1. Introdução COLÓQUIO DE 2007 DO SC B5 MADRID (ES) RELATÓRIO DE VIAGEM Comitê de Estudos B5 Proteção e Automação 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 Valores em R$ Inscrição Passagem Ajuda de Custo Total Jorge Miguel Ordacgi Filho 483,08 2.239,39 1.878,64 4.601,11 Raul Balbi Sollero 483,08 2.358,21 0 2.841,29 Rui Menezes de Moraes 483,08 2.239,39 1.878,64 4.601,11 Gustavo Adolfo G. de Arruda 483,08 2.270,00 1.878,64 4.631,72 Denys Lellys 483,08 2.204,00 1.878,64 4.565,72 Marco Antonio M. Rodrigues 483,08 2.358,21 1.878,64 4.719,93 Júlio César Marques de Lima 483,08 2.562,71 1.878,64 4.924,43 Total 3.351,86 16.231,91 11.271,84 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 Evento Participantes Artigos Contribuições 2004 40ª Sessão Bienal 2 1 3 2005 Colóquio de Calgary 5 2 10 2006 41ª Sessão Bienal 6 3 15 2007 Colóquio de Madrid 7 2 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)]. 2/56
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 70 th 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. A- demais, complementou, os coffee-breaks também deixam a desejar. Quanto à composição e apresentações dos Coordenadores dos Advisory Groups cabe destacar o seguinte: 6/56
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 and Remote Control (incluir escopo do antigo WG B5.54) Protection & Monitoring of Main Plant and Circuits (incluir escopo do antigo WG B5.54) Monitoring, Metering, Recording and Overall Power System Protection (incluir escopo do antigo WG B5.54) Coordenador Ordacgi (BR) Chano (CA) Adams (UK) Membros Hughes (AU) Wiot (BE) Baass (CH) Brand (CH) Loukkalahti (FI) Leitloff (FR) Koers (NL) Menezes (PT) Curk (SI) Cease (US) Herrmann (DE) Saksena (IN) Hussey(IR) Al Haj (JO) Wroblewska (PL) Balasiu (RO) Holst (SE) Tziouvaras (US) Topham (ZA) Opskar (NO) Gonzalez (AR) Zhao (CN) A definir (CZ/SR) Zavolas (GR) Al-Saadi (SA) Barbieri (IT) Takeuchi (JP) Kim (KO) Halim (MY) Steinhauser (AT) 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 The Impact of Implementing Security Requirements using IEC61850 - (1.5 year WG) Maintenance Strategies for Digital SAS (3 years WG) Engineering Guidelines for IEC61850 Based Digital SAS (1.5 year WG) Application Guide on Digital Inter-Station Communication for Protection (1 year WG) Training and Qualification of Protection and Control Engineers Wide Area Protection & Control Technologies Transmission Network Plant & System Monitoring Using Protection & Control Devices Por WG 8/56 Votos B5.51 11+11 B5.51 12 B5.51 12 B5.52 10 B5.53 11+9 B5.53 12 B5.53 5 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 Conv(?), ES, CH?, RO?, BR, UK, KO, AU? 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 Votos Strategies for the Lifetime Maintenance of SAS Systems (new WG) 51 10 Advancements in Generator Protection (WG B5.04) 52 9 + 7 Protection & Control of Shunt Reactors (WG B5.37) 52 7 Protection & Control of FACT devices and impact on Protection Systems 52 10 Wide Area Monitoring, Control & Protection Technologies 53 9 + 8 Effects of renewable energy sources and new generation on Protection and automation of substation (WG B5.34) 53 9 + 5 Performance of Distance Protection under Dynamic Conditions 51 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 podem ser obtidas no endereço http://ceb5.cepel.br/coloquio_de_madrid_2007.htm. 9/56
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 a- dequado 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 F2 command-display current F3 current F7 F4 F5 commanddisplay commandposition F8 F10 command-display position F9 13/56
TEST FUNCTION F1 F2 F3 F4 F5 Fn TEST CASE T1 X X X X X X Tn X X COVERAGE X X X X X X Failure Mode Test Coverage: FAILURE MODE FMEA FM1 FM2 FM3 FM4 FM5 FMn FUN- CIONAL FAILURE F1 X X X X Fn X X COVERAGE X X X X X X TEST CASE T1 X T2 X X T5 X X X X X T6 X X T7 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 Local Client External Client Web Service System Tool IToolHtml Presentation Services IToolWs 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 Remote User LAN 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 % Correct 503 98.63 Incorrect 5 0.98 Failure to trip 2 0.39 Accidental 0 0.00 Total 510 100.00 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 differ- 18/56
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