2022電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第80-3部分- 映射到web協(xié)議要求和技術(shù)選擇

80-3web（征求意見稿）PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV目 次前言 II引言 IV范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 2縮略語 3主要涉及的子系統(tǒng)和利益相關(guān)者 4要求描述 5SCSM技術(shù)描述 9附錄A（資料性）每個域的用例和要求 26附錄B（資料性）MMSXER有效負載的例子 59引 言IEC61850intra/internetAITIEC61850鑒于此，Web協(xié)議被認為是與后端系統(tǒng)、可能的現(xiàn)場設(shè)備通信的最適合的技術(shù)。PAGEPAGE10電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第80-3部分：映射到web協(xié)議-要求和技術(shù)選擇范圍IEC61850的本部分是一個技術(shù)報告，為Web協(xié)議用作為IEC61850標準的一個新的通信映射（SCSM）描述了要求，給出了其技術(shù)解決的綜述。注：這里的Web協(xié)議概念覆蓋Web服務(wù)技術(shù)及擴展到基于在IT領(lǐng)域使用的標準（IETF，ISO，W3C，OASIS等）所派生的其它技術(shù)。優(yōu)點是由于在IT界已有許多的專業(yè)的知識和實際的經(jīng)驗，因此，在智能電網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)需要解決的不能互操作的風險將大為降低。IEC61850本部分采用兩步驟完成，內(nèi)容大體上也分為如下兩大部分：IEC618506了一個綜合全域要求后的建議。同時，在附錄A中也描述了各個域的用例。已考慮到的域有：風電廠（CHP）（VPP）SCSM7SCSM8-2XMPPSCSMACSIIEC61850WG10）IEC61850610IEC62351）。IEC61850-8-1IEC61850-9-2）（DERDER本文件僅限于A-協(xié)議集。對于協(xié)議集，本文件僅要求支持TCP/IP和UDP/IP。本技術(shù)報告不包括如下內(nèi)容：1）IEC61850-7-3和IEC61850-7-4中定義的對象的修改；2）幾個候選的web協(xié)議的介紹。本文件的命名空間是："(Tr)IEC61850-80-3:2015"下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。IEC61850-5電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第5部分：功能和設(shè)備模型的通信要求（CommunicationnetworksandsystemsforPowerUtilityAutomation–Part5:CommunicationRequirementsforFunctionsandDeviceModels）IEC61850-7-2電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-2部分：基本信息和通信結(jié)構(gòu)抽象通信服務(wù)接口（ACSI）（CommunicationnetworksandsystemsforPowerUtilityAutomation–Part7-2:Basicinformationandcommunicationstructure–Abstractcommunicationserviceinterface(ACSI)）IEC61850-7-3電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-3部分：基本通信結(jié)構(gòu)公共數(shù)據(jù)類（CommunicationnetworksandsystemsforPowerUtilityAutomation–Part7-3:Basiccommunicationstructure–Commondataclasses）IEC61850-7-4電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-4部分：基本通信結(jié)構(gòu)兼容邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)對象類（CommunicationnetworksandsystemsforPowerUtilityAutomation–Part7-4:Basiccommunicationstructure–Compatiblelogicalnodeclassesanddataobjectclasses）IEC61850-8-1:2011電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第8-1部分：特定通信服務(wù)映射（SCSM）映射到MMS（ISO9506-1和ISO9506-2）及ISO/IEC8802-3（CommunicationnetworksandsystemsforPowerUtilityAutomation–Part8-1:Specificcommunicationservicemapping(SCSM)–MappingstoMMS(ISO9506-1andISO9506-2)andtoISO/IEC8802-3）IEC62351（allparts）電力系統(tǒng)管理及其信息交換數(shù)據(jù)和通信安全（Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange–Dataandcommunicationsecurity）ISO9506（allparts）工業(yè)自動化系統(tǒng)—制造報文規(guī)范（Industrialautomationsystems–ManufacturingMessageSpecification）ISO/IEC8824-1:2008信息技術(shù)抽象語法記法—（ASN.1）第1部分：基本記法規(guī)范（Informationtechnology–AbstractSyntaxNotationOne(ASN.1):Specificationofbasicnotation）ISO/IEC8825-1:2008ASN.11（BER）則（CER）和非典型編碼規(guī)則（DER）（Informationtechnology–ASN.1encodingrules:SpecificationofBasicEncodingRules(BER),CanonicalEncodingRules(CER)andDistinguishedEncodingRules(DER)）ISO/IEC8825-4:2008信息技術(shù)ASN.1編碼規(guī)則：XML編碼規(guī)則（XER）（Informationtechnology–ASN.1encodingrules:XMLEncodingRulesXER)）RFC4330適用于IPv4、IPv6和OSI的簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（SNTP）版本4（SimpleNetworkTimeProtocol(SNTP)Version4forIPv4,IPv6andOSI）（IETF可訪問\h）RFC6120可擴展的消息和出席信息協(xié)議(XMPP)：核心協(xié)議（ExtensibleMessagingandPresenceProtocol(XMPP):Core）RFC6121可擴展的消息和出席信息協(xié)議(XMPP)：即時消息和出席信息（ExtensibleMessagingandPresenceProtocol(XMPP):InstantMessagingandPresence）RFC6122可擴展的消息和出席信息協(xié)議(XMPP)：地址格式（ExtensibleMessagingandPresenceProtocol(XMPP):AddressFormat）XEP-0198：流管理[1]（StreamManagement）XEP-0199：XMPPPing[2]XMPPXMLXMPPXMLpingXMPP協(xié)議擴展。比如，ping可以從客戶端送到服務(wù)器，從一個服務(wù)器送到另一個服務(wù)器，或者從一個端送到另一個端。下列術(shù)語和定義適用于本文件。1 電接點electricalconnectionpoint ECP電能的DER源（發(fā)電或儲能）和電力系統(tǒng)（EPS）之間的電氣接入點。1DER（發(fā)電或儲能）ECPDERECPDER一并連到電力系統(tǒng)。2EPSEPSECPIEEE1547（PCC）來標識。IEEE15472 電系統(tǒng)electricalpowersystem EPS按照發(fā)電、輸電、配電劃分的所有設(shè)施組合單元和電廠；用于輸配電的，特定的設(shè)施組合單元、變電站、線路或電纜。