OS4ES - Offenes System für Energiedienstleistungen OS4ES Open System for Energy Services

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1 OS4ES - Offenes System für Energiedienstleistungen OS4ES Open System for Energy Services Andrea Schröder, FGH e.v., Mannheim, Deutschland, Martin Zanner, FGH e.v., Mannheim, Deutschland, Tim Dethlefs, HAW Hamburg, Hamburg, Deutschland, Wolfgang Renz, HAW Hamburg, Hamburg, Deutschland, Kurzfassung Der heute bereits hohe und zukünftig weiter zunehmende Anteil verteilter Energieressourcen in den Stromnetzen hat zunehmend Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und Robustheit der Netze und führt zu einem komplexeren Netzmanagement. Ein offenes System für Energiedienstleistungen, das mittels einer Registry eine dynamische und automatische Integration von Millionen DERs in das Stromnetz erlaubt, deren Aggregation sowie Reservierung für bestimmte Energiedienstleistungen ermöglicht und mit Plug & Play-Schnittstellen auf Basis internationaler Normen den Stromnetzakteuren (Verteilnetzbetreiber, Bilanzkreisverantwortliche und Aggregatoren) die Möglichkeit bietet, eine sehr große Anzahl von DERs ad hoc zu überwachen und zu steuern, ist deswegen eine wichtige Komponente für das intelligente Stromnetz der Zukunft. Das EU-Forschungsprojekt OS4ES (Offenes System für Energiedienstleistungen), das am 1. Juli 2014 startete und eine Laufzeit von drei Jahren hat, entwickelt in enger Zusammenarbeit mit den Mitgliedern der OS4ES Anwendergruppe, die aus den Bereichen Forschung, Industrie und Energieversorgung kommen, ein solch offenes System, testet es in Labor- und Feldversuchen für verschiedene Szenarien wie Überlastungsmanagement und Spannungs-/Blindleistungsoptimierung und demonstriert seine Funktionalität potentiellen Anwendern sowie der interessierten Öffentlichkeit. Erkenntnisse aus dem Projekt, wie z.b. Web-basierte Kommunikationsprotokolle und ein Datenmodell für die Registry, werden in nationale und internationale Normungsgremien eingebracht und aktiv vertreten. Abstract Today, mass presence of distributed energy resources (DERs) connected to the grid is often seen as having adverse effects on grid reliability and robustness. The apprehension is that it complicates or even compromises network management by distribution system operators (DSOs). The central aim of the Open System for Energy Services (OS4ES) project is to provide a solution that closes the current information, communication and cooperation gap between DERs and energy market actors. To this end, the OS4ES project delivers an innovative Open Service System that enables dynamic cooperation between these two parties. A Distributed Registry for DERs offers to involved actors the opportunity to reserve the aggregated flexibility of DERs as a grid management service in order to improve Smart Grid robustness and reliability. OS4ES will be based on standardized and interoperable communication interfaces, as well as generic interfaces among components producing, consuming or storing electrical energy. The OS4ES Open Service System includes laboratory and field tests under different service scenarios such as congestion management, energy trading, imbalance risk reduction and Volt/VAR optimization. An OS4ES User Group has been established to allow interested parties to gain a broader insight in the project and to actively contribute to the work packages of interest. Besides, standardisation proposals will be prepared and submitted to the respective standardisation committees. 1 Das OS4ES Projekt 1.1 Motivation Europaweit sind bereits heute zahlreiche DERs ans Netz angeschlossen und in den kommenden Jahren ist mit einer weiteren Zunahme von ins Netz integrierten dezentralen Erzeugungsanlagen zu rechnen. Der bei noch niedriger DER Penetration verfolgte fit-and-forget Ansatz ist heute technisch überholt, da er die Auswirkungen der im Netz befindlichen dezentralen Anlagen auf Spannungshaltung und Auslastung von Betriebsmitteln nicht berücksichtigt und die Potentiale der DERs für das Netzmanagement nicht nutzt. So kann beispielsweise die Flexibilität von DERs gebündelt und für wichtige Netzmanagementaufgaben wie Demand/Response, Auslastungsmanagement oder Lastmanagement herangezogen werden. In den vergangenen Jahren wurden zwar Konzepte für Virtuelle Kraftwerke (VPP) und aggregierte DER Portfolios entwickelt, doch sind diese immer noch beschränkt auf vordefinierte Portfolios, die in der Regel von einem Akteur (VNB oder kommerzieller Aggregator) gemanagt werden.

