Voorbereidingsdagen 15 en 16 augustus 2012 NSC B5 – Protection and Automation
Agenda • • • •
NSC B5 Trends B5 Sessie Parijs Papers
NSC B5 (1) • Studie Comité B5 richt zich op principes, ontwerp, toepassing, coördinatie, prestaties en asset management aspecten van: ▫ ▫ ▫ ▫
Netbeveiliging (Stations) Automatisering ‘Remote control’ apparatuur en systemen Apparatuur en systemen voor meting
NSC B5 (2) • NSC B5 NL telt momenteel zo’n 12 leden • Activiteiten in 2012 ▫ Volgen belangrijke ontwikkelingen op gebied B5 ▫ Organisatie themadag (2x) stroomtransformatoren ▫ Suggesties voor nieuwe werkgroepen en preferential subjects ▫ Samenvatting papers
Themadag stroomtransformatoren • Twee dagen (wegens succes herhaald): 22 november 2011 en 26 januari 2012 • Meer dan 100 deelnemers! • Sprekers uit binnen- en buitenland met grote bijdrage leden NSC B5 • Mix van presentaties en interactieve sessies • Voorziet duidelijk in behoefte
NL bijdragen aan B5 werkgroepen • B5.24 – Protection Requirements on Transient Response of Voltage and Current Digital Acquisition Chain • B5.25 – Impact of HVDC-station on Protection of AC systems • B5.27 – Implications and Benefits of Standardised Protection Schemes • B5.40 – Education, Qualification & Continuing Professional Development of Engineers in Protection and Control • B5.41 – Investigation & Improvement Possibilities for Metering Systems for Billing
Trends B5 (1) • IEC 61850 nog steeds hoog op de agenda, met veel aandacht voor ▫ ▫ ▫ ▫ ▫
Verdergaande standaardisatie Uniforme engineeringstools Toepassing proces-bus (IEC 61850-9-2) Nauwkeurigheid tijdsynchronisatie Toepassing IEC61850 op andere vlakken
• Cyber-security
Trends B5 (2) • Toenemend belang en impact van communicatie • Toenemende aandacht voor beheersaspecten: ▫ ▫ ▫ ▫
Complexiteit / behoud kennis Standaardisatie / vereenvoudiging Uniforme datamodellen Vervangings- en onderhoudsstrategieën
Sessie Parijs 2012 • Postersessie B5: ▫ Dinsdag 28 augustus, 14:30 – 18:00
• Sessie B5: ▫ Vrijdag 31 augustus, 8:45 – 18:00
Preferential subjects 2012 • PS1: ‘Impact of Future Network Components on coordination of Protection and Automation Systems’ (19 papers)
• PS2: ‘Utilization and Application of Remote Access for Protection and Automation Systems’ (11 papers)
PS1: Impact of Future Network Components on coordination of Protection and Automation Systems • De laatste decennia grote omschakeling van mechanische naar multi-functionele digitale relais • Dit zorgt voor toenemende complexiteit en vereist veel kennis en vaardigheden • Dit leidt tot vragen over de volwassenheid van de nieuwe technieken, en of deze door leveranciers soms niet te snel op de markt gebracht worden, en of utilities wel voldoende snel kennis opbouwen
PS1: 5 thema’s (1) • 1.1 Protection and Automation issues related to design and operation of power systems ▫ B5-103, B5-107, B5-108, B5-115, B5-116, B5-119
• 1.2 Modelling, Protection Settings, Adaptive protection ▫ B5-102, B5-105, B5-106, B5-117
• 1.3 Applications / Functions ▫ B5-101, B5-104, B5-113
PS1: 5 thema’s (2) • 1.4 Process Bus: Non-Conventional Instrument Transformers & Merging Units and Intelligent Switchgear ▫ B5-110, B5-111, B5-112, B5-118
• 1.5 Communications, Networks and Information ▫ B5-109, B5-114
Overzicht
Lezen
Belang leesadviesNL
Lezen
B5-101
B5-111
B5-102
B5-112
B5-103
B5-113
B5-104
B5-114
B5-105
B5-115
B5-106
B5-116
B5-107
B5-117
B5-108
B5-118
B5-109
B5-119
B5-110
= zeker
= mogelijk
Belang NL
Overzicht
Lezen
Belang leesadviesNL
Lezen
B5-101
B5-111
B5-102
B5-112
B5-103
B5-113
B5-104
B5-114
B5-105
B5-115
B5-106
B5-116
B5-107
B5-117
B5-108
B5-118
B5-109
B5-119
B5-110
= zeker
= mogelijk
Belang NL
