Smart Grid Stand der europäischen und internationalen Normung

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1 Smart Grid Stand der europäischen und internationalen Normung Smart Grids Plattform Baden-Württemberg e.v. 30. September 2014 Stuttgart Johannes Stein

2 VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.v. DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE ETG Energietechnische Gesellschaft im VDE ITG Informationstechnische Gesellschaft im VDE FNN Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut VDE Konferenzservice VDE Verlag 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 2

3 DKE Gemeinnütziger Verband ohne staatliche Förderung Standort in Frankfurt am Main 102 Angestellte Umsatz 20,9 Mio (2009) Technische Experten 290 Komitees und Unterkomitees Über 450 Working Groups 750 Sitzungstage pro Jahr Jahresproduktion ca Seiten 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 3

4 Inhalt Normung allgemein Dt. Normung-Roadmaps und Mitarbeit in europäischen und internationalen Gremien Smart Grid Coordination Group und das Normungsmandat M/490 der EU-Kommission Smart Grid Architecture Model First Set of Standards Einfluss auf internationale Normung und Politik (am Beispiel Flexibility Concept) IEC IEC Roadmap IEC Mapping Tool System-Ansatz und Use Cases

5 Das internationale System der Normung Normung Allgemein Elektrotechnik Telekommunikation International ISO IEC Europa (regional) CEN CENELEC ETSI Deutschland (national) DKE DKE 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 5

6 Internationale Integration Vienna Agreement Dresden Agreement MoU ESOs operate numerous further liaisons ESOs: European Standardization Organizations National Committees DIN AFNOR... VDE DKE UTE... e.g. Germany Individual Company membership 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 6

7 Ursprung elektrotechnischer DIN-Normen 1990 bis 2013 Anteil je Jahr 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% DIN (rein nationale Arbeit) DIN IEC (direkte Übernahme IEC) DIN (EN/HD rein europ. Arbeit) DIN (EN/HD auf IEC-Basis) Jahr der Herausgabe Stand: DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 7

8 Einbindung in die internationale Normung Netzbetreiber / Lieferanten IEC Council SMB Technisches Komitee z. B. TC 57 Internationale Normung WG 13 WG 19 WG 14 Hersteller Beratungshäuser Wissenschaft Behörden (GO) Andere Organisationen (NGO) Europäische Normung Netzbetreiber / Lieferanten Hersteller Technisches Komitee z. B. DKE K 952 AK 15 AK 10 AK 19 Beratungshäuser Wissenschaft Behörden (GO) Nationale Normung Andere Organisationen (NGO) 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 8

9 EU-Normungsmandat Beispiel M/490 Smart Grid EU Commission accept and work on issues EU Mandate M/490 on Smart Grid Standardization Standardization Smart Grid Coordination Group New joint WGs Existing WGs New joint WGs Existing WGs New joint WGs Existing WGs 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 9

10 Smart Grid Coordination Group: Neue Herausforderungen für die Normung? Horizontale, komplexe Themen Silos vs. einheitliche Sichtweise Komplexere Systeme - viele unterschiedliche Stakeholder IT, Energie, Verbraucher, etc. Unterschiedliche Innovationsgeschwindigkeiten Metering: Metrologische Datenerfassung vs. Energiemanagement Moving Targets Immer noch viele F&E-, Pilot- and Demonstrationsprojekte Politische Einflüsse Regulierte Märkte; Mandate in Europa Wettbewerb um globale Normen Nicht ausgereifte Normen werden international durchgedrückt 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 10

11 Inhalt Normung allgemein Dt. Normung-Roadmaps und Mitarbeit in europäischen und internationalen Gremien Smart Grid Coordination Group und das Normungsmandat M/490 der EU-Kommission Smart Grid Architecture Model First Set of Standards Einfluss auf internationale Normung und Politik (am Beispiel Flexibility Concept) IEC IEC Roadmap IEC Mapping Tool System-Ansatz und Use Cases

12 Aktuelle Normungs-Roadmaps der DKE Deutsche Normungsroadmaps "E-Energy / Smart Grids Normungs-Roadmap IT-Sicherheit Die deutsche Normungs-Roadmap AAL (= Ambient Assisted Living) V2 wird zum AAL Kongress im Januar 2014 veröffentlicht Normungs-Roadmap Industrie 4.0 Normungs- Roadmap SmartCities Soll im April 2014 veröffentlicht werden Die deutsche Normungs-Roadmap Elektromobilität V2.0A Normungs-Roadmap Smart Home + Building 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 12