2 Ein intelligentes Verteilnetzmanagement der Zukunft benötigt jedoch die Möglichkeit, spontan und dynamisch VPPs und aggregierte DER Portfolios für Energiedienstleistungen zusammenzustellen. Eine solche Möglichkeit bereitzustellen und damit zu einem effektiven und zeitsparenden Netzmanagement beizutragen ist das übergeordnete Ziel des OS4ES-Projekts. 1.2 Ziele des OS4ES-Projekts Im Detail verfolgt das OS4ES-Projekt folgende Ziele: 1. Bereitstellung einer Referenzarchitektur für ein Offenes System für Energiedienstleistungen, das dynamisch dezentrale Anlagen Netzmanagement- Anwendungen von z.b. Verteilnetzbetreibern und Bilanzkreisverantwortlichen reserviert und zuteilt. 2. Operationalisierung der Referenzarchitektur durch die Realisierung einer Referenzimplementierungssoftware, die alle nötigen Bausteine enthält, bestehenden Normen (IEC und IEC 61970/61968) entspricht und nachweislich Verteilnetzbetreiber und andere Netzakteure befähigt mit dezentralen Erzeugungsanlagen dynamisch zusammenzuarbeiten (s. Bild 1). 3. Labor- und Feldtests des OS4ES Systems für eine ausgesuchte Anzahl von netzkritischen und netzrelevanten Szenarien. 4. Bereitstellung der im Projekt entwickelten OS4ES Plattform als Open-Source Software und Verbreitung der Projektergebnisse über die OS4ES Anwendergruppe und mittels Publikationen in Fachzeitschriften und auf Fachtagungen. 5. Einbringung der Projektergebnisse, wie z.b. API für Energiemanagementanwendungen, verteilte DER Registry Schnittstelle und DER Kommunikationsschnittstelle in nationale und internationale Normungsgremien (z.b. DKE und IEC TC57 WG17). Bild 1 Anwendungsbeispiele für OS4ES Energiedienstleistungen Mittels der OS4ES Architektur können dezentrale Anlagen in einem Smart Grid, die durch Verträge an bestimmte Smart Grid Akteure gebunden sind, ihre Daten und Dienstleistungen mittels OS4ES publik machen. Insbesondere haben Smart Grid Akteure die Möglichkeit, mittels OS4ES diejenigen DERs, die zu ihrem Portfolio gehören, in der OS4ES Registry zu veröffentlichen und sie semantisch zu annotieren, um deren spezifische Dienstleistungen und Fähigkeiten herauszustellen (Verfügbarkeit, geographischer Standort, Teilnahme an bestimmten Netzdienstleistungen, etc.). Dies unterstützt eine optimale Auffindung von DERs für nachgefragte Energiedienstleistungen und die Bildung dynamischer Virtueller Kraftwerke. Innerhalb dieses Frameworks können Smart Grid Akteure auf das OS4ES zugreifen und die Rolle eines Aggregators annehmen, um z.b. in Echtzeit Daten aus ihren DER Portfolios zu analysieren, zielgerichtete Steuerungsstrategien für geeignete DER Cluster, die durch die Interaktion zwischen den Anwendungen der Smart Grid Akteure und das OS4ES-System gefunden wurden, zu implementieren und die Fähigkeiten, die von DER Clustern benötigt werden, sowohl für den Netzbetrieb als auch für die Teilnahme am Energiemarkt optimal zu nutzen. Ein wichtiger Baustein des OS4ES Systems ist die verteilte Registry, in der DERs ihre Eigenschaften veröffentlichen und von Netzakteuren gefunden werden können. Die Registry enthält alle nötigen Sicherheitsfunktionen wie Authentifizierung von Smart Grid Akteuren und DERs, Autorisierung von Registry Nutzern, Integritätskontrolle, Unleugbarkeit von durchgeführten Aktionen, Verfügbarkeit und Vertraulichkeit. Zudem setzt sie sichere und zuverlässige Protokolle für die Kommunikation und das Datenmanagement ein, um ihre Vertrauenswürdigkeit und die korrekte Behandlung privater und sensibler Daten sicherzustellen. OS4ES agiert demzufolge als Schnittstelle zu unterschiedlichen DER Systemen (Erzeuger und Verbraucher) innerhalb eines Smart Grids, das es Netzakteuren erlaubt, ihre Applikationen zusammen mit der Funktionalität des OS4ES-Systems zu nutzen und dadurch auf geeignete und benötigte Energiedienstleitungen zu zugreifen zu können. 