Smartgrids Standardisering. Lars Nordström

Transkript

1 Smartgrids Standardisering Lars Nordström 1

2 Agenda Smartgrids kort intro Standarder lösning & problem Några pågående aktiviteter. Några viktiga standarder Slutord 2

3 Smartgrids = mer ICT 3

4 Nya affärsmodeller nya aktörer Source: SAP. 4

5 Vad behövs för Smartgrids? AB A B AB A B Semantisk interoperabilitet över flera domäner En tillförlitlig, säker, tillräckligt snabb och öppen kommunikations infrastruktur Vilket kräver standardisering! 5

6 Ett Problem med standards Source: GridWise Standards Mapping Overview by M.L. Bosquet, March,

7 Standardiseringsdomäner Source: GridWise Standards Mapping Overview by M.L. Bosquet, March,

8 Standarder lösning & problem Smartgrids täcker flera tillämpningsområden Flera starka industrier är engagerade Många standards är relevanta Något slags vägledning och styrning är nödvändig. 8

9 Agenda Smartgrids kort intro Standarder lösning & problem Några pågående aktiviteter. Några viktiga standarder Slutord 9

10 Några pågående aktivteter IEC SMB Strategic group #3 Smartgrids CENELEC/ETSI JWG on Smartgrids Mandate 441 Smart Metering Coordination Group NIST SGIP Smartgrids Interoperability Panel EU DG Energy TF on Smartgrids 10

11 IEC SMB Strategic Group 3 Strategi: Använd så mycket som möjligt av existerande standarder Skapa mekanismer så att Tekniska kommittéerna själva kan jobba med koordinergin Området Anslut konsumenten är prioriterat Standards är meningsfulla endast om man kan kontrollera efterföljden Strategin fungerar bara om den följs av konkreta åtgärder. Roadmap publicerad på 11

12 Nyckelstandards IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC Reference Architecture SOA Energy Management Systems; Distribution Management Systems CIM (Common Information Model) Substation Automation Distribution Management Energy Management Security Data exchange for meter reading, tariff and load control Functional safety of electrical/electronic/ programmable 12

13 Placeholder for IEC slides 13

14 CENELEC/ETSI JWG Smartgrids Gemensam arbetsgrupp inom CENELEC & ETSI Startad som ett svar på IEC SG3 och EU DG Energy TF. Utvecklar f.n. Smartgrids Roadmap Final draft of the sections by (incl. comments from plenary other feedback) Core Team Teamwork General comments comments Finalize open pointsdraft V0.2 document Comments by JWG also ExSu & Fw Finalize document V Plenary meeting O3.11. Champions Meeting Final Draft Deadline 14

15 Mandat Smart Metering Coordination group EU Kommissionen har utfärdat ett mandat till europeiska standardsiseringsorganisationer (CEN/CENELEC/ETSI) gällande standardisering av smarta mätare. Följande sex delmoment ingår i arbetet. Avläsning och överföring av mätvärde Två vägs kommunikation mellan mätare och marknad Stöd i mätare för olika tariffsystem och betalningsmodelelr Fjärrstyrning av anslutningen Kommunikation med utrustning I hushållet Stöd för en display eller mätare I hushållet som kan visa på aktuell förbrukning SMCG Smart Meters Co-ordination Group! Arbetar med att klassificera existerande standards I dessa områden, och därefter tilldela ansva till de olika standardsorganisationerna. 15

16 16

17 NISTs mandat inom Smartgrids NIST är en icke regelsättande statlig myndighet I USA inom närningsdepartmentet (U.S. Department of Commerce) NIST's uppdrag är att stödja amerikansk innovation och industriell konkurresnkraft genom att främja mätning, standardisering och teknologi på ett sådant sätt att ekonomiska intressen tryggas och livskvaliten förbättras. "primary responsibility to coordinate development of a framework that includes protocols and model standards for information management to achieve interoperability of smart grid devices and systems " 17