B5-102: Automated Protection coordination and Verification (DU/RO) • Paper beschrijft a.d.h.v. een voorbeeld een oplossing om automatisch beveiligingscoordinatie door te rekenen • Doordat er steeds meer (en steeds sneller) wijzigingen komen is het belangrijk dit automatisch te doen • Het systeem kan kritische situaties opsporen • Een case-study laat zien het goed is om stabiliteit en beveilingingsinstellingen in samenhang te zien • Daarmee kunnen mogelijk grote storingen of black-outs voorkomen worden
B5-103: A NEW SUBSTATION LEVEL DISPATCHING APPROACH TO INCREASE THE NETWORK CONTROL AND PERFORMANCES IN PRESENCE OF DISPERSED GENERATION (IT/GE)
• Enorme toename aan duurzame (decentrale opwek) in Italie (zon en wind) • Hierdoor kunnen verbindingen lokaal overbelast worden • Paper beschrijft een geavanceerd systeem met metingen, analyses, en regelingen met terugkoppelingen tussen SA en sub-SA-systemen • Hiermee kunnen spanning en vermogen geregeld worden en kan overbelasting voorkomen worden
B5-103
B5-107: Enabling future meshed operation for distribution networks (NZ) • Toename van DCO kan ertoe leiden dat overgegaan moet worden van radiale naar vermaasde netten • Hierop moet het beveiligingssysteem wel berekend zijn • Paper doet een voorstel voor een beveiligingsconcept om vermaasde netten in de toekomst met DCO te kunnen bedrijven • Hiervoor wordt ‘Biased Current Differential Protection’ toegepast • Zwakke punt is behoefte aan communicatie
B5-110: The next generation of Smart Substations. Challenges and Possibilities (SP) • Paper geeft overzicht van huidige ontwikkelingen en toepassing op stationsniveau van IED’s en IEC61850 • Goed overzicht van de stand van zaken • Verder aandacht voor procesbus en synchro-phasors
B5-113: Application considerations for protection and control functions available in multiple intelligent electronic devices (CA/USA) • In het paper wordt beschreven hoe diverse additionele functies veilig geintegreerd kunnen worden in een IED • Hierbij speciaal aandacht voor engineering, testen, maintenance en documentatie van de verschillende hardware en software functies • Geadviseerd wordt firmware updates goed te testen en aantal versies te beperken • Rapport afkomstig van IEEE PSRC WG
B5-118: Performance assessment of an IEC 61850-9-2 based protection scheme for the mesh corner of a 400kV transmission substation (UK) (1) • Paper beschrijft de toepassing van een IEC 61850-9-2 proces bus
B5-118: Performance assessment of an IEC 61850-9-2 based protection scheme for the mesh corner of a 400kV transmission substation (UK) (2) • Voordeel is het deels ondervangen van groot verschil in levensduur tussen primaire en secundaire componenten • Betrouwbaarheid wordt bekeken aan de hand van verschillende configuraties (redundantie) i.c.m. Total Cost of Ownership • Daarnaast zijn prestaties distantie en differentiaal beveiliging getest bij verschillende configuraties proces bus • Werkt goed bij juiste topologie netwerk
Samenvatting / Conclusie PS1 • Beveiliging en Automatisering zijn altijd goed geweest, maar moeten nog beter voor toekomstige behoeften • De uitdaging is daarom om tijdig nieuwe eisen en behoeften te identificeren, en tegelijkertijd hoge kwaliteit handhaven • Dit vraagt een ‘open mind’ m.b.t. nieuwe eisen en bereidheid tot onderzoek hoe de nieuwe techniek nog beter kan worden dan in het verleden • De papers geven een grote variëteit aan onderwerpen die hierbij van belang zijn
PS2: Utilization and Application of Remote Access for Protection and Automation Systems • Toegang op afstand van SA systemen relatief nieuw • Kan toegepast worden voor bijvoorbeeld: ▫ Veranderen van settings ▫ Uploaden van updates ▫ Uitlezen van (storings-)gegevens
