Cigré/Brasil CE B5 – Proteção e Automação Seminário Interno de Preparação para o Colóquio de Madri 2007 Rio de Janeiro, outubro/07.

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1 Cigré/Brasil CE B5 – Proteção e Automação Seminário Interno de Preparação para o Colóquio de Madri 2007 Rio de Janeiro, outubro/07

2 Dados do Artigo Número: 202 Título: Acceptable Funcional Integration From The Point of View of Users and Manufacturers Autoria: Alex Apostolov (Omicron Electronics, USA), Volker Leitlof (RTE CBER/SET, France), Massimo Petrini (Terna, Italy), Stig Holst (ABB, Sweden)

3 Objetivo APRESENTAR OS RESULTADOS DE DUAS PESQUISAS REALIZADAS PELO WG B5-13 SOBRE INTEGRAÇÃO FUNCIONAL - Pesquisa com os usuários de IED - Pesquisa com os fabricantes de IED O OBJETIVO É A BUSCA DA RESPOSTA AO QUESTIONAMENTO: - Qual é o nível aceitável de integração funcional?

4 Destaques Os resultados obtidos dos questionários estão baseados nas respostas de: - 29 concessionárias: 7 da Europa, 8 da América do Sul, 8 da Ásia/Austrália e 6 da América do Norte - 20 fabricantes/representantes: 9 da Europa, 7 da Ásia/Austrália, 2 da América do Norte e... As respostas obtidas dos usuários representam uma amostragem de todos os tipos de concessionárias (tamanho e atividade). Algumas concessionárias possuem apenas a atividade de geração.

5 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  Os IED parecem ser amplamente aceitos;  100% das concessionárias informam que possuem IED aplicados em sistemas de proteção e de registradores. Aplicação em sistemas de medição está mais restrita;  A maioria das concessionárias não aceita, em qualquer nível de tensão a integração das proteções Principal1 e Principal 2 em um mesmo IED;  Quase todos gostam da capacidade do registrador de faltas incorporado nos relés de proteção. A integração das funções de registro de faltas é aceita em qualquer IED de proteção. Seqüenciamento de eventos é a função preferida, mas oscilografia e localização de faltas são também bastante atrativas;

6 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  IED multifuncionais são geralmente aceitos, embora, dependendo da filosofia das concessionárias, ainda existam restrições;  A integração de controle e demais funções em IED de proteção tende a ser aceita, com a condição de que os IED sejam duplicados;  A integração de proteção principal e funções de controle manual (local ou remoto) em IED não é muito popular. A integração de outras funções como monitoramento remoto e de controle automático são mais facilmente aceitas;  Deduz-se, a partir dos resultados da pesquisa, que parece não haver diferenças significativas quanto a aceitação de IED multifuncionais pelos setores de transmissão e de distribuição;

7 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  80% das concessionárias aceitam a integração funcional, mas apenas 40% estabelecem que devem existir regras para aplicação deste recurso. Verifica-se que metade das concessionárias não está sendo cuidadosa quanto a este requisito;  Apenas 20-25% das concessionárias identificam itens que restringem o nível de integração funcional de IED em suas especificações. Há provavelmente um deficit no detalhamento de requisitos sobre integração funcional nas atuais especificações;  As regras que estabelecem o nível de integração tem origem em requisitos de confiabilidade, padrões de projeto e de manutenção, recursos disponíveis, experiência e custos;

8 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  Embora tradicionalmente conservativos, cerca de 41% das equipes de proteção e controle entendem que a evolução para a política de integração funcional é possível. Este indice pode estar refletindo a tendência geral da indústria para rápidas mudanças;  Entretanto, a aceitação de um maior grau de integração funcional irá depender da aceitação deste princípio pelas equipes de operação e da capacidade das concessionárias em desvincular esta integração de sua estrutura organizacional;  Com relação ao impacto da Norma IEC 61850 na política de integração funcional, muitas concessionárias estão em posição de aguardo. Requerem maiores informações sobre a Norma;

