Neue Kommunikationskonzepte für den Netzbetrieb aktuelle Entwicklungen in der IEC Answers for infrastructure and cities.

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1 Smart Grids Forum, Hannover Messe, Neue Kommunikationskonzepte für den Netzbetrieb aktuelle Entwicklungen in der IEC Answers for infrastructure and cities.

2 IEC ist die gemeinsame Sprache der Automatisierungsebenen von Smart Grids - weltweit Distribution Automation DER Management Teleprotection Process- Bus Demand Response Substation Automation Market Hydro Power Page Page 2 2 Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Process (Home, Building, Industry, EV, Mobility) Field Station Operation Enterprise Zones (Hierarchy)

3 Neue Anwendungen stellen erweiterte Anforderungen an die Kommunikation Substation Automation Von Ca Geräte pro Anlage Verteilte Anwendungen Zu Geräte im System > 1000 Datenpunkte pro Gerät Ca Datenpunkte pro Gerät Statisches Engineering Dynamisches Systemmanagement Echtzeitfähigkeit in Millisekunden Echtzeitfähigkeit im Sekundenbereich Lokale, homogene Kommunikationsnetzwerke (LAN, Ethernet) Private Kommunikationsnetzwerke Heterogene Strukturen (FAN, NAN, WAN) Private und öffentliche Kommunikationsnetzwerke Page 3

4 IEC TC57 stellt sich den Aufgaben WG17 erweitert IEC mit Web-Technologien INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION Non - TC57 Standards Page 4 Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Process Field Station Operation Market Enterprise Zones (Hierarchy) (Home, Building, Industry, EV, Mobility)

5 Im Projekt IEC wird das Mapping auf Web Technologien definiert Ziel: Part 8-2 Specific communication service mapping (SCSM) Mappings to web protocols Comply with the new edition of IEC , IEC , IEC , and IEC Support the existing application data model defined in IEC , and Identify which web services specification should be considered to deploy cyber-security, in conjunction with IEC TC 57 WG 15 work complementary to the existing SCSM (8-1), not competing XMPP OPC UA IEC DPWS REST Web-Sockets Vorgehensweise Use Case / Requirements Analyse Selektion geeigneter Technologie Status Konsens bei XMPP als Lösung 7 Cyber security / Ability to support IEC Bandwidth usage / Size of a typical measurement report 12 Intellectual property 13 Perenniality / stability of the solution Gen. Req. 2 Ability to become a SCSM / Difficulty to fill the gap Gen. Req. 3 One single solution for all smart grid applications Page 5

6 XMPP - die Basis für M2M Chat mit IEC Extensible Messaging and Presence Protocol Server Federation with following services Encryption and authentication Presence service (who is online) Notifications by Publish / Subscribe service Gebongt bringe 1K Bier mit XMPP Communication Server 1 Bin dabei und bringe meine Schwester mit Bin auf ner anderen Party Wer besorgt das Bier? Contact lists/roster (Friends) Efficient group messaging Service Discovery Firewall friendly HeadEnd An alle - Morgen 14 Uhr große Einspeise-Party wer macht mit? Ohne mich hab Hausarrest XMPP Communication Server 2 Nur wenn mir jemand die Anfahrt bezahlt Ich mach Kartoffelsalat Page Komme nur wenn die Sonne scheint

7 Beispielanwendung: Registrierung einer DER Einheit am DER Management System Anwendungsfall Neue DER Einheit wird im DER Management System Verbund registriert Sequenzdiagramm der Registrierung sd Presence DNS XMPP Server of DSO.org Domain Presence subcription DER Management System of DSO.org FQDN(DSO.org) ip resolution() Architektur DER Management System connect() update ROSTER() publish presence(online) Presence subscription request(der Management System) presence subscription granted(der Mangement System) update online) DNS XMPP Server iq associate(from DER Management System) iq associate(to Neu DER DER DER DER DER Management system expects a new DER participant according to contract and generated JID; In order to be informed, when the device will be online, it can subscribe its presence. Page 7

8 Nächste Schritte Liaison mit der XMPP Standards Foundation Enge Abstimmung mit IEC TC57 WG21, die am XMPP basierten CIM Messaging arbeitet Finalisierung des Technischen Reports zur Dokumentation der Requirement Analyse Finalisierung des Standards IEC Page 8

9 Zusammenfassung XMPP ergänzt die vorhandenen IEC Mappings für Schaltanlagenautomatisierung (Teil 8-1) und Prozessbus (Teil 9-2) IEC ist fit für verteilte Kommunikationsszenarien mit hoher Anzahl von Geräten Page 9

10 Dr.-Ing. Heiko Englert Sekretär des IEC TC57 Standardization Management IC SG EA Humboldtstr Nürnberg Phone: +49 (911) Mobile: +49 (173) Page 10