Esta dissertação analisa a utilização do modelo de dados padronizado pela norma IEC 61970 (CIM), tida como uma ferramenta para troca de informações cadastrais e operacionais entre empresas de energia elétrica, com sistemas computacionais de diferentes fabricantes. O propósito deste padrão é criar um mecanismo para troca de informações baseado em XML, denominado de CIM/XML – um formato, especificamente, utilizado pelos Centros de Controle de Energia Elétrica para troca de dados. Os modelos de dados do padrão IEC 61970 são apresentados, bem como a avaliação do CIM/XML como uma ferramenta de interoperabilidade de dados entre empresas de energia que apresentam bases de dados de diferentes modelagem e implementação. Um dos méritos deste modelo, além de fazer uso de uma tecnologia aberta (XML) disponível em qualquer tipo de computador, e que possibilita armazenar e transferir não só dados cadastrais de equipamentos, mas também dados de topologia da rede, curvas de carga, programação de geração, saídas programadas de equipamentos, bem como medições de sistemas SCADA, indicações de estado e alarmes. Possibilita ainda armazenamento de resultados de simulação, tais como resultados do programa de fluxo de potência. Adicionalmente, é apresentado em detalhes informações sobre: a implementação do modelo lógico orientado a objetos do CIM, numa base de dados relacional; os registros de equipamentos e a topologia de um trecho de linha de sub-transmissão aéreo e subterrâneo; as informações (exportadas e importadas no formato CIM/XML) inseridas na base de dados, e a geração do documento CIM/XML. / This dissertation provides an analysis about the application of a data model based on IEC 61970 (CIM) standard – a tool for exchanging operational and equipments information among different Electrical Power Utilities' computing systems. The purpose of this standard is to create a mechanism for information exchange using XML, called CIM/XML – a format specifically used by Electrical Power Utilities' Control Centers for data exchange. The IEC 61970 standard-based data models is presented as well the evaluation of CIM/XML as a tool for data interoperability among Electrical Power Utilities' databases, that uses different modeling and implementation approaches. The benefit of this model – besides of using a open standard technology (XML) that can be found on any type of computer – is the capability of store and transfer information not only from equipments, but also from network topology, load flow curves, generation scheduling, equipments outages, SCADA system measurements, status indication and alarms. It also enables the storage of simulation results, such as the power flow bus voltage and lines loads. Additionally, is also provided highly detailed information about: the CIM object-oriented model implementation mapped to a relational database; the records of equipments and topology of an aerial and underground subtransmission line section; the information (exported and imported using CIM/XML format) included in the database, and the CIM/XML document generation.

Esta dissertação analisa a utilização do modelo de dados padronizado pela norma IEC 61970 (CIM), tida como uma ferramenta para troca de informações cadastrais e operacionais entre empresas de energia elétrica, com sistemas computacionais de diferentes fabricantes. O propósito deste padrão é criar um mecanismo para troca de informações baseado em XML, denominado de CIM/XML – um formato, especificamente, utilizado pelos Centros de Controle de Energia Elétrica para troca de dados. Os modelos de dados do padrão IEC 61970 são apresentados, bem como a avaliação do CIM/XML como uma ferramenta de interoperabilidade de dados entre empresas de energia que apresentam bases de dados de diferentes modelagem e implementação. Um dos méritos deste modelo, além de fazer uso de uma tecnologia aberta (XML) disponível em qualquer tipo de computador, e que possibilita armazenar e transferir não só dados cadastrais de equipamentos, mas também dados de topologia da rede, curvas de carga, programação de geração, saídas programadas de equipamentos, bem como medições de sistemas SCADA, indicações de estado e alarmes. Possibilita ainda armazenamento de resultados de simulação, tais como resultados do programa de fluxo de potência. Adicionalmente, é apresentado em detalhes informações sobre: a implementação do modelo lógico orientado a objetos do CIM, numa base de dados relacional; os registros de equipamentos e a topologia de um trecho de linha de sub-transmissão aéreo e subterrâneo; as informações (exportadas e importadas no formato CIM/XML) inseridas na base de dados, e a geração do documento CIM/XML. / This dissertation provides an analysis about the application of a data model based on IEC 61970 (CIM) standard – a tool for exchanging operational and equipments information among different Electrical Power Utilities' computing systems. The purpose of this standard is to create a mechanism for information exchange using XML, called CIM/XML – a format specifically used by Electrical Power Utilities' Control Centers for data exchange. The IEC 61970 standard-based data models is presented as well the evaluation of CIM/XML as a tool for data interoperability among Electrical Power Utilities' databases, that uses different modeling and implementation approaches. The benefit of this model – besides of using a open standard technology (XML) that can be found on any type of computer – is the capability of store and transfer information not only from equipments, but also from network topology, load flow curves, generation scheduling, equipments outages, SCADA system measurements, status indication and alarms. It also enables the storage of simulation results, such as the power flow bus voltage and lines loads. Additionally, is also provided highly detailed information about: the CIM object-oriented model implementation mapped to a relational database; the records of equipments and topology of an aerial and underground subtransmission line section; the information (exported and imported using CIM/XML format) included in the database, and the CIM/XML document generation.