13 There are a lot of Smart Grid standardization activities worldwide Technical standardization committees Smart Grid committees Stakeholder / Consortia worldwide Council SMB MSB New System committee Smart Energy PC 118 IETF W3C OneM2M CIGRE CIRED ITU-T TC 57 TC 13 TC 8... TC 57 WG 21, 15, 17,... TC 8 WG 5&6 TC 13 WG 14 GSGF ISGAN Regional, Europe Regional, non-europe e.g.: TC 247, TC 294 M2M TC 57 TC 13 TC 8X, CEN, CENELEC ETSI Smart Grid Coordindation Group WG s emobility Coordindation Group CEN, CENELEC ETSI Smart Meter Coordindation Group WG s + stakeholders, R&D, politics, EC TF EG1 / EG3 National Mirror Committees National Mirror Committees, e.g. National Mirror Committees, in case And many more national initiatives, R6D etc... DKE/STD_1911 And many more national initiatives, R6D etc... Not at all complete 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 13

14 Gremien zu Smart Grid und in Bezug zu Smart Grid in der DKE (Auswahl) STD_1911 Lenkungskreis Normung E-Energy / Smart Grids Fokusgruppen K 952 Netzleittechnik AK DKE-ETG-ITG Informationssicherheit in der Netz- und Stationsleittechnik AK Operative Netzführung AK Kommunikation und Modellierung AK Informationsmodelle und Kommunikation für dezentrale Energieversorgungssysteme K 261 Systemaspekte der elektrischen Energieversorgung UK Elektrische Energiespeichersysteme DKE/AK Spannungsregelung im Verteilnetz K 434 Messrelais und Schutzeinrichtungen Neue Schutzkonzepte K 461 Elektrizitätszähler K 716 Elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude AK Normative Beschreibung eines Sicherheitskonzepts für Energiemanagement im Gebäude AK Smart Grid UI (PC 118) DIN Ergonomie FNN CENELEC / BTWG Mirroring ENTSO-E Activities Grid Codes 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 14

15 Netzleittechnik (DKE/K 952) Themen, u.a.: IEC 61850, Ed. 2 zu 99 % abgeschlossen, Vorbereitungen zur Ed. 2.1 wurden gestartet Harmonisierung CIM wird verstärkt vorangetrieben IT-Security im Smart Grid: Datensicherheit bei XML, Cyber Security Key Management 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 15

16 Systemaspekte der Stromversorgung (DKE/K 261) Themen, u.a. Weiterentwicklung der Use Case Methodik Micro Grids: Planung, Leitung Demand Side Energy Resources Interconnection with the Grid Spiegelung TC 120 Energiespeicher 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 16

17 Inhalt Normung allgemein Dt. Normung-Roadmaps und Mitarbeit in europäischen und internationalen Gremien Smart Grid Coordination Group und das Normungsmandat M/490 der EU-Kommission Smart Grid Architecture Model First Set of Standards Einfluss auf internationale Normung und Politik (am Beispiel Flexibility Concept) IEC IEC Roadmap IEC Mapping Tool System-Ansatz und Use Cases

18 SG-CG Who are we? TC ITS SM - CG TC ATTM TC ERM TC BRAN TC M2M Observers from US, J, SMART GRID Coordination Group (established June 2011) Board TC TISPAN TC 57 TC 205 TC 8X TC 287 TC PLT TC SCP TC 13 SM - CG TC 247 CO JTC 1 SC 27 CEI National Committees source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 18

19 Other Coordination Groups and Mandates relevant for Smart Grid M/441 Smart Metering Smart Meter Coordination Group (SMCG) of CEN, CENELEC, ETSI M/468 Electromobility emobility Co-ordination Group (em-cg) CEN, CENELEC Common WG with SG-CG for Smart Charging Smart Cities (new) Coordination Group Smart and Sustainable Cities and Communities (SSCC-CG) CEN, CENELEC There are liaisons between the SG-CG and the other CG s DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 19