2 Allgemeine Anforderungen an die OS4ES Plattform In einem ersten Schritt wurden die Anforderungen an das OS4ES System definiert [1]. Dazu wurden zunächst die Strommärkte in den Ländern der Projektpartner (Deutschland, Griechenland, Kroatien, Niederlande, Schweiz, Spanien) analysiert und anschießend die verschiedenen Smart Grid Akteure bzw. Rollen identifiziert (s. Bild 2). Für diese wurden dann sogenannte Value Maps erstellt, aus denen hervorgeht, mit welchen Herausforderungen die Akteure in ihrer täglichen Arbeit heute und zukünftig zu tun haben, wie sie diese durch den Einsatz von Informationstechnologie bewältigen können und welchen Nutzen der Einsatz von OS4ES bringen wird. Parallel dazu wurden Business Cases identifiziert, wie sie für das Smart Grid der Zukunft benötigt werden. Ein gemeinsames Merkmal aller Business Cases ist die Bereitstellung von Flexibilität durch verteilte Anlagen sowie Prosumer. Darunter versteht man die Fähigkeit hinsichtlich Zeit (Verschiebung von Erzeugung oder Last), Leistung (z.b. Peak Shaving), Energie, Ort oder einer Kombination dieser Parameter von der ursprünglich ge-

3 planten Energiebereitstellung bzw. dem Energiebezug abzuweichen. Bild 2 OS4ES Akteure und Rollen Die verfügbare Flexibilität wird von Aggregatoren gebündelt und über Flexibilitätsanbieter Netzbetreibern und Bilanzkreisverantwortlichen angeboten. Folgende OS4ES Business Cases aus den Bereichen Netzbetrieb und Energiemarkt wurden identifiziert: Engpassmanagement Frequenzhaltung Spannungshaltung Zertifizierte Märkte Re-scheduling Leistungsbilanzierung Aus den Business Cases wurden anschließend folgende Use Cases abgeleitet und detailliert beschrieben: Zertifizierte Energiemärkte Der Use Case umfasst die Bereitstellung von Schnittstellen und technischen Voraussetzungen, um eine Informationsanreicherung der DER Daten durch Dritte zu ermöglichen. Somit können in Zukunft neue Märkte oder Geschäftsmodelle geschaffen werden, die auf dem OS4ES als Backbone-System für das Internet der Energie aufbauen. Energiemanagement mit statischen VPPs DER Systeme werden aggregiert, um ihre Flexibilität in einem sogenannten statischen Virtuellen Kraftwerk gebündelt zur Verfügung zu stellen. Bei Abweichungen von zuvor erstellten Kraftwerkseinsatzplänen können VPPs herangezogen werden, um geeignete Re-Dispatching Maßnahmen zu ergreifen. Informationsaustausch mit Smart Homes Endverbraucher erhalten über ihr hausinternes Energiemanagementsystem (EMS) Informationen zu ihren Verbrauchsdaten sowie die Möglichkeit auf Strompreisänderungen zu reagieren und somit ihren Verbrauch nach persönlichen Kriterien (Preis, grüner Strom) zu optimieren. Netzbetreiber können das EMS nutzen, um Informationen über den aktuellen Strombezug der Geräte in den Smart Homes zu erhalten und diesen über Preisanreize zu steuern, um damit ihr Netz zu bilanzieren. Vermarktung des Bilanzkreismanagements Im Zuge der Diskussion um die liberalisierten Energiemärkte wurde auch die Gate-Closure Zeit für das Bilanzkreismanagement als eines der zentralen Hemmnisse identifiziert, um den Bedarf an Regelenergie langfristig zu senken [2]. Das OS4ES soll Bilanzkreisverantwortlichen ermöglichen, auf