REIN JR., O. UM MODELO DE INTEGRAÇÃO ENTRE OS PADRÕES IEC 61850 E IEC 61970 (CIM/XML). 2006. 98 p. Dissertação Mestrado – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. A troca de informação entre os vários sistemas de gerenciamento e outros sistemas de informação de uma empresa do setor elétrico não é apenas desejada, mas, na maioria dos casos, necessária. Dois padrões internacionais surgiram, um relacionado à troca de dados nas subestações (IEC 61850) e outro relacionado à troca de informações entre os centros de controle (IEC 61970), sendo ambos publicados pelo comitê técnico 57 (TC57) do IEC, cujo tema é o gerenciamento e a troca de informação associados aos sistemas de potência. Contudo, apesar da similaridade em seu domínio de aplicação, cada um tem seu próprio modelo de objetos. O presente trabalho tem por objetivo investigar como a integração dos dados pertencentes aos sistemas de controle da subestação e do centro de controle pode ser alcançada, de maneira a permitir que a topologia de uma determinada subestação possa ser conhecida pelo EMS/SCADA. Vale, ainda, ter em conta que a verificação de tal análise demanda a implementação de um protótipo simulando a arquitetura de integração proposta. Logo, o estudo contempla as anotações que refletem os passos dessa implementação, bem como o registro dos testes exigidos pelos trabalhos, os quais compreenderam informações sobre a configuração de uma subestação contidos num arquivo SCL, informações de tempo real obtidas a partir de dispositivos eletrônicos inteligentes (IEDs), e a gravação desses dados em uma base de dados relacional modelada de acordo com o Common Information Model (CIM) contido na IEC 61970-301. / REIN JR., O An integration model between the IEC 61850 and IEC 61970 standards. 2006. 98 p. Dissertação Mestrado – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. The exchange of information among several management systems and other information systems of an electric utility company is not only desired but in most cases needed. Two international standards have emerged, one related to the data exchange of substations (IEC 61850) and another related to the exchange of information among control centers (IEC 61970), both published by the IEC technical committee 57 (TC57) that deals with the management and exchange of information on power systems. Nevertheless, in spite of the similarity in its application domain, each standard has its own object model. This work intends to investigate how to achieve the integration of data belonging to the substation control and control center systems, thus allowing a specific substation topology to be known by the EMS/SCADA. It is important to emphasize that the verification of such analysis required the implementation of a prototype to simulate the proposed integration architecture. Therefore, this work includes notes describing the implementation steps, as well as the record of the tests that have been done, encompassing substation configuration information within a SCL file, real-time information obtained from intelligent electronic devices (IEDs) and data recording in a relational database modeled according to the Common Information Mode (CIM) comprised in the IEC 61970-301.