20 Smart Grid Coordination Group (SG-CG) of CEN, CENELEC and ETSI Phase 1 From 6/2011 until 12/2012 Reference Architecture -> SGAM, conceptual model Sustainable processes -> Use Cases Smart Grid Information security (SGIS) SGIS Toolbox First of standards Prioritisation, work programme First set of standards Generic Use Cases (GUC) Phase 2 currently under development until end of 2014 Methodology (Use Cases, reference architecture, SGAM, conceptual model, market and flexibility, new applications) SGIS Set of Standards (Update) Interoperability (recommendations, Excel tool) Framework for new standardization process for complex systems All reports of phase 1 are available under DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 20

21 Mandate M/490 SG-CG - New process for standardization 2. Step Map GUCs to SGAM Security and privacy evaluation Smart Grid Standards existing standards, gaps Use Cases Sources Generic Use Cases (GUC) Use Cases Management Repository SGAM SL & DPC 3. Step Locate requirements for standards 4. Step Identify existing standards and new gaps 5. Step Definition of standardization projects existing, modified and new standards 6. Step Work on standards 1. Step Identification of Generic Use Cases gap Standardization projects (responsible committees, work plan, deliverables) source: SG-CG Prioritization 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 21

22 Use Cases Interrelation between Domain and IT Experts Template as form or check list UML-Graphics Domain Expert UML Unified Modeling Language for the technology neutral description of interactions and actors To identify functional and technical requirements for standards -> Standards Gap Analysis IT Expert System Engineer 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 22

23 Why is standardization interested in the use case approach? TC 57 TC 8 TC 22 TC 13 TC 82 TC 8, TC 57, TC 22 -> IEC TC XY TC YZ TC DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 23

24 Smart Grid Collaboration of Technical Committees TC 57 TC 8 TC 22 TC 13 today: Liaisons TC XY TC 82 TC YZ TC DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 24

25 Smart Grid Collaboration of Technical Committees TC 57 TC 8 TC 22 Web 2.0? TC 13 New processes for complex, cross cutting systems? e.g. collaborative description of use cases TC XY TC YZ TC 88 TC DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 25

26 Vorteile des methodischen Einsatzes von Use Cases / Referenzarchitektur Einführung in das System und Übersicht relevanter Normen Übersicht für Einsteiger Übersicht für Normenexperten, da verschiedenste Sektoren und Branchen betroffen Anwendungsunterstützung: Ableitung einer Liste von relevanten Normen (Selection Guide) Vollständigkeit / Identifikation von Normungslücken Basis für weiteres Software-Engineering Test Use Cases Management von Normungsarbeit (siehe folgende Beispiele) Koordination von Normungsgremien und anderer Beteiligter, insb. bei gremienübergreifenden Themen Anforderungsdefinition an die Normung / normungsunterstützend: Interoperabilität, Terminologie, IT-Sicherheit, Datenschutz, Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit,... Priorisierung anhand von Use Cases (Funktionalitäten) Nicht auf Smart Grid begrenzt, siehe viele weitere Beispiele Exemplarisch für weitere Anwendungen (siehe Anwendungsfälle in der BMWi AG Intelligente Netze und Zähler zur Untersuchung des gesetzlichen Rahmens) Neuer Systemansatz von IEC / System Resource Group (SRG), System Evaluation Group (SEG) 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 26

27 User Workspace User Workspace User Workspace User Workspace Use Case Management Repository (UCMR) - Overview Use Case Management Repository Web 2.0 User Interface Website Word/ PDF Actors, Use Cases, Technical Requirements source: Offis / DKE Prototype, developed 2010 for the SG-CG UML- Model 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 27

28 Flexibility Concept - SG-CG/SP Grid and / or Market Using Flexibility Price signals, incentives, tariffs Control signals Flexibility offers Information: e.g. Status, Values, forecast, metering,... Smart Grid Connection Point SGCP Providing Flexibility Customer Smart Grid Connection Point (SGCP) Providing flexibility and ancillary services Domains: DER in buildings, Households, Industry, Commercial Buildings,... source: SG-CG including: Load/Demand, Storage, Distributed Generation in buildings 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 28