［來源：IEC6005001:1985，601-01-01，601-01-02，做了修改（去除了條目注釋）］electricalnetworkgrid用于輸配電的，特定的設(shè)施組合單元、變電站、線路或電纜。條目的注1：IEC61850也用到如下術(shù)語：電力企業(yè)電網(wǎng)或電力企業(yè)電氣網(wǎng)絡(luò)——其符合IEEEE中定義的地區(qū)EPS。設(shè)施電網(wǎng)或設(shè)施電氣網(wǎng)絡(luò)——其符合IEEEE中定義的本地EPS。［來源：IEC6005001:1985，601-01-01，601-01-02，做了修改（去除了條目注釋1）］公耦點pointofcommoncoupling PCC電力企業(yè)電氣網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施電氣網(wǎng)絡(luò)之間的ECP。條目的注1：ECP和PCC都僅與電氣網(wǎng)絡(luò)的物理連接相關(guān)，都與應(yīng)用功能無關(guān)。條目的注2：某些時候，類似含義的其它術(shù)語有POC，PUC和PGC。在IEC61850中，ECP和PCC就已經(jīng)足夠了，因此，這些類似含義的術(shù)語，只能是在更進一步的考慮時才用。privatenetwork被唯一的使用者使用，在帶寬、吞吐、傳輸延時、可用性等方面的性能，被視為是能確保的網(wǎng)絡(luò)。使用者掌控網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)流。條目的注1：一旦服務(wù)水平得到保證，私有網(wǎng)絡(luò)也可能是基于公共或共享的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。publicnetwork不是被唯一的使用者使用，或者是在帶寬、吞吐、傳輸延時、可用性等方面的性能，在使用者看來是不能得到確保的網(wǎng)絡(luò)。使用者不能掌控網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)流。smartgrid利用通信網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)與其連接的發(fā)電商和消費者的行為，以便能有效地提供可持續(xù)、經(jīng)濟和安全的電力供應(yīng)的電力系統(tǒng)?？s略語CHP Combinedheatandpower熱電聯(lián)產(chǎn)DDEMS DSODEREnergyManagementSystem配電系統(tǒng)運營商的分布式能源的能量管理系統(tǒng)DER DistributedEnergyResource分布式能源DMS DistributionManagementSystem配電管理系統(tǒng)DR DemandResponse需求響應(yīng)DSO Distributionsystemoperator配電系統(tǒng)運營商ECP ElectricalConnectionPointENTSO-E Europeannetworkoftransmissionsystemoperatorsforelectricity歐洲輸電網(wǎng)系統(tǒng)運營商EPS ElectricalPowerSystem電力系統(tǒng)PCC PointofCommonCouplingSO SystemOperators系統(tǒng)運營商TSO Transmissionsystemoperator輸電系統(tǒng)運營商VPP Virtualpowerplant虛擬電廠AreaNetwork廣域網(wǎng)圖1概述了主要涉及的子系統(tǒng)，指出了新的IEC61850-8-2web協(xié)議映射的交互關(guān)系。然后，在表1中，描述了圖中所提到的子系統(tǒng)以及在本報告中考慮到的其他系統(tǒng)和利益相關(guān)者。11類型名字描 述參與者聚合商提供發(fā)電、儲能容量和電能消費的聚合服務(wù)。作為一個實體，在電網(wǎng)中運營包括需求（需求響應(yīng)管理）和供應(yīng)（發(fā)電管理）的本地聚合。聚合商不是供應(yīng)者時，他與供應(yīng)者訂有合同。參與者平衡負責方擁有財務(wù)安全證明，確定與不平衡結(jié)算的平衡責任，負責市場區(qū)域的平衡責任，授權(quán)在市場中經(jīng)營的合同方。這是唯一允許可以批發(fā)買賣電能的參與者。系統(tǒng)DER單元控制器DER單元的本地控制器，可以控制幾個DER本地服務(wù)器。系統(tǒng)DER本地服務(wù)器一種處理單元，通過專用通信手段直接與DER過程交互。充當更高層級系統(tǒng)的通信服務(wù)器。系統(tǒng)DER管理系統(tǒng)VPP或微電網(wǎng)的控制中心，用于監(jiān)控那些被注冊為VPP參與者的各個子系統(tǒng)。為DSO提供輔助和平衡服務(wù)。參與者DER運營商運營DER電廠的自然人或法人（通常是電廠業(yè)主或DSO）。參與者DER業(yè)主擁有發(fā)電設(shè)施（例如：CHP電廠，風電廠，光伏電廠）的自然人或法人。參與者DER制造商負責設(shè)計、生產(chǎn)和銷售DER單元的企業(yè)。還可以負責維修。系統(tǒng)DER單元由同一系統(tǒng)在現(xiàn)場控制的一個或多個過程層裝置。所有包含的裝置都是相同的類型（例如，光伏），可以用于發(fā)電，也可用于儲能。參與者DSO2009/72/EC2.6的負荷平衡。參與者電能零售商向消費者出售電能的實體——也可以是與TSO或DSO有電網(wǎng)連接和訪問合同的電網(wǎng)用戶。此外，還存在有不同的電網(wǎng)用戶組的許多組合（例如，既用電又發(fā)電的電網(wǎng)用戶）參與者市場運營商僅為有投標合同的平衡負責方的中標電能的實際交付而進行電能交易。市場運營商在應(yīng)用來自于系統(tǒng)運營商的技術(shù)約束之后，確定市場平衡區(qū)域的市場電能價格。它還可以在一個計量的電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)確定調(diào)節(jié)的價格。系統(tǒng)計量運營商負責安裝、維護、測試、認證和停用物理表的一方。參與者電廠維護對一個或多個公司的DER電廠的設(shè)備進行監(jiān)視，并在必要時派遣維修人員的機構(gòu)或服務(wù)提供商。參與者智能客戶對需求響應(yīng)做出貢獻，并從中獲利的工業(yè)場所、樓宇或住宅。可能是電能的消費者與/或生產(chǎn)者。系統(tǒng)交易系統(tǒng)具有在相應(yīng)的市場上進行電能交易的應(yīng)用的系統(tǒng)，支持購買、出售或自產(chǎn)電能的遠方下單，并提供與電力市場平臺交換必要信息的設(shè)施。參與者TSO2009/72/EC2.4外，TSO負責所有電網(wǎng)用戶在輸電層級的接入，并負責在TSO控制區(qū)域內(nèi)接入DSO。參與者VPP/微電網(wǎng)運營商負責將DER聚合到廠的任何自然人或法人。1 本條描述了在選擇技術(shù)解決方案的過程中使用到的要求。14（6.3.16.3.14）5（6.3.156.3.19）ACSI對IEC61850-7-2中定義的各種ACSI類的用法，在每個域中都進行了研究。表A.14匯總了需要映射、使用client/server模型的所有類；以及使用點對點模型（例如，GOOSE和SMV）的類的配置服務(wù)。關(guān)于點對點模型，表A.15中列出的點對點消息在傳輸時間方面的要求，目前web協(xié)議預期能實現(xiàn)的性能還不能滿足；當特定用例需要時，可以使用現(xiàn)有的映射，比如IEC61850-90-5中定義的映射。然而，使用web協(xié)議來實現(xiàn)一對多的交互，即使性能較低，在將來也可能會被研究。A3.53.6/）傳輸時間定義為從一個應(yīng)用程序到另一個應(yīng)用程序的總傳輸時間，包括發(fā)送方的編碼、通信網(wǎng)絡(luò)中的延遲和接收方的譯碼（參見IEC61850-5中的完全描述）。對于這里考慮的客戶/服務(wù)器服務(wù)，所需的傳輸時間可能從若干秒到最少100毫秒不等（見表A.15）。本要求應(yīng)描述數(shù)據(jù)傳輸方面需求最苛刻的場景。最苛刻的一個場景來自于VPP域，它涉及到大量的DER，它對于獲取吞吐量這個要求的需求來講，可能是最合適的。第一個評估是一個擁有約100,000個接入點的系統(tǒng)，每5分鐘交換1~5千字節(jié)的消息，傳輸時間為1~3秒。）對于變電站自動化域來說，這是一般要求（見IEC61850-5）。數(shù)據(jù)完整性是指在給定的背景噪聲下，傳輸出錯應(yīng)保持在可接受的限度以下。這與網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境中通常提到的完整性要求略有不同。只有是真正上傳到應(yīng)用層，且是無法恢復的錯誤才算。對于變電站自動化域來說，這是一般要求（見IEC61850-5）。本要求是兩方面的。一方面是安全性，表示IED接收到一個非正常的命令的可能性，另一方面則是依靠性，表示運行背景中的正常應(yīng)該有的命令，可能丟失的可能性。