18 NIST Smartgrids Interoperability panel 18

19 NIST Nyckelstandarder IEC and IEC 61968: Providing a Common Information Model (CIM) necessary for exchanges of data between devices and networks, primarily in the transmission (IEC 61970) and distribution (IEC 61968) domains. IEC 61850: Facilitating substation automation and communication as well as interoperability through a common data format. IEC : Facilitating exchanges of information between control centers. IEC 62351: Addressing the cyber security of the communication protocols defined by the preceding IEC standards. 19

20 NIST Priority Action Plans Smart meter upgradeability standard Develop common specification for price and product definition Develop common scheduling communication for energy transactions Develop common information model (CIM) for distribution grid management Standard demand response signals Standard for energy use information DNP3 Mapping to IEC Objects Standard meter data profiles Wind Interconnection Standards Harmonization of IEEE C with IEC and Precision Time Synchronization Transmission and distribution power systems model mapping Guidelines for use of IP protocol suite in the Smart Grid Guidelines for the use of wireless communications Energy storage interconnection guidelines Interoperability standards to support plug-in electric vehicles Harmonize power line carrier standards for appliance communications in home 20

21 EU Taskforce om Smartgrids Skapa en gemensam målbild för aktörer inom Smartgrids. Identifiera de beslut och regelverksförändrignar som är nödvändiga för en utrullning över hela EU av Smarta nät. Ta fram en strategisk roadmap för implementation av Smartgrids och Smart metering inom den Europeiska interna marknaden Produce a strategic Roadmap for the implementation of Smart Grids and Smart Meters into the European internal market. Utveckla nya standardiseringsmandat för Europeisk standardisering. 21

22 Agenda Smartgrids kort intro Standarder lösning & problem Några pågående aktiviteter. Några viktiga standarder Slutord 22

23 Standards Walkthrough IEC centric IEC Reference Architecture IEC CIM (Common Information Model) IEC Substation Automation IEC Distribution Management IEC Security 23

24 IEC TC57 Reference Architecture 24

25 IEC TC57 Reference Architecture 25

26 IEC Energy management system application program interface (EMS-API) 26

27 IEC Family Overview 27

28 A (very) simple power system 28

29 CIM representation 29

30 CIM serialisation <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xm lns:c im=" b.xm l#"> <cim:hostcontrolarea rdf:id="id1"> <cim:hostcontrolarea.controlareaname>west</cim: HostControlAr ea.controlareaname> <cim:hostcontrolarea.operatesas rdf:resource="#id2"/> </cim:hostcontrolarea> <cim:subcontrolarea rdf:id="id2"> <cim:powersystemresource.powersystemresourcena me>deft</ci m:powersystemresource.po wersystemresourcename> </cim:subcontrolarea> </rdf:rdf> 30

31 IEC Communication networks and systems in substations 31

32 IEC Architecture 32

33 IEC Family Overview 33

34 IEC Application integration at electric utilities System interfaces for distribution management 34

35 IEC Family Overview 35

36 IEC Power System Control and Associated Communications - Data and Communication Security 36

37 IEC Security IEC Security Standards IEC Introduction IEC Glossary IEC TCP Profiles IEC MMS Profiles IEC and derivatives IEC IEC peer-to-peer TASE.2 / ICCP IEC IEC 101/102/103 IEC 104 DNP3 IEC Objects for Net Mgmt 37

38 Agenda Smartgrids kort intro Standarder lösning & problem Några pågående aktiviteter. Några viktiga standarder Slutord 38

39 Slutord Mycket samordning återstår Europiska lagar & regler styrs av Europeiska standarder Vilka blir CENELEC/ETSI s Standardisering är inte slutet av utvecklingen, utan snarast början. Tack vare standarder kan små nya aktörer slå sig in den annars ganska stabila elbranschen. Bevakning och analys av var standarder är påväg är en viktig och relevant aktivitet. 39