REIN JR., O. UM MODELO DE INTEGRAÇÃO ENTRE OS PADRÕES IEC 61850 E IEC 61970 (CIM/XML). 2006. 98 p. Dissertação Mestrado – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. A troca de informação entre os vários sistemas de gerenciamento e outros sistemas de informação de uma empresa do setor elétrico não é apenas desejada, mas, na maioria dos casos, necessária. Dois padrões internacionais surgiram, um relacionado à troca de dados nas subestações (IEC 61850) e outro relacionado à troca de informações entre os centros de controle (IEC 61970), sendo ambos publicados pelo comitê técnico 57 (TC57) do IEC, cujo tema é o gerenciamento e a troca de informação associados aos sistemas de potência. Contudo, apesar da similaridade em seu domínio de aplicação, cada um tem seu próprio modelo de objetos. O presente trabalho tem por objetivo investigar como a integração dos dados pertencentes aos sistemas de controle da subestação e do centro de controle pode ser alcançada, de maneira a permitir que a topologia de uma determinada subestação possa ser conhecida pelo EMS/SCADA. Vale, ainda, ter em conta que a verificação de tal análise demanda a implementação de um protótipo simulando a arquitetura de integração proposta. Logo, o estudo contempla as anotações que refletem os passos dessa implementação, bem como o registro dos testes exigidos pelos trabalhos, os quais compreenderam informações sobre a configuração de uma subestação contidos num arquivo SCL, informações de tempo real obtidas a partir de dispositivos eletrônicos inteligentes (IEDs), e a gravação desses dados em uma base de dados relacional modelada de acordo com o Common Information Model (CIM) contido na IEC 61970-301. / REIN JR., O An integration model between the IEC 61850 and IEC 61970 standards. 2006. 98 p. Dissertação Mestrado – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. The exchange of information among several management systems and other information systems of an electric utility company is not only desired but in most cases needed. Two international standards have emerged, one related to the data exchange of substations (IEC 61850) and another related to the exchange of information among control centers (IEC 61970), both published by the IEC technical committee 57 (TC57) that deals with the management and exchange of information on power systems. Nevertheless, in spite of the similarity in its application domain, each standard has its own object model. This work intends to investigate how to achieve the integration of data belonging to the substation control and control center systems, thus allowing a specific substation topology to be known by the EMS/SCADA. It is important to emphasize that the verification of such analysis required the implementation of a prototype to simulate the proposed integration architecture. Therefore, this work includes notes describing the implementation steps, as well as the record of the tests that have been done, encompassing substation configuration information within a SCL file, real-time information obtained from intelligent electronic devices (IEDs) and data recording in a relational database modeled according to the Common Information Mode (CIM) comprised in the IEC 61970-301.

Devido à mudança de paradigma originada pela evolução das redes elétricas inteligentes (Smart Grid), surgiram novos requisitos em automação de subestações de distribuição, sobretudo envolvendo operação, monitoramento, controle e proteção. Um nível mais avançado de automação é esperado na rede de distribuição com implementações do conceito de Smart Grid. O objetivo dos próximos sistemas de automação da distribuição é aperfeiçoar o uso dos recursos computacionais disponíveis, objetivando aumentar a disponibilidade do sistema elétrico, a qualidade da energia e a eficiência das concessionárias. E nessa nova realidade, a troca de informação entre os vários sistemas de informação de uma empresa do setor elétrico não é apenas desejada, mas, na maioria dos casos, necessária. Nesse contexto, se propõe uma arquitetura computacional capaz de transferir todas as informações geradas a partir da implementação de funcionalidades \"inteligentes\" na subestação, envolvendo as funções de supervisão, controle, monitoramento e proteção das subestações de distribuição, para o centro de controle da concessionária (COS), o que não está previsto nos protocolos normalmente utilizados, como DNP, ICCP, e IEC 61850. Para atingir esse objetivo é feita a investigação sobre o uso dos padrões internacionais propostos na arquitetura de referência do IEC para realizar tal integração, mostrando a necessidade de modificação nos objetos de dados definidos. Com o intuito de avaliar a viabilidade da arquitetura proposta foi desenvolvido um protótipo dentro do programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) regulado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), em parceria com a CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz). Nesse protótipo foram desenvolvidos módulos com funcionalidades \"inteligentes\" que promovem a migração de funções do centro de controle para a subestação. Além disso, o protótipo também implementa serviços web (Web Services) que são responsáveis pela integração da informação, tornando a troca de informação independentemente da plataforma onde os serviços são implementados. O texto contempla as anotações que refletem os passos dessa implementação do protótipo, bem como o registro dos testes exigidos pelos trabalhos, os quais compreenderam a implementação das novas funcionalidades, com a obtenção e tratamento dos dados, e seu posterior envio ao centro de controle. / Due to the paradigm shift caused by the evolution of the power grids, resulting in a new concept of Smart Grid, new requirements in automation of distribution substations emerged, especially those involving the operation, monitoring, control and protection. A more advanced level of automation is expected in the distribution network with implementations of the concepts related to Smart Grid. The goal of the next distribution automation systems is to optimize the use of available resources, intending to increase the availability of the power system, the power quality and the efficiency of the utilities. In this new context, the exchange of information between the various information systems of an electrical utility is not only desired, but in most cases, necessary. In this context, it is proposed a computational architecture capable of transferring all the information generated from the implementation of \"smart\" functions in the substation, involving supervisory, control, monitoring and protection of distribution substations, to the utility control center (COS), which is not provided for in the protocols commonly used by the utility, such as DNP, ICCP, and IEC 61850. Research on the use of international standards proposed in the IEC reference architecture to achieve such integration is also performed, revealing the necessity of modifying the defined data model. A prototype was developed in a partnership with CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz), in order to assess the feasibility of the proposed architecture, within the R&D program regulated by ANEEL (Brazilian Electric Power Agency). Modules have been developed with the \"smart\" features that promote migration of some control center functions to the substation. In addition, the prototype also implements web services that are responsible for the data integration, with the information being exchanged regardless of the platform where the services are implemented. The text includes notes reflecting the steps of this prototype implementation, as well as the tests required to validate the model, which comprised the implementation of those new features, obtaining and processing the data, and subsequent sending to the utility control center (DMS).