可靠性在IEC61850-5中有描述。根據(jù)應(yīng)用的類型分別定義了IED的幾個類。所選的通信技術(shù)應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)冗余和裝置冗余：5實現(xiàn)新web協(xié)議通信映射的IED和系統(tǒng)之間的互操作性是一個普遍而明顯的需求。預計還會有：IEDweb技術(shù)解決方案應(yīng)符合下列要求，包括一般安全要求和更詳細的技術(shù)要求兩個方面。本域的網(wǎng)絡(luò)安全適用標準是IEC62351標準。這在任何時候都是相關(guān)的，下面的要求就是參照此標準的：支持與TLSTLSIEC62351-3IEC62351-3IEC62351-9）裝置或控制器應(yīng)能同時保持與不同通信伙伴的多個連接，這些通信伙伴可能具有不同的信任2介紹了一種架構(gòu)，其中DER圖2 具不信等的裝通信裝置的尺寸大小不應(yīng)被認為是一個限制因素。功能更重要，裝置的尺寸大小應(yīng)該是為了滿足功能的需要而相應(yīng)設(shè)計。從最初的投運開始，系統(tǒng)就開始了它的生命周期。系統(tǒng)的改變就可能會被限制成只能做一些部件的升級，或者還可以包括完整的子系統(tǒng)的增加。一些通信技術(shù)不能很容易地支持這樣的擴展，但也有一些通信技術(shù)通過為裝置和數(shù)據(jù)提供，如自動發(fā)現(xiàn)，這樣的技術(shù)特性，實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)擴展。特別在涉及有大量DER的場景，要求對系統(tǒng)能進行動態(tài)擴展，這其中就要求有注冊和發(fā)現(xiàn)功能。通信映射可能會在按數(shù)據(jù)流量付費的連接上使用（例如GPRS），所以，消息的長短是一個重要的因素，因為它會影響總費用。因此，對于相同的信息，最好使用更緊湊的編碼或更短的消息結(jié)構(gòu)的協(xié)議。一些技術(shù)已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，而與此同時，另一些技術(shù)卻才剛剛出現(xiàn)。用于這些技術(shù)的現(xiàn)有工具也可以是開源的或商業(yè)的。這些工具可能包括：（WS*規(guī)范）；這些工具的可用性通常不是關(guān)鍵的要求。根據(jù)域和電廠的大小，選擇是使用商業(yè)的，還是開源的實現(xiàn)才是最首先的。任何與通信技術(shù)相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)限制都是完全不可接受的。/本條意味著域?qū)夹g(shù)解決方案的頻繁演進是敏感的。演進可能與所涉及的標準化機構(gòu)的數(shù)量以及相關(guān)的管理規(guī)則有特別地關(guān)聯(lián)。迫切需要一個長期穩(wěn)定的解決方案，因為典型的系統(tǒng)壽命是20年或更長。本條意味著通信解決方案的成本是一個重要的考量，對于DER，成本可能是決定是否使用IEC61850的關(guān)鍵。對于本要求，應(yīng)該考慮終端用戶的意見，或者使用這些產(chǎn)品來構(gòu)建系統(tǒng)（例如DER電廠）的安裝者的看法。IT本要求更加關(guān)系到通信技術(shù)的發(fā)展。對于客戶決定是否將通信解決方案用到他們的DER上，SCSM的簡單和容易實現(xiàn)也是一條重要的標準；因為通信解決方案的復雜性可能會影響它的許多方面：可用性、效率、可重用性、可維護性，可移植性和可測試性。SCSM用于SCSM的技術(shù)應(yīng)支持下列特性：能夠映射ACSIIEC61850-7-2SCSM規(guī)范的情況下，支持新的CDC）；（//DO）；IEC61850-7-3、IEC61850-7-4、IEC61850-7-4xx所選擇的技術(shù)應(yīng)符合智能電網(wǎng)所適用的其他標準，無論是已有的，還是正在IEC內(nèi)開展的。設(shè)計產(chǎn)品并盡快將其投放市場的能力是新SCSM成功的一個重要因素。對于實現(xiàn)完全標準化所需要做的工作量，所有的技術(shù)解決方案不會都是相同的。工作量不僅僅是對SCSM的國際標準描述，還包括其他方面，如符合性測試。工作量主要取決于技術(shù)解決方案的復雜性，以及它是否基于可以參考的、已經(jīng)標準化了的技術(shù)。SCSM1 評估了六種不同的技術(shù)，作為web協(xié)議映射的可能候選：IEC62541（OPC）；IEC61400-25-4:2008A（風電領(lǐng)域的）；DPWS（）；RESTful通過XMLXMPP（。在這6個候選者中，XMPP被特別選中，因為它具有以下的關(guān)鍵優(yōu)點。請注意，與SCSM8-1相比，這些優(yōu)勢也是真實的：XMPP（））XMPP的TLSSASL），IPv6：XMPPIPv6IPv4IEC61850IPv6的IEC61850IPv4和IPv6XMPPDER的集成是動態(tài)的，或者通信是斷斷續(xù)續(xù)的，出席監(jiān)視為這兩種管理場景帶來了新的機會。XMPP（IEC62746-10-1）。XMPPXMLIEC61850-7-2響應(yīng)參數(shù)與XMLXMLIEC61400-25-4:2008ASOAP）MMS/XER優(yōu)于使用客戶自定義的XMLschemaMMS/XER編碼將特別受益于與現(xiàn)有的IEC61850-8-1映射的強協(xié)同作用，包括標準化工作和產(chǎn)品開發(fā)，從而贏得最優(yōu)的上市時間（參見7.8）。圖3說明了構(gòu)建SCSM的三個主要選擇：MMSXER的選擇：用于XMLXMPPXML有效負載；XMPPIEC62351-4MMS7.6）圖3 架中主選擇XMPP原理XMPP（XMPP交換XML客戶端沒有直接連接在一起。它們連接到一個或多個中介實體（XMPP服務(wù)器），XMPP4XMPPXMPPTCP）XMPPXMPP對于每個XMPP客戶端，永久、隱式的輸出連接包含：XMPP服務(wù)器創(chuàng)建一個TCP可以附加使用TLS）；SASL驗證；XMPPXMPPXMPP然后，三種節(jié)可以在一個流中流動：1“q<q；2“esgesge>；3“peenc<peene>。圖4 XMPP架概述每個XMPP實體都需要一個唯一的地址，稱為JID。實體的JID看起來像電子郵件地址-\hentity@domain.tld。JIDXMPPJIDJID具有與XMPPXMPPDNS望連接的XMPPIP當XMPPJIDentity@domain.tld/resource標識一個XMMPP（XMPPXMPPTCPXMPPDNS）地XMPPXMPPXMPP服務(wù)器沒有過載時，XMPP100ms（6.3.1傳輸時間）。可以預期，通過調(diào)整服務(wù)器的數(shù)量（典型做法是通過集群的設(shè)置），大量已連接的客戶端都能達到這一性能級別。XMPPXMPPXMPPXMPP如果兩個XMPP客戶端位于不同的域中，兩個域的XMPP服務(wù)器應(yīng)建立一個稱為XMPP聯(lián)合的通信通道，以便在域之間路由信息。圖5展示了一個案例，一個IEC61850客戶端（位于“域2”中的DER系統(tǒng)管理）需要關(guān)聯(lián)到IEC61850服務(wù)器（DER控制器，“域1”中的成員）。圖5 XMPP聯(lián)合為了在兩個XMPP服務(wù)器之間建立一個安全的聯(lián)合，即一個經(jīng)過身份驗證的通信流，需要考慮跨域的信任區(qū)域。圖6展示了XMPP節(jié)格式。使用的節(jié)是<iq/>，即專用于請求/響應(yīng)。其類型是get，于是預計該條訊息最終會得到響應(yīng)。from屬性包含發(fā)送方的JID，包括用于發(fā)送它的資源標識符。toJIDfromtoXMPPServer通過XMPPServer61850Client61850Server”。<iqid=”10”from=“61850Client@XMPPServer/resourceId”to=“61850Server@XMPPServer”type=”get”><Payload>...</Payload></iq>圖6 XMPP訊的例XMPP<presence/>XMPProstersXMPP通過它的XMPPXMPP通過它的XMPP服務(wù)器請求另一個XMPP通過它的XMPP服務(wù)器訂閱另一個XMPP允許它的XMPPXMPP7SCSMInternetSCSMTCPXMPP（BOSH僅有TCPIP（IPv4IPv6）IPv4IPv6SCSMIP展望未來，必須要注意的是，XMPP可能是能夠支持平穩(wěn)地遷移到IPv6的，因為使用IPv4的XMPPIPv6XMPPIPv4和IPv6XMPPXMPPTLS7.6圖7 化通棧表2列出了在IEC61850-7-2中定義的，需要在SCSM中映射的對象和服務(wù)。這實際上對應(yīng)于所有的客戶/服務(wù)器模式下的服務(wù)。