curso entendimentos entre CIGRÉ e CIRED, mas não necessariamente no sentido de uma fusão. De fato, em
decorrência da evolução tecnológica que tem forte tendência de homogeneização, o SC B5 abriu
as portas para as tensões mais baixas, no entanto, os participantes continuam sendo especialistas
em AT e EAT.
Austrália – As salas de reunião que o SC B5 vem utilizando no Palais de Congrès em Paris são
péssimas, além de muito quentes. Uma providência simples seria a instalação de ventiladores.
Chairman – Ocorre que todas as salas ficam ocupadas nas Sessões Bienais, porém em 2008 o
SC B5 vai procurar antecipar-se para conseguir melhores condições para seus participantes. Ademais, complementou, os coffee-breaks também deixam a desejar.
Quanto à composição e apresentações dos Coordenadores dos Advisory Groups cabe destacar o seguinte:
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Chairman – O escopo dos WG B5.51, 52 e 53 inclui doravante as atribuições do WG B5.54,
que foi extinto;
As apresentações dos WG B5.51, 52 e 53 podem ser encontradas no Website do CE B5, no seguinte endereço: http://www.ceb5.cepel.br/coloquio_de_Madrid_2007.htm;
Como futuro Chairman, o Eng. Amantegui (ES) escolheu o Eng. Richard Adams (UK) para
substituí-lo na coordenação do WG B5.53;
Foram feitas mudanças na composição dos Advisory Groups, resultando na distribuição consolidada na tabela abaixo:
Número
WG B5.51
WG B5.52
WG B5.53
Escopo
Substation Automation Protection & Monitoring of Monitoring, Metering,
and Remote Control
Main Plant and Circuits
Recording and Overall
(incluir escopo do anti(incluir escopo do antigo
Power
go WG B5.54)
WG B5.54)
System Protection
(incluir escopo do antigo
WG B5.54)
Ordacgi (BR)
Chano (CA)
Adams (UK)
Coordenador
Hughes (AU)
Herrmann (DE)
Gonzalez (AR)
Membros
Wiot (BE)
Saksena (IN)
Zhao (CN)
Baass (CH)
Hussey(IR)
A definir (CZ/SR)
Brand (CH)
Al Haj (JO)
Zavolas (GR)
Loukkalahti (FI)
Wroblewska (PL)
Al-Saadi (SA)
Leitloff (FR)
Balasiu (RO)
Barbieri (IT)
Holst (SE)
Takeuchi (JP)
Koers (NL)
Tziouvaras (US)
Kim (KO)
Menezes (PT)
Curk (SI)
Topham (ZA)
Halim (MY)
Steinhauser (AT)
Cease (US)
Opskar (NO)
Os debates sobre as futuras atividades do SC B5 apresentaram os seguintes destaques:
Foram selecionados os Relatores Especiais para a Sessão Plenária de 2008:
- Para o Tema Preferencial 1 “Impact of Process-Bus (IEC61850-9-2) on Protectionand Substation Automation Systems” a Suíça sugeriu o Eng. Christopher Brunner (CH);
- Para o Tema Preferencial 2 “Life Cycle Management of Protection and Control Systems” o
Brasil sugeriu o Eng. Iony Patriota de Siqueira (CHESF);
- Ambos foram aceitos por unanimidade;
O Tema Preferencial 1 só conta com cinco artigos e o Tema Preferencial 2 não muito mais, portanto, decidiu-se abrir uma janela de tempo e aceitar trabalhos adicionais para a Sessão Plenária
de 2008;
A Austrália questionou o limite de artigos por país;
Portugal ofereceu-se para sediar o Colóquio de 2011, mas o assunto ficou para ser definido em
na Sessão Bienal de 2008, quando poderão surgir novas proposições;
Quanto ao Colóquio de 2009, a Coréia fez a apresentação que pode ser encontrada no Website
do CE B5, no seguinte endereço: http://www.ceb5.cepel.br/arquivos/eventos_setor, e o evento poderá realizado no período de 20 a 25 de outubro, de modo a oferecer a possibilidade de participação no APAP (International Conference on Advanced Power System Automation and Protection) que terá lugar de 19 a 22 de outubro na mesma localidade.
A tabela exposta no início da próxima página resume as proposições de novos Working Groups e os
resultados da votação, a qual culminou com a criação de quatro WGs:
7/56
Sugestões
Por
WG
Votos
The Impact of Implementing Security Requirements using IEC61850 - (1.5 year WG)
B5.51
11+11
Maintenance Strategies for Digital SAS (3
years WG)
B5.51
12
Engineering Guidelines for IEC61850
Based Digital SAS (1.5 year WG)
B5.51
12
Application Guide on Digital Inter-Station
Communication for Protection (1 year WG)
B5.52
10
Training and Qualification of Protection
and Control Engineers
B5.53
11+9
Wide Area Protection & Control Technologies
B5.53
12
Membros
D.Holstein(US) Conv + 12 others (see draft report)+FI®
Conv(FR)?, NL®, CH®, FI®,
DE®?, SI©, CA©, BR©, UK©,
NO©, US©, ES©, PT©
Conv(ES), FR®, CH®, NL®?,
UK®, FI©, US®, MX®?,
PT®?, CA®, DE©, AR©,
KO©, BR©, CN©
Conv(SE), DE®, ES®, CN®?,
RO®, CH®?, UK®, SI®?,
KO©, CA©, NL©, US©, ZA©,
AR©?
Conv(?), IT®, UK®, PT®,
BR©, JP©, AU©, RO©, NO©,
US©, ES©, GR©, CH©, SA©,
KO©, RU©?
Conv(?), DE®, IT®, ES®,
CH®, NO®, NL®?, ZA©,
CA©, BR©, CH©, UK©, JP©,
SI©, AR©, US©, MX©, AT©,
PT©
Transmission Network Plant & System
Conv(?), ES®, CH®?, RO®?,
Monitoring Using Protection & Control B5.53
5
BR©, UK©, KO©, AU©?
Devices
Convenção: ® - Membro Regular; © - Membro Correspondente
Depois de duas rodadas de votação, foram criados quatro novos Working Groups:
The Impact of Implementing Security Requirements using IEC61850;
Maintenance Strategies for Digital SAS;
Engineering Guidelines for IEC61850 Based Digital SAS;
Wide Area Protection & Control Technologies.
Note-se que foram aceitas todas as proposições do WG B5.51, sob coordenação do Brasil.
Observação posterior à reunião: o Brasil já está representado nos quatro novos WGs.
Note-se que foram aceitas todas as proposições do WG B5.51, sob coordenação do Brasil.
Observação posterior à reunião: o Brasil já está representado nos quatro novos WGs.
Em seguida, também por meio de votação, foram selecionados os Temas Preferenciais para o Colóquio de Jeju em 2009 na Coréia, a partir das proposições dos Advisory Groups WG B5.51, 52 e 53.
A tabela que se segue resume o resultado da votação:
Sugestões
AG
Strategies for the Lifetime Maintenance of SAS Systems (new WG)
51
Advancements in Generator Protection (WG B5.04)
52
Protection & Control of Shunt Reactors (WG B5.37)
52
Protection & Control of FACT devices and impact on Protection Systems
52
Wide Area Monitoring, Control & Protection Technologies
53
Effects of renewable energy sources and new generation on Protection and auto53
mation of substation (WG B5.34)
Performance of Distance Protection under Dynamic Conditions
51
8/56
Votos
10
9+7
7
10
9+8
9+5
4
Depois de duas rodadas de votação, foram selecionados os três Temas Preferenciais:
Strategies for the Lifetime Maintenance of SAS Systems;
Protection & Control of FACT devices and impact on Protection Systems;
Wide Area Monitoring, Control & Protection Technologies.
No tocante ao andamento das atividades dos Working Groups, as apresentações dos respectivos Coordenadores
podem
ser
encontradas
no
seguinte
endereço:
http://ceb5.cepel.br/coloquio_de_Madrid_2007.htm.
Por fim, foram apresentadas as notícias do IEC e do IEEE, pelos respectivos elementos de ligação,
Dr. Klaus-Peter Brand (CH) e Eng. Thomas W. Cease (US).
5.4. Sessão Plenária do SC B5:
Para poder participar condignamente da Sessão Plenária do CE B5 no Colóquio de Madrid, o CE
B5 manteve-se fiel à sua tradição de poder falar pelo Brasil, realizando um Seminário Interno onde
foram apresentados e debatidos os artigos do colóquio, de modo a subsidiar a elaboração das contribuições a serem submetidas da parte da Delegação Brasileira. Este procedimento tem levado o Chairman do SC B5 a tecer repetidos elogios, como se deu no Colóquio de Madrid, a respeito de como
o Brasil e a Índia destacam-se pela fidelidade ao espírito do CIGRÉ, que é orientado a países e não
a pessoas nem empresas.
O Seminário Interno foi realizado em 1 e 2 de outubro de 2007 na Sede do CIGRÉ-Brasil no Rio de
Janeiro, tendo como participantes:
Adriano Pauli (ELETROSUL);
Allan Cascaes Pereira (UERJ);
Álvaro Ximenes de Carvalho (ELTMAN);
Davidson Geraldo Ferreira (CEMIG);
Denys Lellys (AREVA);
Gustavo Adolfo Galvão de Arruda (CHESF);
Gustavo Forster (ABB);
Iony Patriota de Siqueira (CHESF);
Jayme E. Silva Filho (FURNAS);
Jeder F. Oliveira (CEMIG);
Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS);
José Benedito Mota Júnior (ITAIPU);
Júlio César Marques de Lima (CEMIG);
Licinio Miranda (GE);
Luis Fabiano dos Santos (ABB);
Marcelo Paulino (ADIMARCO);
Márcio Henrique A. Wanderley (FURNAS);
Marco Antonio Macciola Rodrigues (CEPEL);
Meronides Jonnel Ramos (CTEEP);
Murilo Haydt de Souza (AMPLA);
Nilson de Oliveira (ZIV);
Paulo César G. Campos (ELETRONORTE);
Raul Balbi Sollero (CEPEL);
Rogério Menezes de Moraes (SEL);
Rui Menezes de Moraes (ONS);
Sergio Jacobsen (SIEMENS).
As apresentações realizadas no Seminário Interno
http://ceb5.cepel.br/coloquio_de_Madrid_2007.htm.
9/56
podem
ser
obtidas
no
endereço
A consolidação do material produzido no Seminário Interno e a definição de quais questões seriam
respondidas e por quem foi levada a cabo numa reunião da Delegação Brasileira que contou com o
apoio do Eng. Allan Cascaes Pereira (UERJ). A reunião foi realizada em 3 de outubro de 2007 na
Sede do CIGRÉ-Brasil no Rio de Janeiro. No item 6 deste relatório estão detalhadas todas as contribuições efetivamente apresentadas pela Delegação Brasileira.
Os artigos, o Special Report e todas as contribuições referentes aos três Temas Preferenciais podem
ser encontrados no seguinte endereço: http://ceb5.cepel.br/coloquio_de_Madrid_2007.htm. Lá estão
tratados:
Tema Preferencial 1 – “New Trends on Busbar Protection”;
Tema Preferencial 2 – “Acceptable Functional Integration in Substation P&C for Transmission
System”;
Tema Preferencial 3 – “Protection of Transmission Lines & Co-ordination of Transmission System Protection”.
6. Contribuições Apresentadas pela Delegação Brasileira
6.1. Tema Preferencial 1 – “New Trends on Busbar Protection”
Questão 1.1: “What are the main utility considerations when deciding on appropriate busbar
protection scheme(s) for a particular application?”