• ‘Remote access’ stelt hoge eisen aan cyber-security, communicatie, testprocedures, etc. • Ervaringen van auteurs uit 10 verschillende landen worden beschreven
PS2: 3 thema’s • 2.1 Application Requirements ▫ B5-201, B5-205, B5-206, B5-208, B5-209, B5-210
• 2.2 SAS Solutions Using IEC 61850 ▫ B5-203, B5-204, B5-211
• 2.3 Cyber-Security Issues ▫ B5-202, B5-205, B5-207
Overzicht
Lezen
Belang leesadviesNL
Lezen
B5-201
B5-207
B5-202
B5-208
B5-203
B5-209
B5-204
B5-210
B5-205
B5-211
B5-206
= zeker
= mogelijk
Belang NL
Overzicht
Lezen
Belang leesadviesNL
Lezen
B5-201
B5-207
B5-202
B5-208
B5-203
B5-209
B5-204
B5-210
B5-205
B5-211
B5-206
= zeker
= mogelijk
Belang NL
B5-202: Advantages of solutions for remote access in protection and control applications via communication networks (DU) (1) • Toename van IED’s in ethernet-netwerken, welke robuust moeten zijn voor interne verstoringen en cyberattacks • Het paper geeft een overzicht van de beveiligings maatregelen die op verschillende niveaus in IED’s netwerk en organisatie genomen moeten worden • Engineers moeten zich bekwamen om dit in het ontwerp mee te kunnen nemen en zodoende tot robuuste en veilige netwerken te komen
B5-202: Advantages of solutions for remote access in protection and control applications via communication networks (DU) (2) • Veilige en bedrijfszekere communicatie is en blijft een uitdaging • Verder wijst paper nog op belang van juiste documentatie, hoe om te gaan met patchmanagement, data-integriteit en veilige toegang • Goed overzicht van een aantal belangrijke aspecten rondom betrouwbaar moderne SA-systemen
B5-203: Substation to control centre communication based on IEC 61850: requirements, concepts and practical experiences (FR, BE, DU) • Paper geeft overzicht mogelijkheden om IEC61850 communicatie op te bouwen tussen substations en network control centres • Hierbij worden verschillende netwerkconfiguraties vergeleken • Goed overzicht van dit onderwerp, wat ook voor minder goed ingevoerde lezers te begrijpen is
B5-209: Digital Fault Recordings: practices and perspectives for automatied data retrieval, information management and analysis in a large Brazilian utility (BR) • Bij Braziliaanse TSO van oudsher al veel ‘fault-recorder’ data verzameld • Hoeveel data wordt steeds groter door o.a. IED’s en PMU’s • Hoeveelheid data wordt te groot om losse files te bekijken, daarom behoefte aan automatisering die totaaloverzicht geeft (als phasor data) • Ze schatten realistisch in dat in de weg hiernaartoe nog vele organisatorische hobbels liggen
B5-211: Remote Access to Substations: Stat, Possibilities, Challenges (CH) (1) • Paper beschrijft ervaringen van aantal utilities • Uitlezen storingsdata komt veel voor, op afstand setting aanpassen veel minder • Remote access vaak geblokkeerd omwille van cybersecurity • Ook probleem dat veel op dit moment nog niet gestandaardiseerd is • In IEC61850 wordt daar echter nog steeds aangewerkt
B5-211: Remote Access to Substations: Status, Possibilities, Challenges (CH) (2) • Ook zaken gerelateerd aan cyber-security zijn bijna gereed voor implementatie • Toegang op afstand zal steeds belangrijker worden voor netbeheerders, maar oplossen cyber-security issues is daarbij wel een belangrijke randvoorwaarde
Samenvatting / Conclusie PS2 • Application requirements: veel voorbeelden van toepassingen die belang hebben bij ‘remote acces’; vraag blijft of IEC61850 dit allemaal kan ondersteunen • SAS solutions using IEC 61850: standaard heeft vele voordelen als het gaat om ‘remote access’; GPS tijdsynchronisatie, cyber-security en ‘time-spanning’ moeten verder onderzocht • Cyber-security: er zijn veel voorstellen gedaan om dit goed te waarborgen, maar standaardisatie hiervan, en life-cycle kosten vereisen meer aandacht