表2 需映的ACSI服務(wù)類模型IEC61850-7-2服務(wù)服務(wù)器GetServerDirectory應(yīng)用關(guān)聯(lián)AssociateAbortRelease邏輯設(shè)備GetLogicalDeviceDirectory邏輯節(jié)點GetLogicalNodeDirectoryGetAllDataValues數(shù)據(jù)GetDataValueSetDataValueGetDataDefinitionGetDataDirectory數(shù)據(jù)集GetDataSetValuesSetDataSetValuesCreateDataSetDeleteDataSetGetDataSetDirectory定值組控制GetDataSetValuesSetDataSetValuesCreateDataSetDeleteDataSetGetDataSetDirectory報告（帶緩存/不帶緩存）Report日志GetLCBValuesSetLCBValuesQueryLogByTimeQueryLogAfterGetLogStatusValuesGOOSE采樣值（多播/單播）控制SelectSelectWithValueCancelOperateTimeActivatedOperate時間和時間同步TimeSynchronization文件傳輸GetFileSetFileDeleteFileGetFileAttributeValuesXMLIEC61850-8-1MMSACSIIEC61850-8-2SCSM將使用另一種ASN.1編碼：ISO/IEC8825-4:2008定義的XML（XER），而不是像IEC61850-8-1ISO/IEC8825-1:2008BER編碼，來創(chuàng)建PDU（參見圖8）。IEC61850-8-1IEC61850MMSIEC61850MMSIEC61850-8-13了IEC61850的對象和服務(wù)應(yīng)分別各自地映射到MMS的對象和服務(wù)。映射的細節(jié)在IEC61850-8-1:201179~23ACSIIEC61850-8-1:20118注：與本文件一樣，將來的IEC61850-8-2也將是引用IEC61850-8-1，而不是重復定義。表3 在個SCSM用的MMS象服務(wù)MMS對象IEC61850對象使用的MMS服務(wù)應(yīng)用過程VMD服務(wù)器InitiateConcludeAbortRejectCancelIdentify[a]有名變量對象邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)ReadWriteInformationReportGetVariableAccessAttributeGetNameList有名變量列表對象數(shù)據(jù)集GetNameVariableListAttributesGetNameListDefineNameVariableListDeleteNameVariableListReadWriteInformationReport日志對象日志ReadJournalInitializeJournalGetNameList域?qū)ο筮壿嬙O(shè)備GetNameListGetDomainAttributesStoreDomainContents文件文件FileOpenFileReadObtainFileFileCloseFileDirectoryFileDelete[a]ISO9506為一致性所提的要求。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)消息的描述，IEC61850-8-1和IEC61850-8-2都將使用相同的MMS抽象語法（參見圖9中的摘錄），它基于ISO/IEC8824-1定義的ASN.1BNF語法。SCSM8-2ISO/IEC8825-4中的XER定義的XMLISO/IEC8825-1BER10XMLXMLACSIXMLschema（）。圖8 XER碼與BER編碼對比MMSpdu::=CHOICE{confirmed-RequestPDU[0]IMPLICITConfirmed-RequestPDUconfirmed-ResponsePDU[1]IMPLICITConfirmed-ResponsePDUconfirmed-ErrorPDU[2]IMPLICITConfirmed-ErrorPDUunconfirmed-PDU[3]IMPLICITUnconfirmed-PDUrejectPDU[4]IMPLICITRejectPDUcancel-RequestPDU[5]IMPLICITCancel-RequestPDUcancel-ResponsePDU[6]IMPLICITCancel-ResponsePDUcancel-ErrorPDU[7]IMPLICITCancel-ErrorPDUinitiate-RequestPDU[8]IMPLICITInitiate-RequestPDUinitiate-ResponsePDU[9]IMPLICITInitiate-ResponsePDUinitiate-ErrorPDU[10]IMPLICITInitiate-ErrorPDUconclude-RequestPDU[11]IMPLICITConclude-RequestPDUconclude-ResponsePDU[12]IMPLICITConclude-ResponsePDUconclude-ErrorPDU[13]IMPLICITConclude-ErrorPDU}圖9 ASN.1MMSPDU的抽定（錄）圖10 XER效載例<xsd:complexTypename=”MMSpdu”><xsd:choice><xsd:elementname=”confirmed-RequestPDU”type=”Confirmed-RequestPDU”/><xsd:elementname=”confirmed-ResponsePDU”type=”Confirmed-ResponsePDU”/><xsd:elementname=”confirmed-ErrorPDU”type=”Confirmed-ErrorPDU”/><xsd:elementname=”unconfirmed-PDU”type=”Unconfirmed-PDU”/><xsd:elementname=”rejectPDU”type=”RejectPDU”/><xsd:elementname=”cancel-RequestPDU”type=”Cancel-RequestPDU”/><xsd:elementname=”cancel-ResponsePDU”type=”Cancel-ResponsePDU”/><xsd:elementname=”cancel-ErrorPDU”type=”Cancel-ErrorPDU”/><xsd:elementname=”initiate-RequestPDU”type=”Initiate-RequestPDU”/><xsd:elementname=”initiate-ResponsePDU”type=”Initiate-ResponsePDU”/><xsd:elementname=”initiate-ErrorPDU”type=”Initiate-ErrorPDU”/><xsd:elementname=”conclude-RequestPDU”type=”Conclude-RequestPDU”/><xsd:elementname=”conclude-ResponsePDU”type=”Conclude-ResponsePDU”/><xsd:elementname=”conclude-ErrorPDU”type=”Conclude-ErrorPDU”/></xsd:choice></xsd:complexType>圖XER有負的ACSIXML消息schema（摘錄）MMSXERXMLschemaMMSASN.1XER消息的、規(guī)范性的XMLschemaIEC61850MMS子集的BNFASN.1表示法開始，這XSD定義。XMPPXMLXMPP從XMPP的角度來看，所有IEC61850應(yīng)用（客戶端或服務(wù)器）都是XMPP客戶端。該體系結(jié)構(gòu)（參見圖12）基于一層實體：XMPP服務(wù)器，IEC61850客戶端和服務(wù)器的應(yīng)用都連接到XMPP服務(wù)器。這種方式下，在IEC61850實體（客戶端和服務(wù)器）上就不再要求任何的接入連接，因此，諸如防火墻參數(shù)化之類的安全事項通常就轉(zhuǎn)派到本層的服務(wù)器了。圖12 IEC61850的XMPP系構(gòu)ACSI映射使用下列XMPP特性：“iq/IEC61850IEC61850“messageIEC61850IEC61850大多數(shù)的客戶/服務(wù)器模式的服務(wù)都是由三個元素定義的請求服務(wù)：請求，肯定響應(yīng)和否定響應(yīng)。參數(shù)名參數(shù)名Request<requestparameters>Response+<responseparameters>Response-<serviceerrors>IQsetgetIQ節(jié)實現(xiàn)。