Abweichungen vom Fahrplan auch mit kürzeren Fristen zu reagieren und diese dadurch gezielt zu minimieren. Frequenzregelung Um ein unvorhergesehenes Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch auszugleichen, liefern die an der Frequenzregelung teilnehmenden Erzeugungseinheiten kurzfristig Regelleistung. Es werden drei Arten der Frequenzregelung unterschieden, die im Wesentlichen in ihrer Aktivierungsgeschwindigkeit und Änderungsrate verschieden sind: Primär-, Sekundär- und Tertiärregelung. Spannungsregelung Ziel der Spannungshaltung ist die Aufrechterhaltung eines optimalen Netzbetriebs bei gleichzeitiger Gewährleistung der den Stromkunden vertraglich zugesichertes Spannung. Dieser Use Case beschreibt die in Bild 3 dargestellten drei Arten der Spannungshaltung, die sich hinsichtlich ihrer Einsatzebene und Reaktionszeit unterscheiden. Bild 3 Einsatzebenen und Reaktionszeit für Spannungsregelung Dynamic Virtual Power Plants: Da mit der zunehmenden Verbreitung des VPP-Konzeptes auch die Anforderungen steigen, VPPs zur Laufzeit dynamisch rekonfigurieren zu können, um Ausfälle zu kompensieren, soll es Aggregatoren ermöglicht werden, auf eine große Zahl verfügbarer DER Systeme zuzugreifen. Für die DER Systeme wird ein Vertrauenswert definiert, mit dem nachvollzogen werden kann, wie verlässlich diese die angeforderten Leistungen erbracht haben. Demand Response Dieser Use Case umfasst zum einen das Demand- Response Management von Stromverbrauch und verteilter Erzeugung mittels Steuerung von DER Systemen in Haushalten und Kleinunternehmen durch den Verteilnetzbetreiber sowie Demand Response Management für Elektromobile.

4 Für alle Use Cases sind in [1] die spezifischen Anforderungen bezüglich Funktionalität, Datenumfang und Sicherheit gelistet. Basierend darauf wurden die Anforderungen an das OS4ES-System synthetisiert und diese den folgenden Kategorien zugewiesen: Registrierung von DER Systemen Reservierung von und Zugriff auf DER Systeme Suche nach von DER Systemen bereitgestellte Flexibilität und deren verfügbaren Netzdienstleistungen Informationsmanagement des OS4ES-Systems Fahrplanhandling Prognose Steuerung von DER Systemen Interaktionen zwischen verschiedenen Rollen außerhalb des OS4ES-Systems Zugangskontrolle zu DER Systemen Vertraulichkeit von Informationen Laden von Elektromobilen Zusammen mit den Mitgliedern der User Group wird entschieden, welche der zuvor genannten Use Cases im OS4ES-Projekt in Applikationen umgesetzt werden. 3 Kommunikationsanforderungen an das OS4ES System Es wurde eine Anforderungsspezifikation für die Kommunikationsinfrastruktur erstellt, wie sie für das OS4ES System und die zuvor identifizierten Use Cases benötigt wird [3]. Dazu wurden zum einen Kommunikationsanforderungen an das Netzwerk analysiert (Latenzzeit, Echtzeitanforderung, Verfügbarkeit, Recovery delay, Bandbreite) und klassifiziert (s. Tabelle 1). Tabelle 1 Klassifizierung der Kommunikationsanforderungen Zum anderen wurden Kenndaten (Informationstyp und Kommunikationsmuster) von Kommunikationsprotokollen untersucht. Basierend auf [4] wurden die die Kommunikationsmuster Request-response, Cyclic poll und Push identifiziert. Um die Kommunikationsanforderungen für alle OS4ES Use Cases zu erhalten, wurden zunächst die einzelnen Use Cases mit den zuvor beschriebenen Anforderungen an die Kommunikation annotiert. Berücksichtigt wurden z.b. Parameter wie Latenzzeit, Echtzeitanforderung und Nichtverfügbarkeit. Aus den Annotationen der einzelnen Use Cases wurden anschließend die netzwerkbezogenen Anforderungen sowie die kommunikationsprotokollspezifischen Anforderungen für alle Use Cases synthetisiert. Die so definierten Kommunikationsanforderungen dienen im weiteren Projektverlauf dazu, verschiedene Webbasierte Kommunikationsprotokolle hinsichtlich ihrer Eignung für das OS4ES-System zu untersuchen. 