Rui Menezes de Moraes (ONS):
“In Brazil we have two different approaches:
At what we call the Main Grid (the transmission network with voltages from 230 kV and above) the
use of busbar protection is a mandatory Grid Procedures requirement. On 345 kV and above busbars, the main consideration is allowing short time fault clearance to maintain system integrity. On
the lower level (230 kV), the application is driven by relay sensitivity and voltage sags caused by
long time remote backup protections.
At the sub-transmission and distribution levels, busbar protection applications are left to the utility
judgment. In practice, busbar protection is used on most important busbars, independently of voltage level.”
Questão 1.2: “What are the practices regarding duplication of the busbar protection scheme?
How the tripping from these two schemes is then arranged (e.g. two out of two principle used)?
What are the practices regarding dedicated backup scheme for busbar protection (e.g. busbar
splitting scheme)?”
Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS):
“Itaipu Power Plant GIS 500 kV Substation:
The second 500 kV GIS in Brazil, probably in the world.
Four independent busbar sections – two sets of longitudinally interconnected double-busbar
configuration with double-breaker bays for lines and breaker-and-half for generators.
Duplicated protection for each busbar section:
- High impedance differential protection;
- Phase comparison protection.
One out of two is the tripping criterion.
More than two hundred internal and external faults in the first years of operation (around fiftyfifty): no refusals for internal faults and no incorrect tripping for external faults.
No generation loss thanks to the expensive busbar configuration.
Conventional remote back-up is available, but never had to trip.”
10/56
Questão 1.3: “What is the presently used technology for busbar protection relays by utilities?
What is the trend in applying numerical busbar protection versus busbar protections using conventional technology?”
Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS):
“Brazilian Main Grid:
More than 90% busbars of Brazilian Main Grid (230 kV and above) are provided with local
protection.
Only a few 230 kV busbars remain being remotely protected.
There are utilities that have local busbar protection for all voltage levels.
Technologies in Service:
Technology
Quantity
%
Electro-mechanical
452
71.86
Static
90
14.31
Numerical
87
13.83
Total
629
100
Protection of New and Retrofitting of Old Busbars:
New substations in Brazilian Main Grid are all expected to have numerical busbar protections.
Substation retrofitting leads to substitution of analogue by numerical protections.
Substitution priority is urged for busbars in service with configurations that need isolator replica, if their analogue protections are not provided with such facility.”
Questão 1.4: “With increased power transfer and big demands on power quality do utility consider applying busbar protection for sub-transmission and distribution stations in order to reduce
the total fault clearing time? When is such protection necessary?”
Júlio César Marques de Lima (CEMIG):
“In Brazil, the application of busbar protection for 230 kV and above is not a choice of the utility,
but it is a mandatory Grid Procedures requirement.
For sub-transmission and distribution stations, whose bus configurations are more complex, the
busbar protection is not applied, in a general way. The applications are restricted to the more important buses, considering the level of short circuit, the number of bays and the interconnection
with other systems.
In many cases busbar protection is not installed on sub-transmission and distribution buses due to
the high costs of project and maintenance.
With the advent of IEC 61850 will be expect an increase in the application of busbar protection in
sub-transmission and distribution stations, through the implementation of GSE messages for directional comparison schemes to detect faults on the bus, as shown in the paper 105:
11/56
Peer-to-peer communications based bus protection for sub-transmission and distribution stations
(paper 105).”
Questão 1.5: “a) What are the main conditions to select one of the two available types of busbar
protection arrangements? b) What are the operational experiences with one or another arrangement? c) Is there any differences regarding, engineering, installation, testing, commissioning
and Operation of these two types of busbar protection arrangements? d) How is the DC power
supply arranged for these two solutions?”
Denys Lellys (AREVA):
“a) In general the architecture in Brazil is de-centralized that leads to wiring cost reduction. In
some existing substation we have centralized architecture.
b) So far the experience is good for both architectures.
c) Yes, for tests and commissioning in the substation the de-centralized architecture is easier.
d) De-centralized solution: DC supply is provided of the same bay (shared). Centralized solution:
DC supply is exclusive from battery system.”
Questão 1.8: “Is there any statistic available regarding unwanted operation of busbar protection
caused by CT saturation? Are any problems reported regarding missing/delayed operation of
busbar protection due to CT saturation for internal fault?”
Rui Menezes de Moraes (ONS):
“FURNAS and ELETROSUL, two of the main transmission utilities in Brazil, had some problems
caused by CT saturation during internal faults in high impedance differential busbar protections.
CEEE, the transmission utility for Rio Grande do Sul state, had some problems caused by CT saturation during internal faults in low impedance differential busbar protections.”
Questão 1.15: “a) What are reasons to use the end fault protection? b) What are practical operational experiences with such solution? c) How often is such feature used? Is there any record of
actual operation of the end fault protection?”
Denys Lellys (AREVA):
“a) To eliminate faults between the circuit breaker and CT (dead zone).
b) So far the experience has been good for both architectures.
12/56
c) The experience is very useful and some faults have happened in this zone.”
Durante os debates efetuados por meio de contribuições espontâneas, após a Finlândia haver levantado a questão de manutenção das proteções de barra, focando em dúvida quanto momento mais adequado para retirar de serviço a proteção, observou-se um significativo silêncio no plenário. O
Brasil, por intermédio do Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS), aproveitou a oportunidade para
justificar o silêncio, pedindo que se identificassem aqueles, dentre os presente, que fossem especialistas em manutenção: absolutamente ninguém se manifestou. Diante desta evidência, o Brasil reiterou a necessidade do SC B5 ter atividades específicas na área de manutenção, de maneira a contar
com os respectivos especialistas. O Brasil citou a proposta do Eng. Antonio Varejão de Godoy
(CHESF), Coordenador do Comitê Técnico do CIGRÉ-Brasil, que já está trabalhando para tratar da
manutenção em vários planos, desde grupos de trabalho até um seminário nacional. Como se pode
observar no subitem 5.3, à página 8 deste relatório, foi efetivamente criado um WG para cuidar de
estratégias de manutenção de sistemas digitais de automação de subestações, justamente a partir de
proposta do Advisory Group WG B5.51, sob coordenação brasileira.
6.2. Tema Preferencial 2 – “Acceptable Functional Integration in Substation P&C for Transmission System”
Questão 2.2: “Should test procedures trend to simulate a set of real fault conditions to check the
interaction between the different protection elements instead of testing their individual characteristics as in the conventional way? Is this kind of procedures used by any utility?”
Iony Patriota de Siqueira (CHESF):
“Individual or Joint Functional Testing:
Difficulties to test individually:
- Isolation of each function,
- Lack of information,
- Time consuming,
- Error prone;
Advantages of real fault simulation:
- Joint test of several functions,
- Easier to automate,
- Less information required,
- Time saving;
Requirements for real fault simulation:
- Functional model of IED (UML),
- Test specification and acceptance criteria (XML),
- Functional and fault test coverage.
Functional Test Coverage:
IED
commandposition
F1
current
F3
current
F7
F4
commandposition
F8
F10
position
F9
F2
command-display
F5
commanddisplay
command-display
13/56
FUNCTION
TEST
F1
F2
F3
F4
TEST
CASE
T1 X
F5
…
…
…
X
…
X
X
X
X
Tn
COVERAGE X
X
X
X
X
X
X
…
…
…
X
…
…
FMn
FUNCIONAL
FAILURE
Failure Mode Test Coverage:”
FAILURE MODE
FMEA
FM1 FM2 FM3 FM4 FM5 …
F1 X
X
…
X
X
X
X
Fn
COVERAGE X
X
X
X
X
TEST
CASE
T1 X
X
X
X
X
T2
X
T5 X
X
T6
X
T7
Fn
X
X
X
X
X
Questão 2.3: “Can Wide Area Monitoring and Protection Systems based on synchronized
phasors from Phasor Measurement Units, integrate protection functions that are nowadays installed locally in substations, for instance, remote back-up or out-of-step islanding, eliminating
these elements from the substations? Which are the requirements in communications?”
Rui Menezes de Moraes (ONS):
“The Brazilian Synchrophasor project is just starting. In this early stage, protection will not be
considered, as there are important issues needing to be address before intending to use WAMS
to serious protection applications. PMU dynamic performance and proper designed architecture are examples of points to be improved or better defined. When experience comes, the lowhanging fruits probably will be the use of the high accurate and fast PMU measurements to
arming some SIPS that today rely on SCADA measurements.
The telecommunication system also will need to be improved, as today redundant channels are
not widely available and protocol standardization for wide area protection was not concluded
yet.”
Questão 2.5: “May the lack of system-oriented tools impose limits to the integration that utilities
are introducing in IEC 61850 substations? Which is the situation today regarding the development of these tools and which progress can be expected?”
Iony Patriota de Siqueira (CHESF):
“Levels of User Specifications:
No specification ⇒ Vendor specifies & tests;
Textual specification ⇒ Common to previous SAS generation;
Conformance to IEC 61850 ⇒ Vendor defines SAS structure & behavior;
14/56
Structural specification (UML) ⇒ User define logical structure & behavior;
Configuration specification (SCL) ⇒ User defines SAS configuration.
CHESF Requirements for System-Oriented Tool:
Browser
External Client Web Service
Local Client
System Tool
IToolHtml
IToolWs
Presentation Services
Web Services
IToolAPI
SAS Configuration
Persistency
ISupplier
Supplier Coupling
ISupplier1
ISupplier2
ISupplier3
ISupplier4
Supplier1
Tool
Suppier2
Tool
Supplier3
Tool
Supplier4
Tool
CHESF Arquitecture:
Remote
User
Regional
Center
Network
Center
LAN
Remote
User
LAN
WAN
Engineering Tool
Router
Switch
LAN
IED
IED
IED
Local
Stations
Questão 2.10: “How are utilities preparing, organizing and adapting to cope with the challenges
that new multifunction fully integrated devices will pose in respect to configuration, testing,
commissioning, maintenance and version management? Can any utility present its experience of
reorganization of P&C departments and/or subcontract policies?”
Júlio César Marques de Lima (CEMIG):
15/56
“One of the biggest challenges with the integration of protection and control functions in one device
is the life time management of protection and control settings informations.
The expansion of the number of settings within a particular device and the flexibility offered for the
modern IEDs increased the complexity of this task. In addition, the control of the software and
firmware versions is now needed to identify the appropriate compatibility between relays, PC software and the setting files. This necessity of information control has significant impact for the settings calculation and maintenance activities.
The challenge therefore is to establish procedures to ensure that the utility setting records are identical to actual relay settings. This item is part of the scope of the WG CIGRE B5.31 – Life Time
Management Relay Settings activities.
In Brazil, this procedures are not still defined. There are many problems with the validation of the
settings files that can have been changed by the maintenance team during commissioning and test
procedures.
One brazilian utility is developing a new system for managing settings, with the integration between
operation and maintenance databases. For the digital relays there is a general description and the
setting file is attached according to the manufacturer format. The system still has procedures and
levels of validation for settings files and firmware versions.
Phoenix Relay Database”
Questão 2.11: “Is any user already planning to employ the “two boxes per bay” solution in
transmission, or the “two boxes per substation” system? Is there equipment available in the market? When can these solutions be adopted? Which are the advantages and disadvantages or obstacles? How can these obstacles be overcome?”
Marco Antonio Macciola Rodrigues (CEPEL):
“Comments with future expansions issue in mind.