IQAssociationContextMMSpdu7.4服務(wù)IQ節(jié)B.2GetLogicalNodeDirectory示例）<Securitytbd>，MMSpdu（IEC62351-4IEC61850-8-2中定義GetDatavalueRequest:<iqid=”10”from=”61850app@XMPPServer/resourceId”to=”61850server@XMPPServer”type=”get”><AssociationContextid=”32”><Securitytbd>...<MMSpduxmlns=”\hhttp://www.iec.ch/61850/2015/SCSM_8_2”><Confirmed-RequestPDU><invokeID>13</invokeID><ConfirmedServiceRequest><read>...</read></ConfirmedServiceRequest></Confirmed-RequestPDU></MMSpdu>...</Securitytbd></AssociationContext></iq>GetDatavalueResponse+:<iqid=”10”from=”61850server@XMPPServer”to=”61850app@XMPPServer/resourceId”type=”result”><AssociationContextid=”32”><Securitytbd>...<MMSpduxmlns=”\hhttp://www.iec.ch/61850/2015/SCSM_8_2”><Confirmed-ResponsePDU><invokeID>13</invokeID><ConfirmedServiceResponse><read>...</read></ConfirmedServiceResponse></Confirmed-ResponsePDU></MMSpdu>...</Securitytbd></AssociationContext></iq>IQtype=“error”IQ<error/>子元素，由名稱空間urn:ietf:params:xml:ns:xmpp-stanzas限定。這個名稱空間以及錯誤情況的完整列表在RFC6120在IEC61850應(yīng)用或映射層發(fā)生的錯誤應(yīng)該通過一個規(guī)范的IQ響應(yīng)進行傳輸，即使用type=“result”和適當?shù)腗MS錯誤代碼，并以XML編碼。對于XMPP，用于推送信息的典型機制是消息節(jié)。因此，非請求服務(wù)用消息節(jié)來實現(xiàn)。節(jié)的直接子元素AssociationContext表示客戶端和服務(wù)器之間建立的關(guān)聯(lián)，它包含一個MMSpdu元素，MMSpdu元素是消息的XML有效負載。下面的示例顯示了報告服務(wù)的消息節(jié)（參見附錄B.3中的示例）。<messageform=”server@XMPPServer”to=”61850app@XMPPServer/ResourceId”type=”chat”><AssociationContextid=”32”><Securitytbd>...<MMSpduxmlns=”\hhttp://www.iec.ch/61850/2015/SCSM_8_2”><unconfirmed-PDU><UnconfirmedService><informationReport>...</informationReport></UnconfirmedService></unconfirmed-PDU></MMSpdu>...</Securitytbd></AssociationContext></message>基于（IEC61850客戶端和服務(wù)器都連接到的）XMPP服務(wù)器的XMPP體系結(jié)構(gòu)帶來了一些約束，但如果使用出席監(jiān)視，也會有一些機會。在此建議未來的SCSM8-2應(yīng)該使用出席監(jiān)視來實現(xiàn)IEC61850-7-2中定義的ACSI服務(wù)。出席監(jiān)視在DER部署系統(tǒng)中之所以有用，確實有如下幾個原因：IEC61850IEC61850TCPkeepaliveGetNamedListXEP-0199:XMPPPingXMPPDERDER2461850關(guān)聯(lián)準備好資源的系統(tǒng)管理。DER/DERIEC61850-8-2SCSMXMPPRFC6120的第13條安全考慮，規(guī)范了TLS和SASL的使用。XMPPXMPPTLS13XMPP（XMPPXMPP（見13中的SASL）。圖13使用TLS的XMPP和簡單身份驗證、安全層（SASL）看起來，XMPP核心規(guī)范并不能保證端到端的安全性。如圖14所示，一個真正的端到端安全性還應(yīng)該額外地允許有措施來保證如下兩點：IEC61850IEC61850圖14 XMPP上端安全性對于XMPP客戶端-服務(wù)器或服務(wù)器-服務(wù)器通信的相互身份驗證、會話完整性和機密性，目前的SCSM將使用RFC6120（XMPP核心）中規(guī)范的TLS，同時TLS的設(shè)置要符合IEC62351-3。端到端的身份驗證、完整性和機密性，將通過應(yīng)用在IEC62351-4的下一個版本中定義的MMS安全會話概念來實現(xiàn)。與簡化的圖7相比，圖15展示了SCSM8-2結(jié)構(gòu)的更多細節(jié)：IEC61850SCSM8-2IEC61850-7-2IEC61850-7-3和IEC61850-7-4SCSM8-2IEC61850-7-2MMSIEC61850-8-1中定義。XMPPRFC及被稱為XEPRFC（6120、61216122）中，RFC61206122規(guī)范用于傳輸XERRFC6121席監(jiān)視特性；它們再與XEP0198和XEP0199ISO9506(MMS)，例如，映射為MMSPDUIEC61850IEC61850IEC61850-IEC62351-4圖15 SCSM8-2結(jié)構(gòu)組成不完整的表4說明了映射所涉及的兩個層。對于第一列中的每個ACSI服務(wù)，第二列給出了由MMS/XER映射產(chǎn)生的XML定義，第三列顯示如何在XMPP之上傳輸消息。未來的IEC61850-8-2將給出包含所有ACSI服務(wù)的完整表。表4 映組成服務(wù)MMSpduXML節(jié)的類型注釋AssociateInitiate-RequestPDUInitiate-ResponsePDUIQtype=setIQtype=resultReleaseConcludeConcludeIQtype=setIQtype=resultGetDataValuesReadReadIQtype=setIQtype=resultSetDataValuesIQtype=setIQtype=resultReportinformationReportMessageGetFilefileDirectoryfileDirectoryIQtype=setIQPresence出席監(jiān)視8-116IEC61850-8-1IEC61850-8-2SCSM17IEC61850IEC61850-8-1裝置（該裝置是通過私有網(wǎng)絡(luò)而成為變電站中的一個實例），又連接到一個IEC61850-8-2裝置，比如，位于公共網(wǎng)絡(luò)上的DER部件（注意，XMPP服務(wù)器上不顯示IEC61850-8-2路徑）。IEC61850-8-1/IEC61850-8-218圖16 SCSM8-1和8-2的協(xié)同圖17 雙棧SCSM8-1/SCSM8-2的制心圖18 SCSM8-1與SCSM8-2之間網(wǎng)關(guān)附錄A（）每個域的用例和要求本節(jié)涵蓋所有規(guī)模的光伏電廠所要求的服務(wù)：工業(yè)型、商業(yè)型、住宅型電廠。這些電廠通常有一個通信耦合中心點，并由一到幾千個裝置組成，這些裝置能夠進行通信。該系統(tǒng)包括保護開關(guān)、逆變器、數(shù)據(jù)記錄器、氣象傳感器、能量計數(shù)器和其他輔助裝置。圖A.1和圖A.2分別展示了工業(yè)型和住宅型電廠的體系概況?？蓴U展性：15（40）；A.1.3）；參見A.7中的VPP）圖A.1 光伏-數(shù)據(jù)到工型廠體概況圖A.2 光伏-數(shù)據(jù)到住型廠體概況最相關(guān)的參與者是：表A.1給出了光伏電廠的用例列表。表A.1 用列表#用例名描 述參與者1性能和維護管理電廠運營商2監(jiān)控與日志記錄一般資產(chǎn)管理3電壓穩(wěn)定和系統(tǒng)保護通過設(shè)定點實現(xiàn)的直接控制或通過計劃表實現(xiàn)的/CEI0-21（來自意大利）要求在50毫秒內(nèi)斷開連接配電系統(tǒng)運營商4頻率穩(wěn)定，功率輸出調(diào)節(jié)，無功管理，儲能管理和黑啟動能力（還沒有在范圍內(nèi)）通過設(shè)定點實現(xiàn)的直接控制或通過計劃表實現(xiàn)的輸電系統(tǒng)運營商5電力市場對電廠（消耗/產(chǎn)出）能量流動的控制通過設(shè)定點實現(xiàn)的直接控制或通過計劃表實現(xiàn)的市場運營商本節(jié)涵蓋滿足下列大型發(fā)電廠需要的通信要求：（）））渦（）圖A.3顯示了大型發(fā)電廠的主要參與者之間的網(wǎng)絡(luò)體系。