29 Use Case Analysis with SGAM Control reactive power of DER unit Audit Network Operations Reporting and Statistics Business Objectives Polit. / Regulat.. Framework DMS Volt/Var Control SCADA Distribution Stabilize and Optimize Business Layer Function Layer Distribution Data Collector Data Acquisition DER Control Supervision Interoperability Layers Information Layer Outline of Usecase Data Model Functions Data Model Distribution IED Distributed Generation Communication Layer Protocol Protocol Market Enterprise Component Layer Operation Grid Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Premises Process Field Station Zones Use Case Description Business Layer Analysis Function Layer Analysis Component Layer Analysis Information Layer Analysis Communication Layer Analysis source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 29

30 SGAM Domains Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Premises source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 30

31 SGAM Smart Grid Plane Information Management Power System Equipment & Energy Conversion Market Enterprise Operation Station Generation Transmission Distribution DER Process Field Zones Domains Customer Premises source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 31

32 Smart Grid Architecture Model (SGAM) - the Smart Grid Plane Information Management Power System Primary Equipment Market Operation Enterprise source: SG-CG Generation Transmission Distribution Domains DER Customer (Home, Building, Industry, EV, Mobility) Process Field Station Zones 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 32

33 SGAM Layers Business Objectives Polit. / Regulat.. Framework Business Layer Interoperability Dimension Function Layer Information Layer Outline of Usecase Subfunctions Data Model Data Model Communication Layer Protocol Protocol Market Enterprise Component Layer Operation source: SG-CG Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Premise Field Process Station Zones 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 33

34 Business Layer / Function Layer Market Market CRM Computer Enterprise Documentation CRM Computer Enterprise Gateway DMS Computer Gateway Voltage/Var DMS Control Computer HMI Data Concentrator HES Business objectives Business processes Economic and regulatory constraints Operation Station HMI Data Concentrator HES DMS Application Operation Station RTU DER Controller HAN Controller Field RTU RTU Supervision DER DER Controller Control & Supervision HAN Controller Field G H Process G H Process HV MV LV Generation Transmission Distribution DER Customer Premise source: SG-CG HV MV LV Generation Transmission Distribution DER Customer Premise 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 34

35 Component Layer Market CRM Computer Enterprise Gateway HMI DMS Computer HES Operation Data Concentrator Station RTU DER Controller HAN Controller Field G H Process source: SG-CG HV MV LV Generation Transmission Distribution DER Customer Premise 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 35

36 Information / Communication Layer Market Market CRM Computer Enterprise OPC UA CRM Computer Enterprise Gateway HMI CIM DMS IEC Computer HES Operation Gateway HMI OPC UA DMS Computer HES Operation Data Concentrator RTU IEC IEC DER Controller HAN Controller Station Field IEC ADSL Data Concentrator IEC IEEE RTU IEC GPRS DER Controller HAN Controller Station Field G H Process G H Process HV MV LV Generation Transmission Distribution DER Customer Premise source: SG-CG HV MV LV Generation Transmission Distribution DER Customer Premise 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 36

37 Further developments / discussions - Level of Abstraction for SGAM Layers Business Roles & Responsibilities, e.g. energy supplier Policies/ Regulations/ Business Models, e.g. law on energy industry Business Processes, e.g. change of supplier Money, e.g., $ Functional Use Case, e.g. Monitoring Function Group e.g. SCADA Functions, e.g. Data acquisition Flow charts, e.g. CFC Information Abstract classification, e.g. measurement, price signal Information flows with reference to standards, e.g. IEC , CIM Semantic information model profiles, e.g. MMXU (Logical Nodes) Information syntax, e.g. XML Schema, RDF Communication Abstract classification, e.g. real-time / non real-time Communication flows with reference to standards, e.g. IEC Communication Services, e.g. Reporting, Control (ACSI) Protocol Mapping, e.g. MMS, Web Services Component System-of-systems, e.g. Distribution System Systems, e.g. Substation Automation System Devices, e.g. protection relay Products, e.g. SIPROTEC 5 High Level of Abstraction Low source: Heiko Englert, Siemens, IEC/TC 57 secretary 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 37