4 OS4ES Architektur Bild 4 zeigt vereinfacht die im OS4ES Projekt berücksichtigten Komponenten: Smart Grid Applikationen; OS4ES-System DER Systeme Dabei sind die Smart Grid Applikationen Anwendungen wie sie aus den in Abschnitt 2 aufgeführten OS4ES Use Cases entwickelt werden und von Smart Grid Akteuren eingesetzt werden können. Bild 4 Basis der OS4ES Architektur Sie greifen über das OS4ES System auf DER Systeme und deren DER Einheiten zu, um diese für ihre applikationsspezifischen Aufgaben zu nutzen. Gemäß der Definition von IEC TC57 WG17 ist eine DER Einheit eine individuelle dezentrale Energieressource oder eine Gruppe von DERs desselben Typs (z.b. ein Array von PV Zellen), das Energie produziert und/oder verbraucht und worauf über ein DER System zugegriffen werden kann. Eine DER Einheit kann ein DER-Typ spezifisches Interface für die Steuerung und das Monitoring haben. Ein DER System kann aus einer oder mehreren DER Einheiten unterschiedlichen Typs bestehen. So kann es beispielsweise Erzeuger, Verbraucher und Speicher umfassen. DER Systeme können hierarchisch aufgebaut sein und wiederum aus mehreren DER-Systemen zusammengesetzt sein. Im Gegensatz zu einer DER Einheit, ist die Schnittstelle zum DER System generisch in dem Sinne, dass der Typ der unterlagerten DER auf DER Systemebene unbekannt ist. Das DER System stellt über seine Schnittstelle die Funktionen der ihm angehörenden DER Einheiten aggregiert zur Verfügung. Die funktionale Architektur, wie sie im OS4ES Projekt entwickelt wurde, ist in Bild 5 dargestellt. Bild 5 Funktionale OS4ES Architektur

5 Sie besteht aus folgenden Komponenten: Registry: Sie ist das zentrale Datenarchiv des OS4ES Systems und bietet grundlegende Informationssuchdienste, die es externen Akteuren oder anderen OS4ES Komponenten ermöglichen, Informationen zu DER Systemen mit Hilfe verschiedener Filterkriterien (Wirkleistung, Ort, etc.) aus dem Datenarchiv zu erfragen. Weiterhin ermöglicht die Registry die Registrierung von DER Systemen und ihrer verfügbaren Dienste sowie deren Auffinden. OS4ES Funktionen: Die OS4ES Funktionen bieten Mehrwertdienste, die über die grundlegenden Informationsabrufdienste der Registry hinausgehen. Ein Beispiel dafür ist die erweiterte Suche und die Reservierung. Die Query-Dienste der Registry können verwendet werden, um weiterführende Dienste für Aggregatoren, DSOs, BRPs etc. bereitzustellen, wie z.b. einen Dienst, der DER Systeme in einem bestimmten Netzbereich identifiziert. Eine weitere OS4ES Funktion besteht in der Ausführung von Fahrplänen für DER Systeme, die diese nicht selbst abarbeiten können. In diesem Fall generiert das OS4ES System aus dem Fahrplan eine Zeitreihe von Sollwerten, die an das DER System kommuniziert werden. Conversion Layer: Diese Schicht bietet die Funktionalität, die das korrekte Funktionieren des OS4ES Systems erst ermöglicht. So werden hier z.b. zur Sicherstellung der Interoperabilität zu bestehenden DER Systemen deren Kommunikationsprotokolle (Modbus, Fieldbus, etc.) auf das im OS4ES System intern verwendete IEC Protokoll umgesetzt. Eine Protokollumsetzung wird auch benötigt, um Daten mit Smart Grid Akteuren austauschen zu können, die