對于A.2.3中列出的用例，已經(jīng)確定了以下參與者，并大致描述如下（參見表1）：1）輸電系統(tǒng)運營商：指負責保障電網(wǎng)穩(wěn)定的自然實體或法人實體；A.4圖A.3電廠-典型的電力運營商網(wǎng)絡(luò)體系圖A.4 發(fā)廠-參之間關(guān)系表A.2給出了發(fā)電廠的用例列表。表A.2 發(fā)廠-用表#用例名描 述參與者1連接到能量管理系統(tǒng)大型發(fā)電廠必須將發(fā)電相關(guān)信息與大宗市場聯(lián)系起來。這些信息通常是保密的，但卻是實時的。這類信息的訂閱者基本上是市場運營商（電力經(jīng)紀人、發(fā)電計劃者和大宗市場運營商）。不允許遠程用戶訪問任何的發(fā)電廠IED。市場運營商，電廠運營商2連接到公司裝置&電廠維護系統(tǒng)大型發(fā)電廠必須將下列類型的信息發(fā)送到企業(yè)層級：）internet層級基本上位于公司層級。這些信息用于樓宇維護統(tǒng)不允許遠程用戶訪問任何的發(fā)電廠IED。電廠維護，電廠運營商3連接到輸電系統(tǒng)運營商大型發(fā)電廠必須發(fā)送下列類型的信息：大型發(fā)電廠必須接收下列類型的信息：啟停命令Flw）為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，需要進行信息交換。這些信息在運行的WAN中是實時的，可能是機密的。由于電網(wǎng)運營商使用的電信服務(wù)超出了防火墻保護的物理安全范圍，應(yīng)使用互聯(lián)網(wǎng)密鑰交換，以確保數(shù)據(jù)不被篡改。經(jīng)營者還應(yīng)進行身份驗證。輸電系統(tǒng)運營商4電廠維護電廠維護團隊需要鏈接下列信息：）電廠維護為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，需要進行信息交換。這些信息在運行的WAN中可能是機密的。處在物理安全允許的范圍內(nèi)時，此時允許用戶可以未經(jīng)身份驗證服務(wù)，訪問任何的發(fā)電廠IED。5電廠運行電廠運行要求運營商連接下列類型的信息：啟停命令Flw）為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，需要進行信息交換。這些信息在運行WAN內(nèi)可能是機密的。處在物理安全允許的范圍內(nèi)時，此時允許用戶可以未經(jīng)身份驗證服務(wù)，訪問任何的發(fā)電廠IED。電廠運營商風電的用例本域包括用于監(jiān)視、控制和評估風電廠的通信、風電廠的組成及風電廠與電網(wǎng)的連接。風電廠的電氣體系由風力渦輪機及其相關(guān)設(shè)備（變壓器、斷路器、開關(guān)等）組成，這些設(shè)備通過風電廠的聚合器連接到一個或多個變電站，風電廠通過這些變電站與電網(wǎng)連接起來。在電廠內(nèi)可能還有其他的組成，比如，如果需要，有提供無功的補償裝置，因為渦輪機帶有感應(yīng)發(fā)電機。此體系中的元素包括：（SCADA）(TSO)SCADA（）IEC61400-25標準要求并支持沒有拓撲約束的多級控制的層級結(jié)構(gòu)。這個體系結(jié)構(gòu)如圖A.5~A.8所示（來自用戶組的演示）：圖A.5 風要求/持各種撲構(gòu)例圖A.6 風廠的實例圖A.7 風廠控心之的用例圖A.8 狀監(jiān)中據(jù)使層關(guān)圖表A.4中的用例定義需要分辨典型的參與者。表A.3中描述的元素是來自于61400-25通信視角的參與者的例子。表A.3風電-參與者名單參與者名描 述客戶端服務(wù)器本地裝置服務(wù)器（見表1中的DER本地服務(wù)器）一種處理與控制單元，能作為61400-25服務(wù)器對外通信。例如：渦輪控制器，螺距控制器，氣象傳感器。X本地控制器（見表1中的DER單元控制）一種處理與控制單元，能作為61400-25客戶端與下層裝置通信，并作為服務(wù)器與上層系統(tǒng)通信。例如：渦輪機及其相關(guān)設(shè)備的控制器，風電廠聚合器的控制器。XX本地SCADA系統(tǒng)風電廠的SCADA系統(tǒng)。可以作為風電廠內(nèi)服務(wù)器的客戶端和上層系統(tǒng)的服務(wù)器。XX公司控制中心（見表1中的DER管理系統(tǒng)）公司擁有或管理的風電廠控制中心。本控制中心可與電網(wǎng)運行控制中心接口。XX電網(wǎng)運行控制中心（見表1中的TSO）電網(wǎng)運營商的控制中心。X一次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)用于收集狀態(tài)監(jiān)測信息的這些傳感裝置。X二次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)接收一次狀態(tài)監(jiān)測信息，對信息進行處理，并將結(jié)果傳遞到上層的這些處理裝置。XX狀態(tài)監(jiān)視中心從二次狀態(tài)監(jiān)測層接收信息、進一步分析并確定是否需要采取行動的機構(gòu)。XX維護中心（見表1中的電廠維護）對一家或多家公司的風電廠設(shè)備進行監(jiān)視，并在必要時派遣維護人員的機構(gòu)。XX業(yè)務(wù)/市場管理方（見表1中的市場運營商）接收電網(wǎng)的運行要求，進行市場運作來滿足這些要求，接收市場委托的滿足情況報告，支持相關(guān)財務(wù)結(jié)算的實體。XX工程計劃和分析部門編制工程計劃和變動后分析的部門。X軟件維護機構(gòu)為風電廠維護軟件的機構(gòu)。XX天氣預報機構(gòu)接收氣象數(shù)據(jù)并提供天氣預報的機構(gòu)。X公司網(wǎng)絡(luò)安全管理部門管理訪問控制和網(wǎng)絡(luò)安全報告參數(shù)。接收報告。在需要時采取行動。X表A.4風電-用例列表#用例名描 述參與者1風電廠的現(xiàn)場監(jiān)控本地SCADA與風電廠設(shè)備（渦輪機、渦輪機的相關(guān)設(shè)備、聚合器的相關(guān)設(shè)備等）進行通信，可能通過中間層次的參與者，用于本地控制。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)2風電廠的狀態(tài)監(jiān)視與告警多層信息流：一次狀態(tài)監(jiān)測功能向二次狀態(tài)監(jiān)測功能提供數(shù)據(jù)，二次狀態(tài)監(jiān)測功能進行分析、向狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)督功能提供結(jié)果，二次狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)督功能進行更高級的分析、管理維護，并向相關(guān)公司和電網(wǎng)控制/管理機構(gòu)提供報告。一次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，二次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，狀態(tài)監(jiān)視中心，維護中心，電網(wǎng)運行控制中心3風電廠組織的監(jiān)控組織的控制中心與組織所擁有/控制的一個或多個風電廠通信。信息的交換和管理由組織決定。控制中心可以作為電網(wǎng)控制和電網(wǎng)業(yè)務(wù)/市場功能的接口。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心4風電廠的電網(wǎng)控制輸電與/或配電運營商，與其服務(wù)區(qū)域內(nèi)的風電廠通信，執(zhí)行像因為技術(shù)和可靠性的原因所導致的可能被調(diào)度，這樣的功能。本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，電網(wǎng)運行控制中心5風電廠發(fā)電的業(yè)務(wù)/市場管理業(yè)務(wù)/市場管理方與風電廠的本地控制或風電廠組織的控制進行通信，交換相關(guān)風電廠發(fā)電、未來的市場活動和過去的市場活動結(jié)算的信息。業(yè)務(wù)/市場管理方，公司控制中心，本地SCADA系統(tǒng)6天氣預報風電廠的氣象塔為天氣預報機構(gòu)提供傳感器數(shù)據(jù)。為風電廠的本地控制或風電廠組織的控制提供預報，以幫助風電廠的發(fā)電、市場活動和安全/可靠性的決策考慮。天氣預報機構(gòu)，本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，電網(wǎng)運行控制中心7事件、報告、告警和日志管理事件是根據(jù)預先定義的規(guī)則標準在裝置上捕獲的。然后它們變成報告、告警或日志。它們可以在更高的層級被接收和匯總，并以匯總的形式上送。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，電網(wǎng)運行控制中心，一次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，二次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，狀態(tài)監(jiān)視中心，維護中心8擾動后分析在擾動之后，上層人員檢索相關(guān)信息并分析，以重現(xiàn)事件的序列，并確定任何必要的維護或系統(tǒng)改變。