Devido à mudança de paradigma originada pela evolução das redes elétricas inteligentes (Smart Grid), surgiram novos requisitos em automação de subestações de distribuição, sobretudo envolvendo operação, monitoramento, controle e proteção. Um nível mais avançado de automação é esperado na rede de distribuição com implementações do conceito de Smart Grid. O objetivo dos próximos sistemas de automação da distribuição é aperfeiçoar o uso dos recursos computacionais disponíveis, objetivando aumentar a disponibilidade do sistema elétrico, a qualidade da energia e a eficiência das concessionárias. E nessa nova realidade, a troca de informação entre os vários sistemas de informação de uma empresa do setor elétrico não é apenas desejada, mas, na maioria dos casos, necessária. Nesse contexto, se propõe uma arquitetura computacional capaz de transferir todas as informações geradas a partir da implementação de funcionalidades \"inteligentes\" na subestação, envolvendo as funções de supervisão, controle, monitoramento e proteção das subestações de distribuição, para o centro de controle da concessionária (COS), o que não está previsto nos protocolos normalmente utilizados, como DNP, ICCP, e IEC 61850. Para atingir esse objetivo é feita a investigação sobre o uso dos padrões internacionais propostos na arquitetura de referência do IEC para realizar tal integração, mostrando a necessidade de modificação nos objetos de dados definidos. Com o intuito de avaliar a viabilidade da arquitetura proposta foi desenvolvido um protótipo dentro do programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) regulado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), em parceria com a CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz). Nesse protótipo foram desenvolvidos módulos com funcionalidades \"inteligentes\" que promovem a migração de funções do centro de controle para a subestação. Além disso, o protótipo também implementa serviços web (Web Services) que são responsáveis pela integração da informação, tornando a troca de informação independentemente da plataforma onde os serviços são implementados. O texto contempla as anotações que refletem os passos dessa implementação do protótipo, bem como o registro dos testes exigidos pelos trabalhos, os quais compreenderam a implementação das novas funcionalidades, com a obtenção e tratamento dos dados, e seu posterior envio ao centro de controle. / Due to the paradigm shift caused by the evolution of the power grids, resulting in a new concept of Smart Grid, new requirements in automation of distribution substations emerged, especially those involving the operation, monitoring, control and protection. A more advanced level of automation is expected in the distribution network with implementations of the concepts related to Smart Grid. The goal of the next distribution automation systems is to optimize the use of available resources, intending to increase the availability of the power system, the power quality and the efficiency of the utilities. In this new context, the exchange of information between the various information systems of an electrical utility is not only desired, but in most cases, necessary. In this context, it is proposed a computational architecture capable of transferring all the information generated from the implementation of \"smart\" functions in the substation, involving supervisory, control, monitoring and protection of distribution substations, to the utility control center (COS), which is not provided for in the protocols commonly used by the utility, such as DNP, ICCP, and IEC 61850. Research on the use of international standards proposed in the IEC reference architecture to achieve such integration is also performed, revealing the necessity of modifying the defined data model. A prototype was developed in a partnership with CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz), in order to assess the feasibility of the proposed architecture, within the R&D program regulated by ANEEL (Brazilian Electric Power Agency). Modules have been developed with the \"smart\" features that promote migration of some control center functions to the substation. In addition, the prototype also implements web services that are responsible for the data integration, with the information being exchanged regardless of the platform where the services are implemented. The text includes notes reflecting the steps of this prototype implementation, as well as the tests required to validate the model, which comprised the implementation of those new features, obtaining and processing the data, and subsequent sending to the utility control center (DMS).