38 Use Case Analysis with SGAM Business Roles & Responsibilities, e.g. energy supplier Policies/ Regulations/ Business Models, Business Services & Processes, Business Use Case e.g. law on energy industry e.g. change of supplier Business Case, e.g. return-on-investment Function Information Communication Use Case Concept, e.g. Monitoring, Flexibility Use Case Concept/ High-level Use Case Abstract classification, e.g. measurement, price signal Abstract classification, e.g. real-time / non real-time Function Groups e.g. SCADA Information flows with reference to standards, e.g. IEC , CIM Communication flows with reference to standards, e.g. IEC Functions, e.g. Data acquisition Information Objects, e.g. MMXU (Logical Nodes) Device/system use case Communication Services, e.g. Reporting, Control (ACSI) Internal behavior/ control flow, e.g. flow charts, state machine Information syntax, e.g. XML Schema, RDF Protocol Mapping, e.g. MMS, Web Services Component System-of-systems, e.g. Distribution System Systems, e.g. Substation Automation System Devices, e.g. protection relay Products, e.g. SIPROTEC 5 source: SG-CG Concept High Level of Abstraction Low Implementation 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 38

39 Example: Monitoring of the distribution grid (SG-CG WGSP-0600) uc SGAM Use Case Analysis - Monitoring the distribution grid Business Layer Different roles involved: DSO, aggregator, customer,.. DSO (Distribution System Producer (DER) Aggregator Operator) (from Simplified Role Model) (from Simplified Role Model) (from Simplified Role Model) Function Layer Several ways how monitoring information can be collected (sec. substations, AMI, CEMS,..) Information Layer Communication Layer power quality data, power flow, protection surveillance of substation Data from DERs, customers and meters Connectivity Monitoring of the distribution grid Component Layer Sensors & actors at lower voltage levels (from Grid related use cases) source: SG-CG Consumer Meter Operator (from Simplified Role Model) (from Simplified Role Model) 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 39

40 Verbindung von Referenzarchitektur, Use Cases und Normen Quelle: Dr. Ralph Sporer, Siemens, Chair SG-CG, Vortrag DKE-Tagung DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 40

41 Verbindung von Referenzarchitektur, Normen und Gremien Source: A EURELECTRIC / EDSO for Smart Grid joint position paper: DSO PRIORITIES FOR SMART GRID STANDARDISATION by Laurent Guise 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 41

42 Interoperability First set of standards - Report structure SP. report List of generic Use Cases (UCMR) Ref Arch report Systems SGAM Business Layer Function Layer Outline of Usecase Subfunctions Information Layer Data Model Data Model Communication Layer Protocol Market Protocol Enterprise Component Layer Operation Station Generation Zones Transmission Field Distribution Process DER Domains Customer Premise Component Communication Information Similar to Distribution IEC Generation Transmission Distribution DER Field Customer Premise Market Enterprise Operation Station Process List (1) of standards High-level mapping of the systems source: SG-CG Cross-cutting technologies & methods Communication, Cyber-Security, EMC & Power Quality, System Approach, Functional Safety List (2) of standards 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 42

43 Report First Set of Standards Market places Trading systems Asset & Maintenance management system Weather Forecast & Observation system Generation Management System Mapping of Systems on SGAM Substation automation system WAMS EMS SCADA System FACTS Substation automation system Feeder automation Dist. Power Quality control Gene- Customer ration Transmission Distribution DER premises DMS SCADA & GIS System FACTS DER Operation System EMS and VPP system AMI System Metering-rel. Metering-related Market system Back Office systems Aggregated prosumer management Smart Loads Market Enterprise Operation Station Field Process EMS/SCA DA Trading System Communicati on Front-end RTU GIS SCADA Asset Manageme nt WAMS Substation/fee der automation system Field Devices DMS/SCA DA Generation Transmission Distribution DER Customer Premise Market Enterprise Operation Station Field Process Layer Standard Comments Information EN EN Energy management system Application Program Interface EN EN EN EN Communication IEC/TR Framework market communication Communication EN Telecontrol protocols EN EN Information IEC/EN (all parts) See substation automation system in Information IEC Security - all parts Information (guidelines) IEC Reference architecture power system information exchange Information IEC Harmonization of quality codes Reference Architecture of each system source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 43

44 IEC/SMB Strategic Group (SG3) Smart Grid Mapping Tool am Besten mit Chrome, allg DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 44

45 First set of standards in brief SGAM : 5 domains 6 zones 3 layers considered 24 systems 80 smart grid components 180 generic use cases Which leads to : 825 references to standards 428 standards 50% system specific 50% cross-cutting At the end the report is : 220 pages 80 figures 90 tables source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 45