9 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  A grande maioria dos usuários identifica vantagens na integração funcional, relacionadas à redução de custos e à instalação. Muitos percebem vantagens para a engenharia de aplicação, comissionamento, manutenção e adição de funções. Em geral, não se verificam vantagens quanto a operação e treinamento;  Atualmente, o gerenciamento de firmware, software, ajustes, e resultados de testes representam uma consideravel carga de trabalho para a manutenção. A integração funcional poderá reduzir o número de IED, mas poderá também requerer maior gerenciamento para um determinado IED;

10 Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias  52% dos usuários respondem que sua empresa possui em sua estrutura organizacional um departamento separado para proteção e controle.  Não há identificação clara de tendência sobre o tema tercerização.  Tercerização parcial de todos os tipos de serviços relacionados a proteção e controle tem sido praticada pela maioria das concessionárias;  Pouquissimas concessionárias tercerizam completamente os serviços de engenharia e configuração dos IED;  Metade das concessionárias tercerizam os serviços de instalação. Quase todas as demais tercerizam parcialmente este serviço.

11 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  Apenas 32% dos fabricantes respondem que fabricam IED de medição (faturamento, intercâmbio);  A instalação de posto de medição (faturamento, intercâmbio) frequentemente é separada do sistema de controle;  A integração multifuncional, incluindo combinação de proteção e controle, representa a oferta padrão da maioria dos vendedores;  Todos os vendedores que ofertam funções de proteção tipicamente ofertam soluções integradas;  Cerca de 75-80% dos fabricantes informam que fabricam IED que não possuem funções de proteção incorporadas;

12 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  Os vendedores entendem que os requisitos de alguns clientes para separar as funções de proteção e controle é um fator limitante para a integração funcional;  Os vendedores não identificam com clareza a existência de critérios nas concessionárias que condicionem a integração funcional às diferentes aplicações ou à níveis de tensão;  Muitas vezes os requisitos dependem da estrutura organizacional e do tamanho da empresa do cliente;  Basicamente os vendedores devem atender aos requisitos dos clientes. Porém, eles sempre tentam utilizar um mesmo hardware e um mesmo software base para atender a grande variedade de requisitos.

13 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  IED de proteção normalmente apresentam possibilidades de aplicação em controle local ou remoto;  Cerca de 50% dos IED de controle podem executar também as funções de proteção principal ou de teleproteção;  Cerca de 1/3 dos IED especificos de registradores ofertam também funções de proteção e controle. IED registradores normalmente estão associados a funções de medição operacional e de monitoramento;  Cerca de 1/3 dos IED de medição operacional ofertam tambem funções de proteção e controle. IED de medição operacional normalmente estão associados a registradores e funções de medição (faturamento, intercâmbio) e monitoramento;

14 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  Os vendedores entendem que os requisitos dos clientes restringem a integração funcional. Mesmo quando as funções estão disponíveis nos IED, os usuários podem desabilita-las. Assim, os usuários podem escolher se aceitam ou não a integração funcional;  Os vendedores tentam ofertar a solução normalmente aceita pelo mercado e consideram que algumas daquelas regras associadas a requisitos de clientes estão implicitamente incorporadas;  Aparentemente não há uma regulação industrial sobre o impacto da integração funcional. Cada usuário apresenta seu próprio conjunto de requisitos. São identificados apenas alguns poucos requisitos associados a questões de confiabilidade para um IED;  Sistemas que utilizam IED melhoram no geral sua confiabilidade, porque há redundância de funcionalidades;

15 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  Os fabricantes explicitam que há uma diferença entre a filosofia do projeto de um IED e a implementação de uma filosofia em um dado sistema. Neste contexto, os fabricantes se posicionam que os requisitos do projeto de um IED não são restrições para a integração funcional;  Capacidade da CPU é uma limitação tecnológica mas no momento não é uma restrição para a integração funcional. Os requisitos de confiabilidade e os requisitos dos clientes restringem a integração. Algumas limitações: número de I/O e capacidade de comunicação;  Metade dos fabricantes associam maior integração funcional com aumento de custo; pois, este recurso está associado a modularidade em hardware e software (custo no nível de IED). Para os clientes, a integração funcional está associado a uma forma de otimização de custos;