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，電網(wǎng)運行控制中心，一次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，二次狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，狀態(tài)監(jiān)視中心，維護中心，工程計劃和分析部門9設(shè)定值和配置管理執(zhí)行設(shè)定裝置、其他設(shè)備/系統(tǒng)的設(shè)定值的處理。在裝置、設(shè)備和系統(tǒng)中設(shè)置設(shè)定值、檢查，以確保設(shè)定值被設(shè)置正確。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，維護中心，公司網(wǎng)絡(luò)安全管理部門10網(wǎng)絡(luò)安全管理執(zhí)行設(shè)定訪問控制和其他網(wǎng)絡(luò)安全參數(shù)的處公司網(wǎng)絡(luò)安全管理部門，本地裝理。建立和配置訪問控制和其他網(wǎng)絡(luò)安全參數(shù)。接收相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全事件/情況的報告并采取適當行動。置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，維護中心11系統(tǒng)計劃執(zhí)行分析和模擬，以便準備運行計劃、確定風電廠和其他相關(guān)機構(gòu)設(shè)施的計劃設(shè)計變更，并執(zhí)行其他工程計劃職能。使用來自系統(tǒng)運行和事件日志的信息來幫助計劃活動的執(zhí)行。工程計劃和分析部門，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，維護中心，狀態(tài)監(jiān)視中心12通信網(wǎng)絡(luò)管理管理、支持風電廠通信和其他用例的通信網(wǎng)絡(luò)。本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心、維護中心、狀態(tài)監(jiān)視中心13時間同步管理管理、支持運行數(shù)據(jù)和報告/日志/告警標記時間戳的時鐘。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，維護中心14設(shè)備和系統(tǒng)的測試與維護對設(shè)備和系統(tǒng)的運行進行測試與檢查。管理設(shè)備和系統(tǒng)的維護。使用來自于狀態(tài)監(jiān)測、系統(tǒng)運行和事件日志的信息來幫助維護活動的執(zhí)行。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，狀態(tài)監(jiān)視中心，維護中心，工程計劃和分析部門15軟件管理包括軟件維護、接收及測試更改、軟件配置管理和軟件安裝。本地裝置服務(wù)器，本地控制器，本地SCADA系統(tǒng)，公司控制中心，維護中心，軟件維護機構(gòu)熱電聯(lián)產(chǎn)的用例范圍本節(jié)討論分布式熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）機組在基于Web通信方面的要求。圖A.9所示，為本文件所考慮的CHP電廠的類型。由于它們各自的發(fā)電技術(shù)不同，因此在電力、效率、啟動時間等方面都有各自明顯的特點。圖A.9 CHP電的型圖A.10顯示了一個系統(tǒng)體系的例子。應(yīng)該注意的是：較小的CHP會是直接連接到低壓電網(wǎng)，而不是通過變壓器連接到高壓電網(wǎng)。圖A.10 CHP系統(tǒng)的例子用例中涉及的元素圖A.12顯示了CHP參與者和他們所涉及的用例。位于中心的是具有標準化接口的熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）電廠，訪問CHP電廠標準化接口的參與者被分組在周圍。然而，應(yīng)該注意的是，由于存在有CHP的概念和運行狀態(tài)，所以，外部控制是不可能或不合理A.12CHPCHP為A.4.3中列出的用例，確定了以下參與者，并大致描述如下：(SO)(DSO)(TSO)。虛擬電廠(VPP)聚合商是指負責虛擬電廠聚合的自然人或法人。在某些情況下，VPP聚合商可能就是CHPCHP電廠制造商是指CHPCHP電廠運營商是指經(jīng)營CHP（通常是CHP電廠業(yè)主或SO）。CHP電廠業(yè)主是指擁有作為發(fā)電設(shè)施的CHPCHP1）CHPCHP系統(tǒng)的可擴展性和動態(tài)擴展CHPCHP20106000CHP模塊[&][:]CHP201045000CHP202080000個CHP見圖。圖國的CHP數(shù)量[來源趨勢研究]對于系統(tǒng)的動態(tài)擴展，建議使用注冊表。注冊表用于分布式能源(DER)的注冊和注銷。VPP聚合商則使用注冊表來獲得那些已連接到了電網(wǎng)、在監(jiān)測和控制中占主要地位的DER的URI列表。由于注冊表本身不可能有行動，所以，在圖A.12中沒有將其描述為參與者。圖A.12 CHP用和的參者注意：在表A.5和A.6中，對ENTSO-E或國家規(guī)范要求的引用，僅僅是例子。它們不限制用例的一般描述。表A.5 CHP-用例表#用例名描 述參與者1電壓控制（無功管理）發(fā)電機組應(yīng)能參與電壓控制，包括靜態(tài)電壓控制和動態(tài)電網(wǎng)支撐。靜態(tài)電壓控制：靜態(tài)電壓控制是指中壓電力系統(tǒng)，在正常運行狀態(tài)下，將緩慢的電壓變化保持在允許范圍內(nèi)的電壓控制。發(fā)電廠應(yīng)參與靜態(tài)電壓控制，即在每個運行點，應(yīng)按照該電氣連接點的給定偏離功率因數(shù)cosφ，提供無功。在輸出有功的過程中，系統(tǒng)運營商(SO)設(shè)置一個固定的無功設(shè)定點或設(shè)置一個由遠程控制系統(tǒng)可調(diào)的無功設(shè)定點。設(shè)定點可以是一cosφcosφ(P)（或無功功率/電壓特性Q(U)（cosφ(P)10Q(U)1）。設(shè)定點可以通過價值/調(diào)度計劃的約定或在線的設(shè)定來執(zhí)行。動態(tài)電網(wǎng)支撐：動態(tài)電網(wǎng)支撐描述了高壓、超高壓系統(tǒng)，在電壓跌落時，保持電系統(tǒng)運營商（DSO/TSO）壓穩(wěn)定的必要性。這是在故障情況下，為了防止高壓、特高壓系統(tǒng)的意外斷電和系統(tǒng)崩潰。動態(tài)電網(wǎng)支撐通常又被稱為故障穿越(FRT)。隨著分布式發(fā)電在中壓和低壓電網(wǎng)中的百分占比不斷增長，這些電廠參與動態(tài)電網(wǎng)支撐，也變得非常必要。因此，在短路的情況下，發(fā)電廠應(yīng)該能夠：，，，CHPCHP2頻率控制頻率控制是指備用功率的提供和在頻率偏差超標的情況下的功率平衡控制。它包括第一次功率控制、第二次功率控制和第三次功率控制，下面的例子更詳細地描述了ENTSO-E的頻率控制措施（參見圖A.13和圖A.14）。c）圖A.13 CHP歐洲系統(tǒng)的率制圖表示圖A.14 CHP頻率的時特性第一次控制的目標是在渦輪轉(zhuǎn)速控制器的幫助下，重新建立發(fā)電功率和消耗功率之間的功率平衡。故障會引起第一次控制對頻率偏差的反應(yīng)，以使頻率偏差保持在規(guī)定的安全范圍內(nèi)。在歐洲，所有的系統(tǒng)運營商(SO)都是按照ENTSO-E所定義的參與系數(shù)，來參與DER所提供的第一次控制功率應(yīng)符合所定義的條件。例如，在德國，下列條件是按照傳輸代碼[傳輸代碼2007]定義的：30±2%功率提供，最長應(yīng)達到15分鐘，以保證頻率偏差不超出±200mHz；當內(nèi)部控制單元檢測到頻率下降時，參與第一次控制的電站會自動提供它們的第一次控制功率。到目前為止，CHP電廠和外部參與者之間不需要通信。不過，如果考慮到孤島網(wǎng)絡(luò)中，有某個DER被分配成頻率偏差超標情況下的第一次控制的控制器，則通信在未來或許還會是必要的。CHPCHP制的需要（在德國：100MWel），但在虛擬電廠(VPP)中聚合的系統(tǒng)運營商（DSO/TSO），CHP運營商CHP模塊或CHP卻是可以很好地用于第一次控制。第二次控制：在經(jīng)歷故障和第一次控制的頻率穩(wěn)定成功后，仍然存在頻率偏差。這種不平衡需要通過應(yīng)用第二次控制來消除。第二次控制接替第一次控制，將頻率逐漸控制到其正常值。將其他SO在第一次控制過程中所提供的功率，替換到在故障控制區(qū)域內(nèi)的發(fā)電廠應(yīng)提供的第二次控制的功率；使故障控制區(qū)域外SO所提供的功率，可再次用于第一次控制。在各相關(guān)的供應(yīng)商處，每個SO都有一個觸發(fā)第二次控制功率的中央控制器。