46 Conceptual Model source: SG-CG based on NIST 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 46

47 New Conceptual Model Integrating Market Model and Flexibility Concept Markets Flexibility Market Grid Capacity Market Energy Market facilitates and coordinates trade in Operations System Operations Metering Operations facilitates and coordinates trade by trade via Energy Services Energy Trade Flexibility Trade / Balancing Grid Capacity Trade Responsibilities Grid Operations Transmission Grids provides energy services to Distribution Grids... Grid Users Production, storage and consumption Bulk Generation C&I Loads Legend: Conceptual Domain Subdomain transports power from and to DER Storage Domestic Loads Electric Vehicles System Actor... source: SG-CG 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 47

48 Inhalt Normung allgemein Dt. Normung-Roadmaps und Mitarbeit in europäischen und internationalen Gremien Smart Grid Coordination Group und das Normungsmandat M/490 der EU-Kommission Smart Grid Architecture Model First Set of Standards Einfluss auf internationale Normung und Politik (am Beispiel Flexibility Concept) IEC IEC Roadmap IEC Mapping Tool System-Ansatz und Use Cases

49 Der neue Systemansatz in IEC ein two strike -Modell (0. SMB/ahG) 1. System Evaluation Group SEG Die Gruppe evaluiert den Markt und bereitet die Gründung eines System Committees vor: Breite Mitgliederbasis! Nicht auf IEC beschränkt! Foren, Konsortien, ISO, IEEE,... Stromerzeuger, Telefonanlagen, Lichtsysteme, Beschallungssysteme Ambient Assisted Living, Smart Grid, Electromobility, Smart Cities, Robotics 2. System Committee SyC Das SyC beteiligt alle TCs und auch externe Fachkreise: Das Komitee erarbeitet Systemnormen, wo notwendig und sinnvoll. Das SyC bearbeitet Schnittstellen zwischen den Produkt-TCs DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 49

50 Die neue System Resource Group System Resource Group unterstützt mit Grundlagen und Tools für die Bearbeitung von Systemen: Use Cases / Use Case Repository Architektur System-Engineering 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 50

51 Current Situation SEG Smart City SyC AAL Smart Energy But also adhoc group as unofficial first step (ahg), currently: Microgrids Industry 4.0 Smart Manufacturing (dissolved in June 2014, - now Strategic Group 8) ahg -> SEG -> SyC 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 51

52 Example IEC System Committee Smart Energy was founded: Scope: "SyC Smart Energy to provide systems level standardization, coordination and guidance in the areas of Smart Grid and Smart Energy, including interaction in the areas of heat and gas. To widely consult within the IEC community and the broader stakeholder community to provide overall systems level value, support and guidance to the TCs and other standards development groups, both inside and outside the IEC. To liaise/cooperate with the SEG Smart Cities and relevant SEGs and SyCs, as well as the future SRG." 2013 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 52

53 Matrixorganisation in der DKE Geschäftsführung FIN NGL PCT Verwaltungsfunktionen (Finanzen, Projekt-Controlling, Normungsgrundlagen) STD+Innovation FB1 FB2 FB9 INT IEC, CENELEC, ETSI ExcellenceCluster Smart Energy ExcellenceCluster AAL Internationale Beziehungen ExcellenceCluster XXX Excellence cluster: Spiegel zu SEG / SyC Referat 111 Referat 211 Referat 911 Land 1 Referat 112 Referat 221 Referat 912 LAND 2 Referat 1nn Referat 2nn Referat 9nn Land n Fachbereiche

54 Zusammenfassung Normung und Standardisierung stellt sich den neuen Anforderungen. Vieles ist schon vorhanden Normennutzer müssen in komplexen Systemen besser zu den richtigen Normen geführt werden. Neben den klassischen Normungsprozessen werden neue Systemansätze in die Normung eingeführt: Use-Case-Datenbanken bei IEC und DKE,... Systemarchitekturen Zusammenarbeit über Gremien- aber auch Normungsorganisationsgrenzen hinweg z.b. Smart Energy, Mulit-Utility, Smart Infrastructure / Smart Communities / Smart Cities, Industrie 4.0 Normung und Standardisierung unterstützen den Entwicklungsprozess und binden als neutrale Plattform die verschiedensten Stakeholder-Gruppen ein DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Seite 54

55 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ihr Ansprechpartner: Johannes Stein Fachbereich 4 / 9 Tel.: johannes.stein@vde.com