Two boxes per bay approach:
Bay functions are not expected to increase with time;
Processing demand over the existing hardware not expected to change;
Software functions do not use to change drastically;
Depends on substation size and expansion expected;
Small substations, no expansion: almost similar to bay approach;
Transmission substations:
- Supposition: two boxes principle can be applied at substation construction time (not too
large),
- Brazil: New unplanned players may connect to substation in the main transmission grid,
- Each new connector new bays new tasks to the same IED IED saturation new
modules?? May be!;
Brazil: purchase of IED modules by auction cannot guarantee compatibility need for
standard hardware definition;
16/56
Alternative: second set of boxes break two boxes principle;
Note: use of 61850 interoperability features expected to support free allocation of functions:
- Improve backup of functions,
- Improve computational burden distribution:
6.3. Tema Preferencial 3 – “Protection of Transmission Lines & Co-ordination of Transmission
System Protection”
Questão 3.1: “What is the time window frame and co-ordination issues that would be possible to
schematize the relationship between FCR (Fault Clearance Relay), SPS (Special Protection
Scheme), and Wide Area Protection Schemes? Would it be possible to present, for the benefit of
discussion and for added tutorial purposes, one detailed case study example of a specific SPS coordination?”
Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS):
“Brazilian Main Grid – Coordination:
Brazil’s two most important Wide Area Protection Schemes are in service in South-Southeast
and North-Southeast Interconnections;
They are both aimed to generation shedding in case of line losses within the respective transmission trunks (750 and 500 kV);
The two WAPSs do not have coordination issues with FCRs.
Brazilian Main Grid – Time Window:
Both WAPSs have time windows of 5 seconds to cope with sequential transmission line losses;
After the time window the WAPSs assume that the transmission trunk is operating in a new topology;
So far, no wrong operations concerning sequential transmission line losses (around three events
per year since 1986 in 750 kV Trunk);
Brazilian SC B5 considers advisable to present, in the near future, one detailed case study example of a specific SPS coordination;
Our best specialist (Roberto Campos de Lima) will join CIGRÉ as an Individual Associate, so
our country will be able to contribute to any activity on this subject.”
Questão 3.8: “Which type of test (homologation, application oriented, commissioning, predicted
or periodical maintenance test, etc.) should be based on real COMTRADE files?”
Gustavo Adolfo Galvão de Arruda (CHESF):
“Most Utilities in Brazil require Transient Testing for homologation purposes. The objective is to
evaluate the performance of the whole protection/teleprotection schemes for a large number of real
fault conditions which can be carried out preferentially in real time by means of a Real Time Digital Simulator or using COMTRADE files previously generated via electromagnetic transient simulation software.
In order to obtain successful testing results, consequently analyzing the behavior of the protection
schemes appropriately, Power System components such as lines, instrument transformers, infeeds,
and generators must be accurately modeled.
COMTRADE files, either software-generated or retrieved from relays/DFRs are often used for setting optimization purposes as well as for system protection analysis after disturbances.
Synchronized end-to-end test based on COMTRADE files has been recently considered by some
Brazilian Utilities as an important tool for checking the whole protection panels on both line terminals, including teleprotection, consequently a timely manner to avoid possible malfunction of a protection scheme in the future.”
Questão 3.9: “What experiences may be reported regarding redundancy policies and strategies
followed to account for telecommunication aided protection schemes availability?”
Rui Menezes de Moraes (ONS):
17/56
“Redundant teleprotection schemes are mandatory requirement for 345 kV and above transmission
lines in Brazil. The Grid Procedure asks for duplicated telecommunication equipments with channels using, preferentially, different physical paths.
Utilities in Brazil commonly do not rely on rented telecommunication services for operation and
protections needs. So, in the past, main transmission utilities invested in their own telecommunication infrastructure, usually using microwave and power line carrier systems. Nowadays, new
transmission lines are acquired by auctions and for small TRANSCOs the cost of a microwave system could be not justifiable. Most new transmission lines are protected by fiber optical and PLC
systems, where frequency spectrum allows.”
Questão 3.10: “Concerning Traveling Waves technique, what are the main limitations or constraints for its actual or wider application? Would any examples of real experiences be presented?”
Raul Balbi Sollero (CEPEL):
“Traveling wave protection in the Itaipu-Sâo Paulo, 910 km, series compensated 750 kV transmission line:
Originally 2 circuits: one traveling wave and one conventional;
Detailed TNA model tests: necessity to adjust input filters;
Very short zone 1 setting (only about 30%).
AC Transmission System
Experience since 1985: Good performance, but not as good as the conventional.
Statistics - performance from 1998 to 2006:
TW RELAY PERFORMANCE
TRIPS
%
503
98.63
Correct
5
0.98
Incorrect
2
0.39
Failure to trip
0
0.00
Accidental
510
100.00
Total
Incorrect trips (5): 1 because of equipment problem and 4 because of design flaw.
Failures to trip (2): both because of design flaw.”
Questão 3.14: “Would the existence of redundant or complete different principles used by Main
1 and Main 2 protections, for the same protected line, although from the same manufacturer be
acceptable as an alternative of having each one of the protective relays from different manufacturers? Are utilities wheeling to change their philosophy about Main 1 / Main 2 (same or differ18/56
ent principles/manufacturers) due to the introduction of IEC61850 and evolution in turn-key
business?”
Raul Balbi Sollero (CEPEL):
“Present Situation - Practices of Major Utilities in Brazil:
Only one adopts the philosophy of two different principles and two different manufacturers, but
currently this is being reconsidered;
Most Utilities adopt two identical protection systems for Main 1 and Main 2.
Tendency - Informal survey among CIGRÉ B5 Utilities members in Brazil:
They recognize the technological push towards stronger functional integration;
A reasonable limit seems to be two boxes per bay (better handling of expansion/retrofitting);
This leads to a natural tendency to have two different principles from the same manufacturer
per box.”
Principle 1
------------Principle 2
Principle 1
------------Principle 2
Questão 3.16: “In what way would the use of computer-aided co-ordination tools benefit the
overall interconnected networks protection system performance? What are the key factors that
would allow such approach to be succeeded?”
Gustavo Adolfo Galvão de Arruda (CHESF):
“Coordination problems are more likely near the boundaries between utilities because neighboring
Companies often look like “black boxes” to one another. A Company will not always have a good
model of its neighbor’s network, nor accurate protection setting information about the neighbor’s
relays.
Use of a computer-aided coordination tool allows one to simulate a protection system as a system;
that is, it allows studying all the protective devices at the same time. In the traditional, manual approach, an engineer chooses a pair of devices and studies only them, or only some other pair, but
perhaps not the “right” pair to find a problem.
Different companies may use different protection schemes, and so many schemes may be used.
Therefore the computer-aided approach should be independent of the number and type of schemes,
provided the engineer models them. Again, the computer simulates them all together and should be
able to distinguish desired operations from undesirable operations.”
7. Participação nas Reuniões dos Working Groups onde o Brasil tem Representação
7.1. WG B5.07 – Modern Techniques for Protecting and Monitoring of Transmission Lines
Participante Brasileiro: Eng. Denys Lellys (AREVA Brasil), Membro Correspondente.
Havia sido agendada a reunião do grupo WG B5.07 para ocorrer na mesma semana do colóquio em
Madri, entretanto devido as atividades do coordenador Eng.. Simon Chano (CA) durante o colóquio, foi comunicado pelo mesmo que estava transferindo a reunião para a semana seguinte ao colóquio, na cidade de Barcelona, o que inviabilizou nossa participação como membro correspondente, sendo solicitado ao coordenador que nos enviasse notas de da reunião para divulgação aos Participantes do Grupo-Espelho do Brasil.
19/56
O WG B5.07 já realizou cinco reuniões desde a sua criação, cuja participação do Brasil ocorreu em
três reuniões e pode-se concluir que as discussões técnicas sobre os temas já foram consolidadas e
distribuídas para os membros regulares redigir seus relatórios de acordo com a itemização e os temas a seguir, estando prevista a conclusão e divulgação do relatório do WG B5.07 para o ano de
2008.
Scope and Introduction;
IEC Terminology;
Survey;
Dependability, Security, Sensitivity and Speed;
Trends on Protection Algorithms;
Applied Telecommunication Technologies;
Protective Relaying Functions;
Control Functions;
Monitoring Functions;
(Other) Auxiliary Functions;
Architecture, Integration and Data Management;
IEC 61850;
System configuration;
Applications;
Future Trends;
Bibliography;
References.
7.2. WG B5.20 – New Trends for Automated Fault and Disturbance Recording and Analysis
Participante Brasileiro: Dr. Marco Antonio M. Rodrigues (CEPEL Brasil), Membro Correspondente.
Não houve reunião do grupo durante o colóquio de Madrid, devido a motivos de força maior por
parte do Coordenador Dr. Mladen Kezunovic (US).
O andamento do WG B5.20 pode ser assim resumido:
Já houve oito reuniões, listadas a seguir:
- Torino, Itália em 06/06/2005,
- Calgary, Canadá, 14/09/2005 (com participação do Brasil),
- Madri, Espanha, 24/05/2006,
- Paris, França, 30/08/2006 (com participação do Brasil),
- Conference Call em 29/11/2006 (com participação do Brasil),
- Lyon, France, entre 19/12/2006,
- Conference Call em 10/04/2007 (com participação do Brasil),
- Oslo, Noruega, em 14/06/07;
Estrutura do relatório:
- Objectives,
- Present status,
- Future needs,
- Functional requirements,
- Implementation,
- Conclusions,
- References,
- Appendixes;
20/56
Na época da reunião da Noruega, os capítulos 1 a 3 do relatório estavam bastante avançados, o
capítulo 4 foi preparado, enquanto que o capítulo 5 estava por ser iniciado;
Segundo entendimentos mantidos com o Eng. Alberto Cerezo (ES) durante o colóquio de Madrid, confirmando as expectativas, não houve mais interações do grupo após esta oitava reunião
da Noruega;
A única atividade adicional foi a redação do capítulo 5 pelo Coordenador, o que gerou o draft
#3, arquivo que contém todo o relatório;
Até 18 de fevereiro de 2008 o grupo preparará uma revisão do texto, após a qual haverá um documento completo para apresentação por parte do WG.
7.3. WG B5.31 – Management of Protection Settings
Participante Brasileiro: Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG), Membro Correspondente.
A reunião do WG B5.31 foi realizada no dia 15/10/2007 na sala Alemanha do Palácio de Congressos de Madrid, coordenada pelo Dr. Peter Crossley (UK). Representando o CE B5 estiveram presentes o Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG-D), Membro Correspondente do WG, e o Eng.
Gustavo Adolfo Galvão Arruda (CHESF), participante do Grupo-Espelho.
Grande parte da reunião tratou da revisão da agenda de trabalho do WG, com a inclusão de novos
itens, por solicitação de alguns membros do WG e por sugestão do próprio Coordenador. As principais discussões giraram em torno dos seguintes assuntos:
Como identificar as diversas fases do life-time management;
Inclusão do item “Gerenciamento do Cálculo de Ajustes”, onde deverá ser descrita a prática do
controle dos cálculos realizados antes da efetiva liberação da ordem de ajustes;
Questões relativas à manutenção e revisão regular dos ajustes face às exigências de empresas de
seguros quando da ocorrência de sinistros envolvendo equipamentos do sistema elétrico;
Procedimentos de revisão de ajustes de proteção quando há mudanças no sistema elétrico de potência:
- Quando realizar novos testes completos?
- Quando realizar os testes de modelo?
Cabe ressaltar que, na proposta original de trabalho do WG B5.31, não estava prevista a discussão
de aspectos relativos ao tema de cálculo de ajustes, porém alguns membros do WG entenderam que
o controle da documentação relativa ao cálculo deve ser incluída no escopo do trabalho face ao volume de informações contido nesta documentação e sua importância para um efetivo controle de
qualidade do gerenciamento das informações de ajustes dos sistemas de proteção.
Ao final das discussões, foram incluídos os seguintes itens no sumário do relatório a ser emitido pelo WG:
Cyber security access with PCs, virus prevention, list of references;
Remote management of relay settings, remote modification;
Organization of knowledge transfer about settings (internal and out-source control);
Auditing/Accreditation of people involved in setting management;
Contracts/agreements between utilities and manufactures;
Strategy of outsourcing (differences, policy, equipment, capability and staff members);
Impact of utility organization structure on P/C settings;
Audit process to ensure fixed settings do not change and flexible settings are only settings changed/and variable settings can change;
What are settings and what is functionality?
