DutchPower bijeenkomst Datum: 30 mei 2023 Onderwerp: CIRED voorbereidingsdag Spreker(s): Frans Volberda & Rene Troost Titel: Session 4 - Protection, Control and Automation

1. SPREKER:
Frans Volberda
René Troost
CIRED 2023 SESSION 4; PROTECTION, CONTROL AND
AUTOMATION

2. Aantallen
2021 2023 Opmerking
Abstracts received 280 250 -30
Abstracts accepted 180 180 Acceptatie graad 72%
Full papers accepted 147 153 61%
Poster Session 120 153
Main Session 24 24
Research and Information Forum (RIF) 9 9

3. Structuur van session 4
Blok 1 Protection Blok 2 Control
- General protection issues - General
- Virtualization - Artificial Intelligence
- Testing - Applications
- Algorithms
- Applications
- Earth fault
- Fault location
Blok 3 Automation Blok 4 Communication
- General - General
- Artificial Intelligence - Cyber Security
- Smart- and Microgrid
- Optimization
Blok 1 Protection 57
Blok 2 Control 30
Blok 3 Automation 41
Blok 4 Communication 25
Papers accepted 153

4. Nederlandse bijdrage
Paper Blok Titel Auteurs Organisatie
10116 3 Automation, general Standard IEC 61850 based real-time DER interface for The
Netherlands
René Troost, Sjors van der Heijden, Rik Fonteijn, Alain Stuivenvolt,
Davood Mohammadi Sooran, Bas Mulder, Joris van Leeuwen, Rob
van Olst, Nuno Pereira, Elvira Sanchez Ortiz, Bart Pluijms
Stedin, Enexis, Alliander,
TenneT, Holland Solar / NWEA /
EnergieSamen, ENCS
10451 1 Protection, virtualization A standards-based engineering framework for
virtualized protection, automation, and control systems
Nadine Kabbara, Thierry Coste, Jerome Cantenot, Adrien Vialle,
Hugo Morais, Madeleine Gibescu
EDF R&D France, INESC-ID
Portugal, Utrecht University
10958 2 Control, artificial intelligence Supervised Learning for Fault Classification Using Hybrid
Training Datasets
Archana Ranganathan, Simon Tindemans, Frans Provoost Alliander, Technische
Universiteit Delft, Qirion
11227 1 Protection, virtualization Software Defined Substation Automation Peter Hemmer, Edwin Melenhorst, Raymond Woertman Locamation

5. Programma dinsdag 13 juni
Tijd Sessie
9:00-10:30 Session 4 - Poster Tours A&B
11:00-12:30 Session 4 - Poster Tours C&D
14:30-16:00 Session 4 - Poster Tours E&F
16:30-18:00 Session 4 - Poster Tours G&H

6. Programma woensdag 14 juni
Tijd Sessie Nederlandse bijdrage
16:30-18:00 RIF - Research and Innovation Forum Session 4 10451; EDF R&D France, INESC-ID Portugal, Utrecht University

7. Programma donderdag 15 juni
Tijd Sessie Nederlandse bijdrage
9:00-10:30 Main Session
11:00-12:30 Main Session
14:30-16:00 Main Session 11227; Locamation
16:30-18:00 Main Session

8. Terugkoppeling block 1: Protection

9. Totaal 57 papers
• General (3)
• Virtualisation (6)
• Testing (12, new topic)
• Algorithms (8)
• Applications (11)
• Earth fault (8)
• Fault location (9)
Er is veel te discussiëren dit jaar:
• Nieuwe technologie (centrale en virtuele concepten)
• Centraal; paper 10656, 11222, 11227 (Ned), allemaal in Main Session
• Virtueel; paper 10702, 10855
• Telecommunicatie wordt steeds meer onderdeel van beveiligingsfuncties:
• Security, availability, redundantie

10. Papers met speciale aandacht (1)
Testing (blok 3)
Paper 10582, Zwitzerland
• Replica Iberisch schiereiland
• Echte frequentie beveiligingen
• Recente events nagebootst
Op zoek naar de juiste settings voor Voltage blocking met als doel
onderscheid te maken tussen frequentie en spanning (in)stabiliteit.
‘An undervoltage threshold (U<) of 70%-80% for the operating
voltage is recommended.’