16 Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes  Opinião quase unânime dos fabricantes indica tendência de aumento do nível de integração funcional;  Os fabricantes em geral acreditam que a Norma IEC 61850 exerce grande influência em sua estratégia de integração de produtos;  Na opinião dos vendedores, as concessionárias aceitam a integração funcional “convencional” e que há tendência de aceitação de maior integração para alguns tipos de componentes de subestação. A integração completa de uma subestação é vista como inaceitável pelas concessionárias;  Atualmente, poucos fabricantes oferecem uma solução integrada para um sistema de automação completo de subestação;

17 Destaques: Comparação Concessionários e Vendedores  88% das concessionárias e 82% dos vendedores acreditam que maior a integração pode conduzir a uma redução de custos (no ponto de vista de integração de sistema);  60% das concessionárias e 64% dos vendedores têm a mesma percepção de que há redução de custos de engenharia (cablagem, número de dispositivos e padronização);  60% das concessionárias e 59% dos vendedores acreditam que a integração funcional aumenta a flexibilidade da aplicação;  As concessionárias (88%) foram mais afirmativas que os vendedores (68%) na análise das vantagens da integração na questão instalação. A concessionária foca a questão no sistema e o vendedor foca mais no contexto do IED;

18 Destaques: Comparação Concessionários e Vendedores  Concessionárias (52%) e vendedores (55%) têm praticamente a mesma percepção quanto a realização da atividade comissionamento;  As concessionárias (12%) são mais pessimistas que os vendedores (41%) com relação a treinamentos. Integração funcional requer operadores mais habilidosos e melhor refinamento técnico na atividade de configuração de IED;  64% dos vendedores acreditam que a integração funcional trará vantagens para eles no quesito manutenção. Nas concessionárias, este índice é 59%;

19 Dúvidas  Maior nível de integração funcional implica potenciais problemas para as concessionárias;  A crescente complexidade de sistemas e de dispositivos implica maior preocupação quanto ao quesito treinamento;  Poderão surgir potenciais conseqüências adversas devido a falhas de modo comum;

20 Conclusões 1- A maioria considera que não é aceitável: - a integração de funções de proteção para diversos componentes da subestação em um mesmo equipamento - a integração completa de proteção e controle de uma subestação em um mesmo equipamento 2- Os usuários, aparentemente, identificam mais desvantagens que vantagens na integração funcional: - vantagens: manutenção e adição de novas funções - desvantagens: treinamento, operação, configuração e revitalização 3- Os vendedores identificam vantagens em todos os aspectos, exceto treinamento 4- Padronização de esquemas de proteção e controle parece ser a solução para os diversos problemas causados pela integração

21 Respostas às questões do REP Número da questão: 6 Questão: - Seria possível obter um nível de padronização adequado, a fim de facilitar as atividades de configuração, teste e treinamento? - Ajudaria deixar para o fabricante a responsabilidade de fornecer um pacote integrado, totalmente testado e configurado? - Como as especificações dos usuários poderiam ser adaptadas?

22 Respostas às questões do REP Resposta: - Padronização deve ser considerada para atender casos comuns. Não se deve tentar cobrir todos os casos específicos possíveis com uma padronização. Casos específicos devem ser tratados a parte. - Treinamento e documentação são as questões fundamentais. - Para aplicações comuns, utilizar especificações padronizadas. Para casos específicos, utilizar especificações dedicadas. O elaborador da especificação técnica deve conceituar plenamente a necessidade, fornecer os limites de integração funcional aceitáveis para a aplicação pretendida e caracterizar claramente os serviços contratados. O elaborador deve estar atualizado com relação a todas possibilidades de soluções técnicas que o mercado oferece.