How hide settings only limited range of settings should be adjustable;
Provide knowledge appropriate for users skill/requirements;
21/56
Functional description: logical schemes x contact diagrams and impacts in disturbance analysis.
Após o estabelecimento dos novos itens do relatório a ser emitido pelo WG, foi feita uma nova distribuição de tarefas entre os diversos países representados mo WG, ficando sob a responsabilidade
do Membro Correspondente Brasileiro, e conseqüentemente do Grupo-Espelho, o desenvolvimento
dos seguintes tópicos:
Procedures to ensure utility stored settings are identical to actual relay settings (Prazo: janeiro
de 2008);
Procedures to update stored settings (Prazo: março de 2008);
Impact of utility organization structure on P&C settings (Prazo: abril de 2008).
Ainda está sendo aguardado o envio, pelo coordenador do WG, da nova versão do relatório, modificado durante a reunião em Madrid.
7.4. WG B5.92 – Functional Testing of IEC61850 Based Systems
Participante Brasileiro: Eng. Yoni Patriota de Siqueira (CHESF), Convenor.
O Brasil coordenou a Terceira Reunião do WG B5.92 (antiga TF B5.92), sobre Testes Funcionais
em Sistemas Baseados na Norma IEC 61850, com a seguinte participação:
Nome
Iony Patriota (Convener)
Stephen Thompson
Artzol Garcia
Dennis Holstein
Marco Janssen
Gareth Barber
Ricardo Cartacho
Tetsuji Maeda
País
Brasil
Reino Unido
Espanha
Estados Unidos
Holanda
Reino Unido
Portugal
Suíça
Empresa
CHESF
AREVA T&D
ZIV
Opus Publishing
UTInovation
Toshiba
REN
ABB
A seguinte agenda foi seguida:
Meeting opening (Iony);
Review of meeting agenda (Iony);
Review of WG objectives and status (Iony);
Status of Technical Brochure chapters:
- Executive Summary (Dennis),
- Introduction (Dennis).
- Functional Requirements (Stephen),
- Test Requirements (Pascal),
- Test Coverage (Iony),
- Functional Test Tools (Alex),
- Functional Test Specification (Garcia),
- Test Case Example (Ubiratan),
- Conclusions (Dennis),
- Apêndice A - Functional Specification Template (Iony),
- Apêndice B - Functional Test Specification Template (Iony),
- Apêndice C - XML Scheme for Functional Test (Iony),
- Glossary (Dennis),
- References (Dennis);
22/56
Update of Table of Compromises (todos);
Review of Posted Questions and Comments (todos);
Task assignments, schedule, deadlines and next meetings (Iony)
Meeting evaluation and closing remarks (todos).
Destaque para a discussão e esclarecimento das dúvidas levantadas pelo representante da Austrália,
que infelizmente não estava presente. Re-validada a programação das próximas reuniões e eventos
do plano de trabalho do grupo.
Seguem duas fotos da reunião.
23/56
8. Tutorial
8.1. Relação de Apresentações
O tutorial, realizado na tarde de 16 de outubro de 2007 (terça-feira), foi constituído pelas seguintes
apresentações:
“Protection and Automation”, Eng. Ivan De Mesmaeker;
“Fundamentals and New Aspects and Functionalities”, Dr. Alexander Apostolov;
“The Impact of IEC 61850 on Protection”, Dr. Klaus-Peter Brand;
“Functional Integration BBP & Feeder ProtectionI”, ZIV;
“iSAS@Works Engineering Tool for IEC61850 SAS”, IBERDROLA;
“Protection Management Systems”, IBERDROLA;
“CORE (Centre of Operation for Renewable Energies)”, IBERDROLA.
8.2. Acesso aos Tutoriais
Os arquivos contendo as apresentações acima podem ser acessados pelo seguinte endereço:
http://www.ceb5.cepel.br/coloquio_de_Madrid_2007.htm.
9. Sessão Pôster
A tabela abaixo relaciona os artigos apresentados:
Número
Título
109
Distributed Bus Differential Protection as Integral
Protection and Control System
203
Large Synchrophasor Measurement System Deployment Architectural and Integration Issues
204
Accepted Functional Integration in RTE’s Specifications of Digital SAS
24/56
Autores
I. Ojanguren, A. Garcia, R.
Quintanilla
Rui M. Moraes, Raul B. Sollero,
Yi Hu, Damir Novosel
V. Leitloff, P. Bongrain
Número
Título
Autores
209
Japanese Philosophy of Function Integration Accord- Satoru
Yokoda,
Nobuyuki
ing to Voltage Class
Onoue, Yoshihiro Kawasaki,
Masaji Usui
210
Functional Integration Aspects in Relation to IEC Daniel Espinosa, Ciro A. Norza61850 Multivendor Systems
garay, Luis R. Escalante
213
iSAS. New Iberdrola’s SAS Engineering Process for Manuel Mendoza1, Javier CasIntegrating Protection, Control, Telecontrol and tellanos, L. Alberto Cerezo
Monitoring Functions by Means of New Standards
217
Acceptable Function Integration of Protection and Walter
Baass,
Klaus-Peter
Control at Bay level
Brand, Anand Menon
301
Coordination of Protection Relays
Hideyuki Kameda et alli
304
Limits and Advantages of Different Protection Prin- G. Arruda, R. Dutra, P.C. Camciples on Series Compensated Lines
pos, V. Henn, R. Krebs
310
Information Analysis of Power Transmission Line S. Ivanov, Y. Liamets, J. ZakonObservation for Three-Phase Short-Circuits
jsek, G. Nudelman
317
Advanced Techniques for Current Differential Feeder Takahiro Kase, Gareth Baber
Protection
320
Transient Simulation Requirements for Testing of Alexander Apostolov, Peter
Transmission Line Protection Systems
Meinhardt, Damien Tholomier
10.
Constatações da Delegação Brasileira
10.1. Eng. Denys Lellys (AREVA Brasil)
A palestra do Dr. Alexander Apostolov (EUA) no Tutorial com o tema “Fundamentos e Novos Aspectos e Funcionalidades em IED” abordando diversas novas técnicas de proteção de linha (distância e diferencial), medição, controle, monitoração, registros. Chamaram especial atenção o algoritmo de Gauss-Seidel para cálculo de impedância e técnicas de superposição de componente delta de
corrente e tensão para detecção e determinação da direção da falta e finalmente requisitos de testes
para IED com uso da norma IEC 61850.
10.2. Dr. Marco Antonio Macciola Rodrigues (CEPEL)
O evento foi muito importante por permitir o intercâmbio de conhecimento de vários especialistas
de diferentes partes do mundo. Particularmente, na área de atuação do B5 pôde-se verificar que os
problemas enfrentados pelo setor elétrico no Brasil não são de forma alguma diferentes dos problemas enfrentados nos demais países e que também as soluções que estão sendo adotadas estão em
consonância com as tecnologias mais avançadas.
No Tutorial, a apresentação do Eng. Ivan De Mesmaeker sobre “Protection and Automation”, abordou o futuro da proteção diante da integração de funções e da norma IEC61850. Interessante que a
apresentação também trata da questão 11 do PS2, que apresentada pelo participante sobre “two boxes per bay”. No caso, ele mostra a integração que pode ser obtida por vão, fornecendo exemplo
que reduz de sete para dois o número de IEDs necessários.
Na Sessão Plenária do SC B5, destacou-se a questão 11 do Tema Preferencial 2, sobre a qual foram
apresentados oito contribuções:
Dr. Marco Antonio M. Rodrigues (CEPEL), conforme item 6.2 deste relatório;
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Dr. Klaus-Peter Brand (CH), que entende que a filosofia de “two boxes per bay”, apesar dele
não conhecer nenhuma implementação para alta tensão ou para transmissão, é plenamente possível de ser feita:
- Aponta como benefícios a redução de custos e a possibilidade de um IED de controle redundante,
- Como desvantagens, possíveis conflitos entre funções e aumento da taxa de dados necessária,
- Quanto à filosofia de “two boxes per substation” somam-se aos problemas a capacidade de
processamento de hardware necessária aos IEDs.
- Interessante o comentário em que ele calcula, baseando-se numa LAN com taxa de bits de
100 MBit/s e uma carga de mensagens correspondente a dez vãos (incluindo tensões e correntes amostradas), um carregamento de 40 % no sistema de comunicação.
Dr. Herrmann (DE) que apresentou uma situação típica de bay onde os IEDs de controle e de
proteção de distância podem ser integrados:
- Um IED pode ser retaguarda da proteção de barramento,
- O segundo IED fica com a proteção do barramento e a proteção diferencial de linha;
Eng. González (ES) , que apresentou várias soluções passíveis de se implementar com os equipamentos da ZIV, onde basicamente se vê redundância apenas na função de proteção de linha,
dentro da filosofia de “two boxes per bay”;
Eng. Linblad (FI), que informou que a FINGRID não pretende adotar a solução de “two boxes
per bay”, apresentando várias restrições:
- Requisito de separação entre proteção e controle,
- Dificuldades em usar as ferramentas desta nova tecnologia, pois equipamentos de fabricantes diferentes vão requerer procedimentos de análise e teste distintos,
- Concluindo que o barramento de processo não será usado enquanto a tecnologia não estiver
amadurecida;
Eng. Janez Zakonjsek (CEI), que comparou estrutura concentrada de 1994 com a estrutura distribuída que a norma IEC61850 permite;
Eng. Stig Holst (SE), que apresentou uma implementação piloto em SE de 130/40 kV;
Richard J Adams (UK), que mostrou-se preocupado com implicações da filosofia de “two boxes
per substation”, pois:
- Como segregar proteção dos demais circuitos durante os testes e as manutenções?
- Como garantir que a alteração dos ajustes para um ou mais circuitos não causará alteração
nos demais?
- Como adicionar novos vãos numa subestação?
- A principal preocupação é com a repercussão da falha de um IED.
Conclusões do participante:
- Há um grande interesse nestas filosofias, apesar de que a maioria concorda que a filosofia de
“two boxes per bay” é a que tem mais condições de ser implementada nos próximos anos,
- Os fabricantes demonstram grande interesse na filosofia “two boxes per bay”, usando como
principal argumento a redução de custo da solução,
- As concessionárias manifestaram preocupações quanto à segurança, não somente na operação, como também em condições de teste e manutenção,
- Outros problemas levantados foram em relação à complexidade da nova tecnologia para as
equipes de campo.
Na Exposição Paralela foram visitados os seguintes estandes:
ABB;
AREVA (ofereceu um CD com seus produtos);
GE (ofereceu um CD com seus produtos);
IBERDROLA (apresentou o iSAS@Works);
INGETEAM Transmission & Distribution;
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MAESSA (especializada em soluções de proteção, controle, automação, comunicação e protocolos)
ORMAZABAL (especializada em soluções de proteção, controle, automação, comunicação e
protocolos para média tensão, que ofereceu um CD com seus produtos);
SAC – Sistemas Avanzados de Control (que ofereceu um CD com apresentação da empresa e de
seus produtos para 61850 e outro, posteriormente pelo correio, que contém uma filmagem do
evento);
SIEMENS (ofereceu CDs com os catálogos dos relés da linha SISPROTEC, um demo do SICAM PAS e um tutorial do Siprotec4);
TELVENT (apresentou um sistema para projeto e operação de redes de distribuição usando tecnologia GIS - Sistema de Informação Geográfica, vide fotografia, onde estão o participante e o
Sr. Manuel Galnares;
ZIV;
MAESSA.