den IEC Standard 61970/61968 (CIM) einsetzten. Weiterhin findet in dieser Schicht eine Umsetzung der Datenmodelle / Nachrichten statt, um die Interoperabilität mit proprietären DER Systemen sicherzustellen. Control Layer: Diese Schicht steuert die Nachrichtenflüsse zwischen OS4ES Anwendern und den OS4ES Systemkomponenten. Dies erfordert mehrere Fähigkeiten, wie z.b. das Message Routing, das grundlegende Kommunikationsdienste bzw. -typen für den Nachrichtenaustausch zwischen OS4ES Komponenten, externen Akteuren und DER Systemen bereitstellt und auf der durch das Telekommunikationsnetzwerk zur Verfügung gestellten IP Konnektivität aufsetzt. Eine weitere Funktion besteht in der Verwaltung der APIs der von OS4ES bereitgestellten Komponenten. Dies beinhaltet z.b. die Gewährung des Zugangs für externe Akteure und Performance Management. Eine weitere Aufgabe besteht in der Autorisierung und Authentifizierung als auch der Anwendung von Sicherheitsregeln. Auch die Nachrichtenvalidierung ist eine wichtige Funktion dieser Schicht, da sie z.b. die Kompatibilität der Message Payload mit dem Datenmodel sowie die Validierung der Anfrage sicherstellt. Die funktionale Architektur ermöglicht völlig unterschiedliche Implementierungen und erlegt diesbezüglich keinerlei Beschränkungen auf. So können z.b. ein völlig dezentrales Design oder aber ein völlig zentrales Design implementiert werden. Da beide Ansätze jedoch einige Nachteile haben [5], wird im OS4ES Projekt ein gemischter Ansatz gewählt, bei dem die Registries und die OS4ES Funktionen komplett dezentral [6], der Conversion Layer und Control Layer hingegen zentral sind (s. Bild 6). Die Vorteile dieser Implementierung liegen darin, dass jede Instanz nur eine Schnittstelle zu dem zentralen Conversionund Control Layer hat und Registry und OS4ES Instanzen von verschiedenen Parteien implementiert und gewartet werden können. Bild 6 Gemischtes Design Nachfolgend wird die Registry, das Kernsystem des OS4ES-Systems, detaillierter beschrieben. Die verteilte Registry des OS4ES System soll die Prozesslücke zwischen reinen Inventarlisten (z.b. den EEG- Listen) für DER Systeme und den Smart Metering Datenbanken zur Abrechnung von Dienstleistungen schließen, indem eine Möglichkeit geschaffen wird, dass verteilte Energieressourcen ihre Verfügbarkeit für netzbezogene Dienstleistungen propagieren können. Um die oben beschriebenen Anwendungsfälle abdecken zu können, müssen durch solch ein Registry-System folgende funktionalen Anforderungen erfüllt sein (exemplarische Auswahl): Anwender müssen passende Services durch Definition geeigneter Filterkriterien finden können. Das Auffinden von einzelnen Ressourcen muss möglich sein. Es müssen Datenbanken und Speicher für technischen Betriebsmitteldaten und Anlagenspezifikationen sowie marktbezogene Daten (angebotene Dienste, abrechnungsbezogene Daten) vorliegen, Im Verlauf des Projektes wurden zusätzlich folgende nichtfunktionale Anforderungen an das Registry System identifiziert: Systemsicherheit (hohe Verfügbarkeit & Fehlertoleranz) Leistung (hohe Anfragelasten) Skalierbarkeit (Speicherfähigkeit für DER Systeme und ihrer Dienste und physikalisch skalierbar) Das im OS4ES-Projekt vorgesehene System besteht aus mehreren Kernkomponenten, die verteilt ausgelegt sind, um die spezifizierten Anforderungen zu erfüllen: Index Dienst: ein Verzeichnisdienst aller verfügbaren DER Systeme mit nominellen Kenndaten und Spezifikationen, sowie IKT-Informationen (u. a. Kommunikationsadresse, Netzanschlussebene).