第二次控制的電能應(yīng)在30秒~15分鐘的時間內(nèi)提供完成。第三次控制：第三次控制是在第二次控制的功率不足以消除長時間存在的故障時采用。為了平衡負荷的不平衡，電站應(yīng)能夠臨時改變其功率，其功率梯度至少為2%標稱功率/分鐘。第三次控制的電能應(yīng)在一段時間間隔內(nèi)提供完成（例如在德國：15分鐘~1小時）。3有功功率管理（功功率降低）發(fā)電廠應(yīng)能在有功功率輸出降低的情況下運行[ENTSO-EDNC]，[BDEWMVG]。在下列情況下，允許系統(tǒng)運營商(SO)暫時限制電網(wǎng)的饋入功率或斷開電廠：發(fā)電廠應(yīng)按照由約定的連接功率PAV的規(guī)定百分比（例如德國：10%）所確定的降低步驟，降低其有功功率。這種功率降低應(yīng)該可以出現(xiàn)在任何運行狀態(tài)下，以及從任何運行點到由系統(tǒng)運營商給定的設(shè)定點。該設(shè)定點通常設(shè)置在電氣接入點上，對應(yīng)于與約定的連接功率PAV相關(guān)的百分比值。對于給定的設(shè)定點的有功功率輸出降低，不一定要立即發(fā)生，但至少要在給定的時間內(nèi)發(fā)生（例如在德國：1分鐘）。當系統(tǒng)頻率超出額定系統(tǒng)頻率的規(guī)定偏差（例如德國：50.2Hz）時，所有運行的發(fā)電機組都必須降低當前的有功功率輸出。有功功率必須按照瞬時有效功率的規(guī)定梯度（例如德國：40%/Hz）降低。只有當頻率達到規(guī)定值（例如德國：f≦50.05Hz）時，才允許再次增加有功功率。超過一定的頻率限值和低于一定的頻率限值（例如，在德國：高于51.5Hz和低于47.5Hz），電廠必須斷開。EEG2009（6DER100kWDER1）遠方控制降低饋入功率（對于中壓系統(tǒng)中的DER，降低的速度10%/DER）；2）系統(tǒng)運營商（DSO/TSO）4發(fā)電調(diào)度管理（需求響應(yīng)）系統(tǒng)運營商(SO)根據(jù)預測發(fā)布，例如，發(fā)電機組計劃，目的是平衡發(fā)電和消費。在發(fā)電調(diào)度管理方面，系統(tǒng)運營商(SO)向CHP提供一個調(diào)度計劃，指示需要輸入的功率量及其時間點。發(fā)電調(diào)度計劃通常每15分鐘、每小時或每天發(fā)布一次。電廠運營商與/或VPP聚合商控制相關(guān)發(fā)電機組的計劃，例如，為了使所發(fā)出的電能夠進行交易或滿足電能控制的需求。在這些情況下，這些參與者提前計劃各發(fā)電機組的發(fā)電量和分配計劃到各個ICT基于SO或VPP聚合商請求的發(fā)電計劃的調(diào)度要求，既可以是CHP返回實際的發(fā)電計劃給SO或VPP聚合商，也可以是SO或VPP聚合商向CHP請求實際的發(fā)電計劃。通過發(fā)電調(diào)度來實現(xiàn)國家規(guī)定和法律所要求的有功功率管理、無功功率管理。系統(tǒng)運營商（DSO/TSO），CHP運營商，VPP聚合商5資產(chǎn)管理系統(tǒng)運營商進行資產(chǎn)管理以便：如GIS。資產(chǎn)管理中不可缺少的是訪問資產(chǎn)數(shù)據(jù)，在這種情況下，例如，CHPCHP的關(guān)（）CHP的關(guān)鍵狀態(tài)下，資產(chǎn)管理商可以及時為apt（高級持續(xù)性威脅）維護策略采取措施，以避免CHP電廠的嚴重損壞。系統(tǒng)運營商（DSO/TSO）6在ECP處監(jiān)測電力系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)ECP）。例如，CHP潛在的系統(tǒng)恢復。系統(tǒng)運營商（DSO/TSO）7性能和維護監(jiān)視（包括運行告警）CHP的業(yè)主和CHP的運營商可能都有興趣，在他們不親身前往CHP電廠的情況下，監(jiān)視他們的CHP機組的性能。例如，在收到警告或告警的情況下，CHP業(yè)主/運營商就可以通知維護公司。CHP的服務(wù)提供商也應(yīng)能夠監(jiān)測CHP電廠的數(shù)據(jù)，以便提供必要的維護服務(wù)。CHP服務(wù)提供商應(yīng)能夠識別是否可以進行維護活動。例如，當VPP要求CHP參與第三次控制時，不允許進行維護活動。與用例5（資產(chǎn)管理）不同，本用例還含有對非電量數(shù)據(jù)的監(jiān)測，比如，與熱能生產(chǎn)相關(guān)的資產(chǎn)數(shù)據(jù)（如泵）。CHP業(yè)主，CHP運營商，CHP服務(wù)提供者，CHP電廠制造商8系統(tǒng)恢復系統(tǒng)恢復包括黑啟動能力、參與孤島運行和快速重新同步的能力[ENTSO-EDNC]。黑啟動能力是指CHP能在自己的系統(tǒng)內(nèi)黑啟動和在恢復正常運行后，能與上級系統(tǒng)同步。具備黑啟動能力的CHP應(yīng)能夠，在相關(guān)的系統(tǒng)運營商與相關(guān)的TSO協(xié)調(diào)確定的時間范圍內(nèi)，在沒有任何外部電能供應(yīng)的情況下，從關(guān)停狀態(tài)開始啟動。CHP應(yīng)能夠按照相關(guān)的系統(tǒng)運營商的指示，使部分電網(wǎng)通電，并能在規(guī)定的頻率限制和電壓限制內(nèi)與電網(wǎng)同步。也就是說，在停電的情況下，系統(tǒng)應(yīng)能夠提供一系列的步驟來恢復系統(tǒng)的功能。電壓調(diào)節(jié)應(yīng)確保能自動地切掉引起電壓下降的負荷連接。如果相關(guān)的系統(tǒng)運營商與相關(guān)的TSO有需要，CHP可在相關(guān)的系統(tǒng)運營商規(guī)定的頻率限制和電壓限制范圍內(nèi)，參與孤島運行。另外，CHP應(yīng)能夠在頻敏模式（FSM）下運行。在電力過剩的CHP系統(tǒng)運營商（DSO/TSO）于頻率過高導致CHP電廠離島。c）快速重新同步的能力當CHP電廠與電網(wǎng)斷開時，如果其所在的線路有在系統(tǒng)受到干擾時的保護策略（此策略通常由系統(tǒng)運營商和CHP業(yè)主商定），則要求此特性。CHPCHP有選擇地接入一個CHP時，系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)運營商之間需要通信。表A.6 CHP-現(xiàn)有ACSI不支持的它例#用例名描 述參與者1注冊/注銷CHPURIIPDERURI或IPDER信息。CHP只有在完全與電力系統(tǒng)斷開后，才會注銷自己，例如，因為它被一個更大的CHP所取代。在維護的情況下，CHP仍繼續(xù)保留其在注冊表中的注冊，這樣，聚合商就可以，不僅能看到他所感興趣的、處于運行中的CHP，而且也能看到連接在電網(wǎng)上的所有CHP。例如，目前正在維護中的CHP可能在幾小時后可用，然后就可用于聚合和控制。這對于必須在給定時間范圍內(nèi)完成發(fā)電計劃的聚合商來說，是有價值的信息。DER注冊表2聚合CHPDERCHPCHPCHP例如，負向控制發(fā)電（例如，在頻率上升的情況下）可以通過集中切除那些聚合在虛擬電廠中的CHP機組來實現(xiàn)。尤其是不需要持續(xù)提供熱能的CHP更適合這種場景。提示：參見A.7，VPP和微電網(wǎng)的用例。VPP聚合商CHP[BDEWMVG] :20086月[ENTSO-EDNC][MS泰德] StefanieStadler碩士文使用IEC61850標，2012年在FGH進的智能電中分發(fā)機和儲的成[科特布斯&管理]《科特布斯&管理》雜志，2011年11月15日，第17-21頁[傳輸碼2007] 傳輸碼2007-德國TSO電和統(tǒng)南本1.1，2007年8月[趨勢:究] energien/article/79902/0/BHKW-Markt_waechst_um_15_Prozent/智能客戶域（DR）的用例智能客戶域描述客戶與電網(wǎng)運營商、一個或更多的電能零售商（交易商、電力能源服務(wù)提供商等）之間的交互。A.15智能客戶根據(jù)有利原則、按照自己的需要，與電網(wǎng)運營商、一個或多個電能零售商簽訂合同；依據(jù)所簽訂的合同，動態(tài)地采取行動。他的目標是優(yōu)化自己的過程和財務(wù)。智能客戶連接到市場，根據(jù)需求響應(yīng)的多少和電網(wǎng)運營商交易?？蛻艨赡苁请娔艿南M者與/或生產(chǎn)者。還可能通過聚合商，間接聚合智能客戶。連接工業(yè)廠房、樓宇和住宅，將有數(shù)百萬的客戶?？蛻艨梢赃B接到一個或多個合作伙伴（如DSO、電能零售商）。圖A.16顯示了SG參考的體系模型中的智能客戶域的主要元素。圖A.16 能戶智能戶域主元（列）圖A.17顯示了從電網(wǎng)能看到的客戶所允許看的上層抽象。對電網(wǎng)開放的、能可見的程度，取決于智能客戶和其他參與者之間的契約。圖A.17智能客戶-客戶所允許看的通信邏輯模型通信關(guān)系是分層的。特點是：///支持“push參與者之間的關(guān)系DRA.18A.18-為了顯示用例，有必要知道哪些參與者在其中。下面列出了最相關(guān)的參與者。（）(ESP)(DSO)；表A.7 能戶-用列表#用例名描 述參與者1配置/容量狀態(tài)報告智能客戶報告其特性或裝置