No tocante à Sessão Pôster, o principal intercâmbio foi com o Dr. Klaus-Peter Brand (CH) sobre a
questão apresentada na questão 11 do PS2, debatendo a questão das filosofias de “two boxes per
bay” e “two boxes per substation”.
Sobre a visita técnica ao Centro de Operação de Energias Renováveis, o ponto mais interessante foi
a capacidade de supervisão e controle em tempo real de unidades eólicas espalhadas pela Europa,
Estados Unidos e Brasil. Deve-se entender aqui que para cada caso a complexidade de interação do
centro é distinta, principalmente considerando os problemas de a comunicação com outros continentes.
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10.3. Eng. Raul Balbi Sollero (CEPEL)
Segue ascendente a participação e relevância do CE B5/BR no WG internacional. Como evidência
maior, foi definido que o Comitê Brasileiro do B5 deverá assumir, como Special Reporter, um dos
dois temas preferenciais do B5 para a Bienal 2008, ou seja, o PS2: Life Cycle Management of Protection and Control Systems, na pessoa do Eng. Iony Patriota de Siqueira (CHESF). A expectativa é
de que esta participação motive ainda mais a evolução do conhecimento deste tema na comunidade
brasileira de proteção e automação.
Este Colóquio coroa a atuação marcante do atual Chairman, Eng. Ivan de Maesmeker (CH), como o
último grande evento sob sua coordenação exclusiva antes da transição prevista para a Bienal 2008.
O nível técnico e de participação deste Colóquio são uma demonstração da vitalidade atual do SC
B5 e da excelência do trabalho executado, o que aponta para um futuro promissor.
No tocante ao PS1 “New Trends on Busbar Protection (BBP)”, o Special Reporter, Eng. Zoran Gajic (SE) formulou 19 questões a partir de 11 trabalhos, obtendo 51 contribuições, sendo 7 do Brasil.
As principais constatações deste tema foram as seguintes:
A duplicação de proteções de barra parece estabelecer-se como tendência (China, Finlândia, Japão);
BBP para subtransmissão ainda pouco utilizada, a não ser em subestações isoladas a gás;
BBP centralizada&descentralizada: não existe tendência tecnológica clara: há dependência das
condições locais, como cabeamento, espaço em salas de controle, etc.;
Começam a surgir propostas de implementações simplificadas de BBP usando lógicas implementadas a partir de mensagens GOOSE em SEs de média tensão baseadas em IEC61850;
Não existem expectativas de curto prazo para acomodar diferentes fabricantes em uma mesma
merging unit IEC61850, mas o tratamento conjunto das saídas de equipamentos de fabricantes
diversos já é uma realidade.
No tocante ao PS2 “Acceptable Functional Integration in Substation P&C for Transmission System”, o Special Repórter, Eng. Iñaki Ojanguren (ES) formulou 11 questões a partir de 21 trabalhos,
obtendo 40 contribuições, sendo 5 do Brasil. As principais constatações deste tema foram as seguintes:
O Japão apresentou levantamento de campo que suporta a tese de que o serviço GPS seria suficientemente confiável para aplicações em proteção;
Ainda se ressente de suficiente disponibilidade de ferramentas informatizadas para configuração
da automação de subestações, pois os trabalhos ainda estão em andamento;
Percebida boa aceitação da possível integração de todas as funções de proteção e automação de
cada vão da SE em duas “caixas” redundantes.
No tocante ao PS3 “Protection of Transmission Lines and Co-ordination of Transmission System
Protection”, o Special Repórter, Eng. João Emanuel Afonso (PT) formulou 19 questões a partir de
20 trabalhos, obtendo 45 contribuições, sendo 6 do Brasil. As principais constatações deste tema foram as seguintes:
Confirmada a forte tendência de aplicação de proteções unitárias (função diferencial) em linhas
de transmissão;
Embora ainda frequentemente necessárias e utilizadas, as proteções de retaguarda de longo alcance passam a receber atenção redobrada para evitar desligamentos intempestivos;
Sistemas de comunicação confiáveis e de alta capacidade são cada vez mais um requisito default.
10.4. Eng. Iony Patriota De Siqueira (CHESF)
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Participação na Reunião Prévia, para discussão das contribuições brasileiras com os Special Reporters. A reunião é muito informal, o que facilita a comunicação, mas deixa a desejar na organização
dos horários e agendamento das reuniões paralelas com os relatores. A foto seguinte ilustra um
momento da reunião.
Participação na Reunião do SC B5, para apresentação do relatório de andamento dos trabalhos do
WG B5.92 sobre Ensaios Funcionais em Sistemas Baseados na Norma IEC 61850. Na ocasião o
Brasil tornou-se o Special Reporter do Tema Preferencial 2 da Sessão Bienal do CIGRÉ em Paris,
no próximo ano, sob título “Life Cycle Management of Protection and Control Systems”.
Participação na Poster Session, com destaque para a divulgação do sistema iSAS pela IBERDROLA, conforme ilustrado na fotografia a seguir:
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Visita aos estandes das empresas expositoras. Destaque para o estande da IBERDROLA, promovendo o sistema iSAS. Foram mantidos contatos com aquela empresa para intercâmbio sobre o sistema VITAL da CHESF. A próxima foto registra a presença de participantes da Delegação Brasileira na Exposição Paralela:
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Aspectos Técnicos:
Confirma-se a tendência à duplicação das proteções diferenciais de barra, discutida em um dos
Temas Preferenciais do colóquio. Existe muita diversidade de critérios de aplicação entre os países, seja por nível de tensão, seja por arquitetura centralizada ou descentralizada. O advento da
norma IEC 61850 parece sinalizar no sentido da descentralização, explorando as facilidades de
comunicação oferecidas.
Nas proteções de linha, repete-se a tendência ao uso de proteções de distância de retaguarda.
Como proteção primária, destaque para a tendência do uso de proteções diferenciais, desde que
garantida a qualidade e confiabilidade de sistemas de telecomunicações. Como alternativas, citam-se as proteções baseadas em quantidades seqüenciais, por serem relativamente insensíveis à
influência de faltas resistivas.
O futuro sinaliza a necessidade de novas ferramentas computacionais, como suporte ao processo
de cálculo de ajustes e coordenação da proteção.
Aspectos de Organização:
Excelente o trabalho de organização da Delegação Brasileira. Destaque para a representatividade da participação brasileira em todas as sessões plenárias, principalmente nas contribuições
preparadas com antecedência. A imagem transmitida e o retorno obtido foram muito significativos para o nosso país.
A organização do evento poderia ser melhor. A sinalização das salas não era completa, perdendo-se muito tempo para localizar as salas. Muitos participantes inclusive desconheciam que a
exposição paralela ocupava dois pavimentos. Muitas das atendentes não falavam inglês, dificultando a comunicação. Os horários de início das atividades também deveriam ser mais rígidos.
Na maioria das vezes iniciavam-se os trabalhos após as nove horas.
A programação social do colóquio poderia ser melhor, considerando o valor da inscrição, bastante superior aos eventos de mesmo porte organizados no Brasil. Em especial os eventos artísticos na abertura e/ou encerramento não tiveram a dimensão esperada, em comparação com eventos similares no Brasil.
Quanto ao material distribuído, seria importante que os anais fossem disponibilizados em forma
impressa, além do CD-ROM. Este último já deveria ter sido gravado em mini CD-ROM, e não
em CDs convencionais, como já é costumeiro em eventos deste porte no Brasil, o que ocupa
muito menos espaço na pasta do participante.
10.5. Eng. Rui Menezes de Moraes (ONS)
No âmbito da participação no WG B5.36 – Application for Protection Schemes Based on IEC61850
podem-se destacar dois pontos:
O convite que recebemos para que o Brasil secretarie o WG;
O convite feito e aceito para que a próxima reunião do WG seja realizada no Rio de Janeiro.
O SC B5 tem se mantido bastante atuante, recebendo expressiva participação de seus membros em
todos os eventos realizados. A reunião anual e o colóquio foram primorosamente organizados.
Destaque-se a dinâmica do Chairman, Eng. Ivan De Mesmaeker (CH), na condução das sessões.
O PS1 “New Trends on Busbar Protection” teve uma participação que comprovou que o assunto é
atual e desperta o interesse da comunidade de proteção. Ressalta-se a tendência em diversos países
da utilização de proteção redundantes de barras de níveis de tensão mais elevados.
O PS2 “Acceptable Functional Integration in Substation P&C for Transmission System” conduziu
às seguintes constatações:
A possibilidade de utilização de IED idênticos para a proteção diferencial principal e alternada
para linhas de transmissão e transformadores (com a devida cautela...);
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As dificuldades e especificidades para ensaios em IED multifuncionais;
A aceitação das mensagens GOOSE da norma IEC61850, principalmente para as funções de falha de disjuntor e proteção de barras;
A importância das ferramentas de sistema em desenvolvimento para aceitação mais ampla da
Norma IEC61850;
A filosofia de “duas caixas por vão” (2 boxes per bay) pode ser considerada promissora, mas as
concessionárias ainda estão relutantes;
A filosofia de “duas caixas por subestação” (2 boxes per substation) não é amplamente aceita e
parece mais viável de ser aplicada apenas para funções de controle.
O PS3 “Protection of Transmission Lines and Co-ordination of Transmission System Protection”
originou as constatações que se seguem:
Embora os esquemas de proteção unitária estejam sendo utilizados de forma cada vez mais abrangentes (duplicação da proteção de barras e uso de proteção diferencial de LT) a proteção de
retaguarda ainda é necessária em alguns casos e a coordenação deve ser cuidadosamente analisada;
As estratégias e critérios para a integração funcional das proteções devem ser claramente estabelecidas, de acordo com a análise funcional de cada caso;
Há uma forte tendência na utilização de proteção diferencial para linhas de transmissão, independentemente da distância entre os terminais;
A disponibilidade e confiabilidade dos sistemas de telecomunicação para proteção é extremamente importante, principalmente quando da utilização de infra-estrutura que não está sob o
controle da concessionária;
Há a necessidade de métodos para a medição dos parâmetros das linhas de transmissão, especialmente para a estimação dos parâmetros de seqüência zero.
Participação na Poster Session com a apresentação do artigo “Large Synchrophasor Measurement
System Deployment Architectural and Integration Issues”.
10.6. Eng. Gustavo Adolfo Galvão de Arruda (CHESF)
Participação principal: Autor principal de artigo técnico
Participação como convidado na reunião do WG B5.31 – Management of Relay Settings no dia 15
de outubro de 2007. O Representante do Brasil, Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG), também esteve presente na reunião e deverá elaborar o relatório oficial da participação brasileira. A reunião foi coordenada pelo Dr. Peter Crossley (UK) e basicamente tratou da distribuição de atividades entre os membros participantes. Ficou a impressão de que não houve progresso em relação à reunião anterior.
Na manhã do dia 16 de outubro de 2007 houve participação na discussão com o relator do Tema
Preferencial 3 - “Protection of Transmission Lines & Co-ordination of Transmission System Protection”, Eng. João Emanuel Afonso (PT), sobre as questões 8 e 16, a serem respondidas na Sessão
Plenária do colóquio. As respostas foram consideradas adequadas pelo relator, não havendo sugestões de alterações ou inclusões.
Na tarde do dia 16 de outubro de 2007, participação no Tutorial, destacando-se:
Palestra de abertura do Chairman do SC-B5, Eng. Ivan De Mesmaker (CH), que versou de uma
forma clara e objetiva sobre aspectos gerais em Proteção e Automação.