6 Gelbe Seiten Dienst: Anlagen im Index-Dienst bieten über den Gelbe Seiten Dienst ihre netzbezogenen Dienstleistungen an. Die Verteilung der Komponenten basiert auf Zonen, die jeweils Ausschnitte der Netztopologie abdecken. Die oben beschriebenen Verzeichnisdienste decken dementsprechend lokal die DER Systeme der zugeordneten Zone ab (s. Bild 7). Bild 7 Abdeckung der Netztopologie mit verteilten Registry Instanzen durch Zonenstruktur Um länderspezifischen Anforderungen an Netzebenen und Organisation gerecht zu werden, können die Zonen auch hierarchisch angeordnet werden, um beispielsweise Verteilnetzebene und Übertragungsnetzebene logisch zu trennen (s. Bild 8). Zusätzlich zu den Kernkomponenten sind auch Sicherheits- und Autorisationsmechanismen geplant, sowie eine Infrastruktur, mit der automatisiert Nutzungsvereinbarungen zwischen den Akteuren zur Nutzung der DER Dienstleistungen geschlossen und nachvollzogen werden können. Die Nachverfolgbarkeit von Vertragsbeziehungen und -erfüllungen setzt auch eine entsprechende Messinfrastruktur voraus. 5 Ausblick In den folgenden Arbeiten werden basierend auf den Use Cases die notwendigen DER Daten am Netzanschlusspunkt sowie die Registry Daten definiert und in nationale und internationale Normungsgremien eingebracht. Weiterhin werden Registry-Algorithmen zum Auffinden von dezentralen Energieanlagen und deren Dienste entwickelt, ein Konzept für Sicherheit und Privacy erstellt und ein Registry Prototyp entwickelt und getestet. Web basierte Kommunikationsprotokolle wie OPC-UA, XMPP und REST werden basierend auf den definierten Kommunikationsanforderungen auf ihre Eignung für die OS4ES Plattform hin untersucht und anschließend wird ein geeignetes Protokoll ausgesucht und implementiert. Über den Registry Prototyp hinaus werden Prototypen für alle weiteren Architekturkomponenten entwickelt und basierend auf den noch auszuwählenden Use Cases Applikationen für Smart Grid Anwendungen entwickelt und getestet. In Labor- und Feldtests wird in einem letzten Projektschritt das OS4ES System mit den Applikationen finalen Tests unterzogen und die einzelnen Komponenten gegebenenfalls nachgebessert. Weitere Informationen zum Projekt finden sich auf der Projekt-Website Registrierte Mitglieder der OS4ES Anwendergruppe haben dort auch Zugriff auf alle bisher veröffentlichten OS4ES Berichte. Bild 8 Hierarchische Gliederung des Registry Systems unter Berücksichtigung der Netzebenen Das Routing von Anfragen und das Management dieser Struktur übernehmen Registry Services, die Verzeichnisse über die nachgelagerten Registry Instanzen und Registry Services bereitstellen. Dadurch kann ein Adressierungsschema, vergleichbar mit dem des Domain Name Services (DNS) des Internets, eingesetzt werden. Akteure, die DERs für ihre Geschäftsmodell benötigen, können a priori auswählen, welche Netzzonen für sie infrage kommen und dadurch gezielt Anfragen an die entsprechenden Registry Instanzen stellen, bzw. die Anfragen werden durch die Registry Services baumartig an die entsprechende Instanz vermittelt. Durch diese Vermittlungsstruktur wird die Anfragelast durch die Vermeidung von Broadcast und Multicast Kommunikationsmechanismen reduziert, um die IKT- Infrastruktur nicht zu überlasten. 6 Literatur [1] OS4ES Consortium: Deliverable D1.1 Requirement Specification for an OS4ES, 2014 [2] Connect Energy Economics GmbH: "Leitstudie Strommarkt: Arbeitspaket Optimierung des Strommarktdesigns", 2014, S. 10. [3] OS4ES Consortium: Deliverable D2.1 Communication Requirements, 2014 [4] IEC, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-2: Basic information and communication structure - Abstract communication service interface (ACSI), Int. Std. IEC ed2.0, [5] OS4ES Consortium Deliverable D1.2 Overall specification for the components of the OS4ES and the communication infrastructure, 2015 [6] Dethlefs T., Renz W.: A Distributed Registry for Service-based Energy Management Systems, IE- CON th Annual Conference of the IEEE, 2013.

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