11. Papers met speciale aandacht (2)
Testing (blok 3)
Paper 11280, Finland
• Functioneel testen van virtuele en
gecentraliseerde beveiliging
• Aandacht voor verschillende test fasen
CONCLUSION Centralized and virtualized protection systems
can be tested with similar procedures as traditional systems,
and similar test phases are required. However, when the
whole protection application can be realized in one digital
solution, this brings new ways to address testing. It is possible
to run many test procedures earlier and undertake more
testing in the initial engineering phase, this can bring
efficiency improvements in the commissioning and SAT phases.
New possibilities in the testing such as IEC 61850 Simulation
functionality can be utilized. Specialised test feature, either
supported directly by IEC standards or bespoke aspects such as
virtualisation and redundancy must be considered in the initial
design phase. Similarly extending the application later in the
life of the installation is ideally considered in the initial design
phase to simplify scheme extension.

12. Terugkoppeling block 2: Control

13. Control

14. ‘Actieve distributienetten’
• Focus op voltage control in LS
• Conformity monitoring en sturen van decentrale
opwek wordt gezien als grote uitdaging van de
toekomst
• Grote vraag: waar ga je deze control beleggen?
Autonoom, Edge, Centraal?
• De hoofdlijn is dat control gezien wordt als enabler
voor congestiemanagement. Het gaat hand-in-
hand met verzwaringen
• 5G komt in de periferie terug en wordt gezien als
enabler

15. Interessante papers block 2 control
• 10126 (AU), data driven algoritme voor detectie van verkeerd werkende
inverter
• 10628 (FI) toepassing van ADMS in Helsinki met een sterke focus op
inzicht in LS netten
• 10958 (NL) d.m.v. AI foutplaatslokalisatie optimaliseren tot wel 95%
nauwkeurigheid
• 11214 (DK) laat een toepassing zien van flex op LS niveau, dmv een
middleware oplossing wat schaalbaar en interoperabel moet zijn

16. Terugkoppeling block 3: Automation

17. Automation

18. Hoofdlijnen block 3 automation
• Grote wijzigingen t.o.v. 2021
• Sterke focus op autonome regelingen
• Weinig aandacht voor stationautomatisering
• Explosieve groei in papers over toepassing van AI
• Neurale netwerken voor specifieke toepassingen
• En wat kunnen we daarmee?
• State estimation, specifiek voor LS netten
• Load forecasting, short term
• Predictive maintenance
• Smart grids steeds concreter, omdat we het écht nodig hebben
• LS netten
• PV, Opslag, Algoritmes voor optimalisatie
• Eilandbedrijf, wordt veel over geschreven, maar weinig in NL
• Security wordt (nog) weinig genoemd
• Spanningsregeling (o.a. OLTC) op LS niveau, maar vooralsnog
weinig toepassingen in NL

19. Interessante papers block 3 automation
• 10116 (NL) Paper vanuit NBNL voor toepassing Real-Time Interface DER
sturing
• 10473 (BE) uitgebreide evaluatie van digital substation met Sampled
Measured Values
• 10690 (DE) toepassing van een hybride generator voor
onderhoudswerkzaamheden aan het net; heeft een grid forming inverter
en batterij systeem in zich
• 11033 (FI) DER sturing vanuit Edge computing

20. Terugkoppeling block 4: Communication

21. Totaal 25 papers
• General (17)
• Cyber security (8)
Wat valt op:
• Technologie; SDH, MPLS, wireless 4G, 5G, MQTT (IOT), PLC
• Protocollen; IEC 61850, IEC 80670-5-101/104
• Cyber security; IEC 62443 (organisatie), IEC 62351 (operatie)
• Steeds meer ontwikkelingen in toepassingen (energietransitie, decentrale opwek,
prosumers, microgrids, battery storage, elektrische voertuigen, enz)
• Standaarden zijn door kleine deviaties niet meteen een garantie dat het ook werkt
• Kortom er is een hoop werk aan de winkel en Communication en Cyber security is
een eigen blok geworden.

22. Papers met speciale aandacht (1)
General (blok 1)
Paper 11207, Oostenrijk; in Main Session
Titel: Four problems for digital substations I wish to be solved:
1. Centralized protection
2. Dependable and resilent time synchronization
3. Authenticated metering with sampled values
4. Testing with encrypted data
Solving the explained four problems would enable a more
comprehensive and more reliable coverage of the tasks in
protecting and controlling electrical power systems with
IEC 61850.

23. Papers met speciale aandacht (2)
General (blok 1)
Paper 10256, Zweden; in Main Session
Titel: An Implementation of IEC 61850 for Microgrid Control
• Potentieel om IEC61850 data model te verbeteren for distributed energy
sources
• Er wordt een architectuur gepresenteerd met 3 levels gebaseerd op IEC
61850 data modelling. Deze is ook gerealiseerd in een pilot.
Conclusie:
• Verbeteringen vanuit standaardisatie in data model zijn mogelijk en nodig
• Er is behoefte aan veld apparatuur die hier op inspringt
• Zo vroeg mogelijk de samenhang testen

24. BEDANKT
VOOR UW
AANDACHT