Palestra do Dr. Alexander Apostolov (US) sobre novas técnicas (desenvolvimento e aplicação)
associadas aos relés numéricos de proteção. Foram abordados aspectos muitos interessantes. No
entanto, devido ao curto período de tempo disponibilizado para a apresentação do palestrante, os
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assuntos não puderam ser totalmente aprofundados. No entanto, o material disponibilizado servirá de ótima referência para utilização posterior.
Palestra do Dr. Klaus-Peter Brand (CH) sobre o Impacto da IEC 61850 em Proteção. Foram tratados pontos relevantes do protocolo como a interoperabilidade entre os dispositivos de diferentes fabricantes, a livre alocação de funções e a estabilidade da norma em longo prazo não trazendo problemas para a evolução dos sistemas futuros.
Os principais fabricantes nas áreas de Proteção e Automação estiveram presentes à exposição paralela através de stands. As soluções mais atuais foram apresentadas pelos fabricantes e alguns disponibilizaram parte prática para compartilhar com os visitantes.
Participação na Poster Session com a apresentação do artigo “Limits and Advantages of Different
Protection Principles on Series Compensated Lines”. A Poster Session não teve grande adesão por
parte dos autores de artigos. Apenas 20% dos autores aderiram à Sessão. A audiência também foi
relativamente pequena. Em suma, a idéia do SC-B5 de proporcionar àqueles que desejavam um espaço adequado para expor seus artigos, não foi bem sucedida. Vale analisar com critério, se nos
próximos eventos deve-se continuar com a Sessão Pôster.
O Colóquio foi um evento rico para os participantes, não apenas pelas contribuições técnicas apresentadas pelos palestrantes, mas pela ótima oportunidade de se conhecer novos colegas e trocar experiências valiosas e úteis para o desenvolvimento das atividades diárias relacionadas aos itens proteção e automação. Outra constatação importante foi de que o nível das contribuições da delegação
brasileira presente ao evento para os três Temas Preferenciais, foi acima da média, mostrando mais
uma vez que os profissionais de Engenharia de Proteção no Brasil encontram-se entre os melhores
do mundo.
10.7. Eng. Ubiratan Alves do Carmo (CHESF)
Participação na Reunião do SC B5 como convidado para tomar conhecimento da metodologia desenvolvida pelo CIGRÉ neste tipo de reunião. Na apresentação dos diversos relatórios dos grupos
de trabalho foi expressiva a contribuição brasileira na apresentação do relatório técnico do WG
B5.92 pelo Coordenador, Eng. Iony Patriota de Siqueira (CHESF), no qual o cronograma estava totalmente em dia, conforme planejado.
Participação na Poster Session, com destaque para a divulgação dos trabalhos:
“Limits and Advantages of Different Protection Principles on Series Compensated Lines” - Gustavo Arruda et al;
“Improving Transmission Line Protection Coordination Through Line Impedance Measurement” - Alexander Apostolov et al.
Na Sessão Plenária houve intenso debate sobre os temas preferenciais do colóquio, isto é, sobre a
tendência do uso das proteções de barras e do uso da proteção principal e proteção de retaguarda
das linhas de transmissão. Para proteção principal ficou confirmada a tendência do uso da proteção
diferencial para as linhas de transmissão e a filosofia do uso da duplicação das proteções para caso
das barras principalmente para as subestações com o nível de tensão superior a 345 kV.
A Exposição Paralela foi realizada de acordo com os temas preferenciais do colóquio, que abordaram a nova tendência em proteção de barras e integração funcional aceitável de proteção e controle
em subestações de sistema de transmissão. Apesar dos temas preferenciais, a grande vedete ainda é
a revolução das aplicações em redes Ethernet e a utilização do protocolo IEC61850. Houve a participação de uma boa representação de fornecedores e serviços. Entre vários destacamos a presença
na exibição técnica da ABB, IBERINCO, ELIOP, GE MULTILIN, ORMAZABAL, SAC, SCH33/56
NEIDER, SEL, SIEMENS, TEAM-ARTECHE, TECNALIA, TELVENT e ZIV. A exibição foi realizada também nas dependências do palácio do congresso e fisicamente ocupou dois níveis de estandes de exposição.
Aspectos Técnicos
Após apresentação dos diversos trabalhos sobre o tema continua a tendência à duplicação das
proteções diferenciais de barra. Os critérios são vários, dependendo de paises, níveis de tensão e
da topologia da subestação.
Continua a tendência ao uso de proteções de distância de retaguarda para as proteções de linha.
Como proteção primária, destaque para a tendência do uso de proteções diferenciais, desde que
garantida a qualidade e confiabilidade de sistemas de telecomunicações.
Também foi levantada a questão da filosofia do uso do conceito de uma única caixa (one box)
ou de duas ou mais caixas (two box). No primeiro conceito a idéia e levar a rede de subestação e
processo para dentro do de um único dispositivo que hospedará todas as funções de automação e
controle da subestação.
Também se consolidou que a solução de SAS emprega o protocolo IEC-61850 e que continuamos avaliando sua utilização e seus reflexos principalmente na rede de processo.
Aspectos de Organização
É indiscutível o nível de excelência da organização da Delegação Brasileira. Foi destaque para a
representatividade da participação brasileira em todas as sessões plenárias, principalmente nas
contribuições preparadas com antecedência. Houve reconhecimento por parte do SC B5 a respeito do nível da participação brasileira.
A organização deixou a desejar com relação à sinalização das salas e da exposição paralela.
Como exemplo, pode-se citar que poucas pessoas tomaram conhecimento que a exposição era
nos dois níveis de piso. Observou-se que algumas atendentes não tinham as informações necessárias dos locais dos eventos, almoço, onde pegar o ônibus para a atividade social, etc.daqueles
apresentados normalmente nos eventos do CIGRÉ-Brasil, por exemplo, como no SIMPASE,
ERIAC, etc.
10.8. Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG)
Primeiramente vale destacar o alto nível do evento, pelos profissionais que estiveram presentes e,
principalmente pelo grande conteúdo das contribuições técnicas apresentadas, o que permitiu uma
oportunidade ímpar para a troca de experiências sobre os assuntos relacionados aos Temas Preferenciais do Colóquio de Madrid. Com certeza as constatações finais do evento serão de grande valia
para o desenvolvimento das atividades nas áreas de proteção e automação no Brasil.
No que tange à participação brasileira, também é importante destacar a participação ativa dos
Membros da Delegação Brasileira, começando pelo estudo e debate aprofundado dos artigos a serem debatidos no Colóquio, através de um Seminário Interno, passando pela preparação, defesa e
apresentação das contribuições brasileiras durante a Sessão Plenária do SC B5.
No âmbito do WG B5.31 – “Life-time Management of Relay Settings”, que se reuniu no dia
15/10/2007, o Brasil esteve representado pelos Engenheiros Júlio César Marques de Lima (CEMIG), Membro Correspondente, e Gustavo Adolfo Galvão Arruda (CHESF). Não houve avanços
significativos, já que a agenda de trabalho do WG, definida na reunião realizada na Bienal 2006 em
Paris foi rediscutida, com a inclusão de novos itens e uma nova distribuição de tarefas entre os
membros do WG (ver item 7.3 deste relatório).
As apresentações do Tutorial foram ricas em seu conteúdo, apesar do pouco tempo disponível. Destaque para a apresentação sobre os “Impactos da IEC 61850 nos Sistemas de Proteção”, feita pelo
34/56
Dr. Klaus-Peter Brand (CH), que permitiu o esclarecimento de pontos básicos da nova tecnologia,
principalmente no tocante à interoperabilidade (que é diferente de intercambialidade) entre IEDs de
diferentes fabricantes.
Quanta à Sessão Plenária do SC B5, as principais constatações observadas foram:
PS1 – “New Trends on Busbar Protection (BBP)”:
- Ainda existem poucas aplicações da proteção diferencial de barra no nível de subtransmissão, principalmente devido aos custos de implantação. O advento da Norma IEC61850 sinaliza a possibilidade de implementações mais simples utilizando-se mensagens GOOSE;
- Ainda não há consenso sobre a melhor arquitetura a ser empregada para BBP, centralizada
ou descentralizada;
- A tendência nos novos projetos é a aplicação da arquitetura descentralizada;
- Também a questão da integração de outras funções de proteção junto à proteção diferencial
de barras, principalmente a função de falha de disjuntor, facilitada pela tecnologia numérica,
não apresentou consenso nas discussões, com a apresentação de pontos fortes e fracos dessa
solução.
PS2 – “Acceptable Functional Integration in Substation P&C for Transmission System”:
- A integração de funções de proteção e controle, em nível de bay, ainda não está plenamente
consolidada, no entanto, a tendência de duas unidades de P&C por vão (“2 boxes per bay”)
tem sido aceita, mas ainda existem pontos duvidosos;
- Já o aumento da aplicação, através da proposta “2 boxes per substation” não está sendo considerada pela maioria das empresas, devido aos grandes obstáculos relativos à capacidade de
processamento exigida para essa configuração, bem como os entraves para a operação e manutenção.
PS3 – “Protection of Transmission Lines and Co-ordination of Transmission System Protection”:
- Existe uma forte tendência de aumento da aplicação da função de proteção diferencial em linhas de transmissão, exigindo uma maior confiabilidade dos sistemas de comunicação associados;
- Apesar dessa tendência, a aplicação de proteção de retaguarda continua sendo necessária,
exigindo acuradas verificações através dos estudos de seletividade;
- Reafirmada a importância da execução dos estudos de seletividade, principalmente nos casos de mudanças de topologia e introdução de novos sistemas de proteção, garantindo a disponibilidade e a segurança no fornecimento de energia elétrica.
Finalmente, destacaram-se, dentre os fornecedores de soluções de P&C presentes à Exposição Paralela:
A GE, que apresentou suas soluções da linha UR, já com possibilidade de integração baseada
em IEC 61850;
A SAC (Sistemas Avanzados de Control) que, dentre os seus diversos produtos, apresentou uma
solução de uma pequena RTU para integração IEC 61850, própria para SEs de pequeno porte;
A TELVENT, que apresentou um sistema para operação de redes de distribuição baseado em
tecnologia GIS.
10.9. Eng. Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS)
Cumprindo a missão assumida perante a Diretoria do CIGRÉ-Brasil em 2004, o CE B5 continua
progredindo na sua trilha de sedimentar e expandir progressivamente a participação brasileira no SC
B5, prezando mais a qualidade que a quantidade. Todas as etapas do Colóquio de Madrid atestaram
este fato e demonstraram que há espaço para manutenção desta estratégia. O trânsito fácil e a elevada credibilidade da Delegação Brasileira no colóquio em si, entre os Membros do SC B5 e, em es35/56
pecial, com o Chairman são sinais evidentes de que o Brasil tem chances de figurar e influir futuramente neste comitê na mesma proporção que tem usufruido em número de sócios equivalentes no
CIGRÉ Internacional.
Do ponto de vista técnico, o Colóquio de Madrid permitiu aferir que o CE B5 tem dado a atenção
necessária aos temas da atualidade, como a Norma IEC61850 e a Medição Sincrofasorial, e mantido
vivos os temas clássicos de proteção, apresentando-os sob a moderna roupagem da tecnologia digital numérica.
O fato de poder-se fazer o Brasil participar de todos os quatro novos Working Groups criados no
Colóquio de Madrid, representado por especialistas de grande renome, cada um com o apoio de um
Grupo-Espelho, indica que o CE B5 transcendeu a etapa da potencialidade e atingiu a fase da ação
concreta. Neste aspecto, há que se louvar o desempenho do Eng. Iony Patriota de Siqueira
(CHESF), que tem mostrado ao mundo, com o devido reconhecimento internacional, que o nosso
país excele técnica e gerencialmente quando investe nas qualidades e virtudes de seus profissionais,
pois o WG B5.92 – Functional Testing of IEC61850 Based Systems, sob sua coordenação, está sob
total domínio do Brasil e rigorosamente dentro do cronograma, liderando efetivamente os maiores
especialistas nesta área. Tal comprovação de desempenho abre os espaços para uma participação
cada vez mais ativa da parte do CE B5, naturalmente acompanhada de expectativas crescentes por
parte da Comunidade Internacional de Proteção e Automação.
Outro aspecto relevante foram os contatos efetuados com o Eng. Ivan De Mesmaeker (CH), Chairman do SC B5, e o Dr. Alexander Apostolov (US), havendo ambos assegurado suas participações
no IX STPC, evento a ser realizado na primeira semana de junho de 2008 em Belo Horizonte numa
profícua parceria com a CEMIG. A participação do Eng. Júlio César Marques de Lima (CEMIG)
nestas conversações foi fundamental para aproximar os dois ilustres especialistas dos objetivos e da
importância do STPC em sua nona versão.
Na coordenação do Advisory Group WG B5.51 – Substation Automation and Remote Control foram
feitas duas grandes conquistas: o debate harmônico a respeito da segurança cibernética em ambientes IEC61850 e a firme decisão de propor um WG sobre manutenção de sistemas digitais. Como apresentado no subitem 5.3 deste relatório, ambas as ações foram plenamente acolhidas na Reunião
Plenária do SC B5, que criou dois WGs para tratar dos temas propostos.
10.10. Impressões Fotográficas Adicionais
O Anexo II deste relatório contém uma galeria de fotos destinada a dar ao leitor uma visão do
evento em seus vários aspectos e segmentos.
11.
Visita ao Centro de Operação de Energias Renováveis – CORE
da IBERDROLA
Esta visita foi realizada na manhã de sábado, 20 de outubro de 2007, com deslocamento para Toledo, onde está localizado o CORE. Participaram da visita: Marco Antonio Macciola Rodrigues e Raul Balbi Sollero (CEPEL) e Rui Menezes de Moraes e Jorge Miguel Ordacgi Filho (ONS).
Os participantes da visita foram divididos em dois grupos que assistiram à apresentação encontrada
no endereço http://ceb5.cepel.br/arquivos/artigos_e_documentos/coloquio_de_madri/2007-TVToledo-COREID55VER37.pdf, debateram o assunto e depois tiveram acesso à Sala de Controle para um contato direto com a Equipe de Tempo Real do CORE.
36/56
O artigo intitulado “Centralised Operation and Control of Wind Farms” descreve com detalhes o
envolvimento do CORE com as usinas eólicas. O artigo pode ser encontrado no endereço ***.
Fotografias:
Entrada do Centro, Marco Antonio M. Rodrigues, Raul Sollero e esposa;
Visão da sala de controle;
Tela com dados de gerador eólico;
Ponte sobre o Rio Tejo, na entrada de Toledo.
12.
Agradecimentos
O Comitê de Estudos B5 agradece o significativo apoio recebido da parte da Diretoria do CIGRÉBrasil, que viabilizou a formação de uma Delegação Brasileira à altura dos desafios impostos pelas
atividades do SC B5 no Colóquio de Madrid.
O CE B5 agradece também às seguintes empresas pela liberação de seus profissionais, que abrilhantaram o evento com suas ativas participações: AREVA Brasil, CEMIG, CEPEL, CHESF e ONS.
O CE B5 agradece penhoradamente aos Engs. Iony Patriota de Siqueira e Ubiratan Alves do Carmo,
que compareceram ao Colóquio de Madrid com seus recursos pessoais e que tanto contribuíram para a redação deste relatório.
O Coordenador do CE B5 registra seu reconhecimento à Diretoria do ONS pelo apoio recebido para
participar do Colóquio e da visita ao CORE.
37/56
ANEXO I – Ata da Reunião do AG B5.51
38/56
Advisory Group
WG B5-01 – Substation Automation and Remote Control
Minutes of 2007 Meeting
Palacio de Congresos de Madrid
October 15, 2007 from 10:00 to 12:00 AM
Attendance:
SURNAME
NAME
EMAIL
Apostolov
Alex
[email protected]
Baass
Walter
[email protected]
Brand
Klaus-Peter
[email protected]
Cease
Thomas W.
[email protected]
Koers
Frank
[email protected]
Holstein
Dennis
[email protected]
Hughes
Rodney
[email protected]
Leitloff
Volker
[email protected]
Loukkalahti
Mika
[email protected]
Meneses
Albertino
[email protected]
Loken (*)
Rannveig
[email protected]
Ordacgi F.
Jorge M.
[email protected]
Sollero
Raul Balbi
[email protected]
Tholomier
Damien
[email protected]
(*) on behalf of Kenneth Opskar.
COUNTRY
USA
Switzerland
Switzerland
USA
Netherland
USA
Australia
France
Finland
Portugal
Norway
Brazil
Brazil
France
AGENDA:
1. Minutes of last meeting (2006);
2. Convenor reports about WG B5.11, 13, 18 and 36 and TF B5.92;
3. Cyber security issues in IEC61850 environment;
4. New WG/TF and issues on WG number and reports produced;
5. Preferential subjects for 2009 and 2010;
6. Other subjects.
SUBJECTS DEALT WITH DURING THE MEETING:
1. Minutes of Last Meeting
The minutes of the meeting held during the 2008 Paris Session were approved without remarks.
2. Convenor’s Reports
WG B5.11 - The Introduction of IEC 61850 and its Impact on Protection and Control within
Substations - Convenor Fernando Cobelo:
• Dr. Brand reported on behalf of Mr. Cobelo;
• WG B5.11 is to be officially closed;
• The WG published an article in ELECTRA;
• The Technical Brochure is already available.
39/56
WG B5.13 - Acceptable Functional Integration in HV Substations - Convenor Alexander Apostolov:
• Meeting on Tuesday (October 16);
• Surveys and analysis completed;
• Should be ready to finalize by the end of the year.
WG B5.18 - Guidelines for Specification and Evaluation of Substation Automation Systems Convenor Peter Rietman:
• Mr. Baass informed that the WG has already accomplished its mission and is closed;
• The Technical Brochure is available under number 329.
WG B5.36 - Applications for Protection Schemes Based on IEC 61850 - Convenor Damien
Tholomier:
• First meeting on October 14 and 15;
• Work started three months ago with a conference call;
• Next meeting scheduled to February 2008 in Rio;
• First draft expected for Rio meeting;
• Final draft scheduled for March 2009.
WG B5.92 - Functional Testing of IEC 61850 Based Systems - Convenor Iony Patriota de
Siqueira:
• Mr. Ordacgi reported on behalf of Mr. Siqueira;
• Once there will be no more Task Forces under CIGRÉ Study Committees, TF B5.92 will
be denominated WG B5.92;
• The first draft is ready and the WG is on schedule.
3. Cyber Security Issues
This subject was debated after two presentations by Mr. Holstein and Dr. Brand. The files with
the presentations are in Annex 1 and 2, respectively.
The decision was to submit to SC B5 the creation of a WG on the subject, as described in next
item.
4. New Working Groups
The Impact of Implementing Security Requirements using IEC 61850:
• This shall be a one-year WG;
• Mr. Holstein, Dr. Brand and Mr. Ordacgi shall meet on Tuesday morning to produce a
proposal for Term of Reference (for further details, please see Annex 3);
• WG shall attain its scope to requirements and threats;
• The proposal is to focus on B5 responsibilities, with cross-checking of on-going and
concluded works by other groups and organizations.
Maintenance Strategies for Digital Substation Automation Systems:
• Digital SAS pose new questions on how make sure the maintenance for their whole lifetime (20 – 25 years).
• Scope:
40/56
•
Strategy for conserving the capability of hardware and software repair, correction and update during the lifetime of the SAS - conservation of knowledge and
abilities on the system;
Management of spare part stocks;
Maintenance strategies and frequencies for digital SAS;
Appropriate use of local and remote maintenance;
Case of systems using IEC 61850 - case of systems using proprietary protocols.
Limits and items not included in the scope:
Refurbishment (replacement of elements of the SAS);
Migration strategies;
Version management.
Engineering Guidelines for IEC 61850 Based Digital Substation Automation Systems:
• This shall be a one-year WG.
• There are many ways IEC 61850 systems can be designed.
• Several engineering tools have been created by different vendors.
• Establishing some general guidelines and engineering rules may help to harmonise the
solutions, which in turn are beneficial for interoperability and interchangeability.
• Scope:
Define the engineering requirements from a "B5" point of view;
Try to define the general requirements of the "final user" (utilities) would have
for the engineering tools;
Identify which features correspond to these requirements or are available under
IEC 61850;
Determine which are the gaps and how they can be filled;
Highlight possible work items subsequent WGs.
5. Preferential Subjects for 2009 and 2010
For 2009 - “Strategies for the Lifetime Maintenance of Substation Automation Systems”:
• Strategy for conserving the capability of hardware and software repair, correction and
update during the lifetime of the SAS;
• Conservation of knowledge and abilities on the system;
• Management of spare part stocks;
• Maintenance strategies and frequencies for SAS (electromechanical, static and digital);
• Appropriate use of local and remote maintenance;
• Changes and improvements due to IEC 61850.
For 2010 - “Performance of Distance Protection under Dynamic Conditions”:
• To be checked with WG B5.52.
6. Other Subjects
No issues to be registered.
41/56
ANNEX 1
AG 51 Proposal
The Impact of Implementing Security Requirements in IEC 61850
Dennis K. Holstein (US)
Work Item Proposal:
WG or TF B5.xx;
Background;
Scope;
Technical approach;
Deliverables and time schedule;
Proposed Convenor and interested membership;
Cooperation with other organizations.
Background
IEC 61850 is a well defined communication protocol for protection and automation, but it does
not include security specifications needed to control access to and use privileges of 61850 data
objects;
CIGRE B2, B5 and D2; IEEE PSRC, PSSC and PSCC; IEC TC 57 and 65; ISA 99; United
Telecom Council, ENTLEC and others are actively involved in evaluating requirements for security on protection and automation systems;
The vulnerabilities of unauthorized access to control data and unauthorized privileges to modify
that data are well understood in terms of local continuity of operations;
The impact of implementing security requirements on IEC 61850 systems is not well understood.
Assessment of work in progress. Why should SC B5 do this work?
Other venues do not address the unique aspects of protection and automation:
- CIGRE SC B3 published an Electra summary that raised the concern,
- CIGRE SC D2 is examining requirements from a policy perspective, not a an operations perspective,
- IEEE is focused on serial communications and a retrofit security solution based on AGA 121 & 12-2: “bump-in-the-wire”,
- ISA is addressing security requirements for manufacturing control systems – process control;
SC B5 needs to publish their independent findings, particularly as it applies to IEC 61850:
- Consider major contribution of IEC TC57 WG 15 – a work in progress – initial discussion
have been positive,
- Input to the ESCoRTS program sponsored by the EU/EC,
- Provide feedback to other venues that will improve their reports.
Proposed scope:
Evaluate the impact of implementing in IEC 61850 the security requirements recommended by
various study groups and standards making bodies;
The scope is limited to applications such as retrieving and changing settings, and does not address the execution of underlying protection and automation functions;
The scope does include the impact on those systems that interface to 61850 field devices if security requirements are implemented.
42/56
Proposed technical approach:
Survey the applications and technology security in protection and automation systems;
Determine the vulnerability and potential impact on system reliability and performance if access
and use privileges are compromised;
Example applications are:
- IED technical support performed remotely or locally by utility employees or support vendors,
- Automation functions between IEDs that do not include human-in-the-loop control or oversight,
- EMS/SCADA and other functions that use data from or control IEC 61850 field devices;
Describe the foundational requirements for IEC 61850 field devices and relate those requirements to security solutions offered by existing or emerging standards;
Describe the mandatory and optional design requirements and security levels needed to protect
access to and use of 61850 data objects so as to mitigate the risk of compromising critical mission protection and automation functions;
Describe the mechanisms needed to adequately implement protected access to and use of 61850
data objects and relate those mechanisms to existing or emerging standards.
Deliverables and time schedule:
Deliverables:
- Produce a technical brochure with a summary in Electra, which will guide the use of security
solution options for protection and automation systems;
Time schedule:
- Start 2007,
- Final report 2009;
Accelerated schedule base on B5.22 lessons learned:
- Maximum use of Microsoft Live Meetings and TELECONs,
- Brazil has offered to host the first meeting.
Proposed convenor and interested membership:
Proposed Convenor - Dennis Holstein (US);
Interested membership:
- Rodney Hughes & Jo Stewart-Rattray (AU),
- Ubiratan Carmo, Rui Menezes de Moraes & Iony Patriota de Siqueira (BR),
- Markus Brandle (CH),
- Erkki Antila (FI),
- Luc Hossenlopp (FR),
- Albertino Meneses (PT),
- Stephen Thompson (UK),
- Alex Apostolov & Keith Stouffer (US).
Cooperation with other organizations:
Common membership – natural liaison:
- Focus on security requirements for protection and automation in the context of IEC 61850,
- Does not duplicate effort such as security policy requirements, establishing and maintaining
security, metrics for measuring effective security, etc.;
Common seven foundational requirements:
- US DHS sponsored Process Control Systems Forum,
- ISA 99.00.01 – detailed requirements in ISA 99.00.04,
- Easily mapped to detailed requirements stated by others.
Seven foundational requirements:
43/56
AC – Access Control – “Control access to selected devices, information or both to protect
against unauthorized interrogation of the device or information”;
UC – Use Control –“Control use of selected devices, information or both to protect against unauthorized operation of the device or use of information”;
DI – Data Integrity– “Ensure the integrity of data on selected communication channels to protect against unauthorized changes”;
DC – Data Confidentiality – “Ensure the confidentiality of data on selected communication
channels to protect against eavesdropping”;
RDF – Restrict Data Flow – “Restrict the flow of data on communication channels to protect
against the publication of information to unauthorized sources”;
TRE – Timely Response to Event – “Respond to security violations by notifying the proper authority, reporting needed forensic evidence of the violation, and automatically taking timely corrective action in mission critical or safety critical situations”;
NRA – Network Resource Availability – “Ensure the availability of all network resources to
protect against denial of service attacks”.
Metrics addressed by IEC 62351 (example shown needs to be refined by the WG):
Metric
AC UC DI DC RDF TRE NRA
Performance
IED H/W impact
IED S/W impact
…
Notes:
- Performance relates to potential security latency that could impact protection response time;
- H/W or S/W impact relates to a requirement for embedding security functionality in the IED.
44/56
ANNEX 2
Cyber Security Issues in IEC61850 Environment
Cyber Security Issues are not Only Related to IEC 61850 Environment
Klaus-Peter Brand (CH)
Threats & incidents:
Counter increasing attack risks:
- Attacks on control systems are becoming more frequent and sophisticated.
Were attacked
Expect attack
Pipeline and Gas Journal / February 2006
Some kind of threats:
Intrusion/anauthorized access from outside resulting in:
- Maloperation with all consequences,
- Destruction of system SW;
Authorized access by a frustrated employee (50%!) resulting in:
- Maloperation with all consequences,
- Destruction of system SW;
Access beyond the input handling capabilities resulting in:
- Denial of service,
- See WWI (Estonia, 2007).
Some prerequisites:
Access to the network not always easy:
- Utility owned network,
45/56
- Dedicated networks,
- Used of public network;
Weak points are interfaces between
- Private/dedicated networks,
- Public networks.
Arguments for:
Using public networks:
- Cheaper (performance problems?)
- More flexible especially for maintenance requests;
Using interfaces between dedicated and open networks:
- Interface between SCADA and office/administration networks.
Electric power:
IEC 62351-1 … -7: Data and communication security;
IEC 62443-1 … -3: Security for Industrial Process Measurement and Control – Network and
system security (discontinued);
NERC CIP (CIP-002-1 through CIP-009-1) (in effect since mid 2006);
NERC 1200 “Urgent Action Standard 1200 – Cyber Security” (replaced by NERC CIP);
IEEE P1689 "Trial Use Standard for Cyber Security of Serial SCADA Links and IED Remote
Access“ (started in 2006);
IEEE P1711 “Trial Use Standard for a Cryptographic Protocol for Cyber Security of Substation
Serial Links” (started in 2006);
IEEE P1686 “Draft Standard for Substation Intelligent Electronic Devices (IED)Cyber Security
Standards (started in 2006);
AGA Report No. 12 - Cryptographic Protection of SCADA Communications (discontinued, migrated to IEEE P1689, P1711).
Oil and gas:
API 1164 “SCADA Security”.
Crosscut:
ISO 17799/27001;
NIST System Protection Profile – Industrial Controls Systems;
INL Cyber Security Procurement Language for Control Systems;
ISA SP99-1 … -4 “Manufacturing and Control System Security”;
ISA TR 99-1 “Security Technologies for Manufacturing and Control Systems”;
ISA TR 99-2 „Integrating Electronic Security into the Manufacturing and Control Systems Environment”.
46/56
Response of IEC TC57 – WG15:
Parts 1, 3, 4, 6 finalized;
TLS should be used to secure TCP/IP-based communications;
Message Authentication Code should be used for GOOSE, SMV;
Certificate Support (Multiple CAs, Small certificates);
Allow both secure and non-secure communication to co-exist.
Response of CIGRE – SC D2 and others:
⇓
Group No: D2.2 – Name of Convener : Göran ERICSSON (SE)
Treatment of Information Security for Electric Power Utilities (EPUs).
Regulation authorities:
Generally strong rules;
But different zones with different requirements
Frustrated members:
Introduction of role concept by IEC 61850:
- Should be part of Edition 2,
47/56
- Not all members have already agreed;
“Roles” are function oriented dedicated access rights.
What’s left for CIGRE SC B5?
Encryption etc. → IEC TC 57 WG15, referring to Industrial Standards;
Roles → IEC TC 57 WG10;
Defining security zones?
What happens if security breaks? Touches the execution and distribution of underlaying functions! Do we like changes?
Joining SC D2 WG 2 (was offered by SC D2 Colloquium in Luzern).
48/56
ANNEX 3
CIGRE Study Committee B5 «Protection and Automation»
PROPOSAL FOR CREATION OF A NEW WORKING GROUP
WG B5.01 – Name of Convenor : Dennis Holstein (USA)
Title of the Group: The Impact of Implementing Security Requirements Using IEC 61850
Scope, deliverables and proposed time schedule of the Group
Background:
IEC 61850 is a well defined communication protocol for protection and automation, but currently it does not include security specifications needed to control access to and use privileges
of IEC 61850 data objects.
CIGRE B3, C2 and D2; IEEE PSRC, PSSC and PSCC; IEC TC 57 and 65; ISA 99; United
Telecom Council, ENTLEC and others are actively involved in evaluating requirements for cyber security. In most cases, the perspective of the work in these forums is based on an IT perspective and addresses a wide range of communication systems. More work is needed to understand the impact of cyber security from a protection and automation perspective.
The vulnerabilities of unauthorized access to control data and unauthorized privileges to modify
that data are well understood in terms of local continuity of operations.
The impact of implementing security requirements using IEC 61850 systems is not well understood by the users, which is one of the responsibilities of SC B5.
Scope:
Evaluate the impact of implementing the security requirements using IEC 61850 as recommended
by various study groups and standards making bodies. The scope is limited to applications such as
retrieving and changing settings, operator and automatic control, and does not address the execution
of underlying protection and automation functions. The scope does include the impact on those systems that interface to 61850 field devices if security requirements are implemented.
Survey existing cyber threats and attack scenarios to summarize those threats applicable to protection and automation systems. Of most interest are threats and attack scenarios that are based
on a comprehensive understanding of protection and automation system operations.
Survey the applications and security technology in protection and automation systems. Identify
existing IEC 61850 cyber protection methods (e.g., passwords) that provide some level of protection against unauthorized access to and use of settings. Determine the vulnerability and potential impact on system reliability and performance if access and use privileges are compromised. Example applications are:
- IED technical support performed remotely or locally by utility employees or support vendors.
- Automation functions between IEDs that do not include human-in-the-loop control or oversight.
- EMS/SCADA and other functions that use data from or control IEC 61850 field devices.
Describe the security foundational requirements for IEC 61850 field devices and relate those requirements to security solutions offered by existing or emerging standards or recommendations.
Describe the mandatory and optional design requirements and security levels needed to protect
access to and use of 61850 data objects so as to mitigate the risk of compromising critical mission protection and automation functions.
Describe the mechanisms needed to adequately implement protected access to and use of 61850
data objects and relate those mechanisms to existing or emerging standards or recommendations.
49/56
Through common membership harmonize the findings of this working group with recommendations developed by other organizations (e.g., CIGRE D2, IEC TC 57, IEEE, and ISA).
Deliverables:
Produce a technical brochure with a summary in Electra, which will guide utility responsible
users (e.g., design managers, asset managers) on the use of security solution options for protection and automation systems using IEC 61850.
Time Schedule:
Start: 2007;
Draft report for B5 review: September 2008;
Final report: 2009.
50/56
ANEXO II – Fotografias do Colóquio de Madrid
51/56
Descrição
Visita do Eng. Júlio Lima aos estandes da SAC e
da GE, na tarde de
15 de outubro de
2007:
Fotografias
Parte da Delegação Brasileira, antes do início do
tutorial, na tarde
de 16 de outubro
de 2007:
Parte da Delegação Brasileira, durante o coquetel
de boas vindas,
noite de 16 de outubro de 2007:
Apresentação do
Tema Preferencial
1 (PS1) - New
Trends on Busbar
Protection, pelo
relator Zoran Gajić, manhã de 17
de outubro de
2007:
52/56
Descrição
Resposta à questão 1 do PS1, Eng.
Rui Moraes, manhã de 17 de outubro de 2007:
Fotografias
Resposta à questão 2 do PS1, Eng.
Jorge Miguel Ordacgi, manhã de
17 de outubro de
2007:
Resposta à questão 3 do PS1, Eng.
Jorge Miguel Ordacgi, manhã de
17 de outubro de
2007:
Resposta à questão 4 do PS1, Eng.
Júlio Lima, manhã
de 17 de outubro
de 2007:
Resposta à questão 5 do PS1, Eng.
Denys
Lellys,
manhã de 17 de
outubro de 2007:
53/56
Descrição
Contribuição espontânea, feita do
plenário, no debate ao final do PS1,
Eng. Jorge Miguel
Ordacgi, manhã
de 17 de outubro
de 2007:
Fotografias
Sessão Plenária na
manhã de 17 de
outubro de 2007,
durante os trabalhos do PS1:
Resposta à questão 2 do PS2, Eng.
Iony Siqueira, tarde de 17 de outubro de 2007:
Resposta à questão 3 do PS2, Eng.
Rui Moraes, tarde
de 17 de outubro
de 2007:
Resposta à questão 5 do PS2, Eng.
Iony Siqueira, tarde de 17 de outubro de 2007:
54/56
Descrição
Fotografias
Resposta à questão 10 do PS2,
Eng. Júlio Lima,
tarde de 17 de outubro de 2007:
Resposta à questão 11 do PS2, Dr.
Marco
Antonio
M. Rodrigues, tarde de 17 de outubro de 2007:
Jantar de Gala no
Castelo de Viñuelas, noite do dia
17 de outubro de
2007:
55/56
Descrição
Fotografias
56/56