La interoperabilitat és la capacitat de dos o més dispositius per intercanviar informació i treballar junts en un sistema. Això s'aconsegueix utilitzant els objectes publicats i definicions de dades, ordres i protocols estàndard. A mesura que les tecnologies de comunicació i informació emergeixen en els sistemes de potència, els dispositius intel·ligents, els sistemes, necessiten desplegar-los sobre el terreny de forma realista i escalable. L'estructura interdisciplinar del concepte de xarxa intel·ligent requereix dispositius heterogenis amb diferents capacitats per a cooperar junts per assolir objectius globals i locals de control a través de la manipulació en temps real de la informació i dades d'interoperabilitat del component físic amb capacitat de comunicacions.
La interoperabilitat, permet la detecció de dispositius en una plataforma comuna amb els seus parells connectats a col·laborar per millorar la capacitat de funcionament plug-and-play. Les diferents Utilities i operadors de sistemes independents, busquen la manera més adequada per arribar a la informació requerida de forma fàcil i segura per a diversos dominis, incloent la gran generació, la generació distribuïda, el transport, la distribució, els clients, els mercats, les operacions, els proveïdors de serveis i els sistemes de suport fonamentals.
La importància de la informació comuna i de l'interoperabilitat es pot il·lustrar amb un exemple:
El mecanisme de servei d'una elèctrica tradicional està experimentant canvis continus amb la major penetració de les micro-xarxes privades autònomes. El principal repte social i de comportament és la integració dels productors-consumidors (prosumidors) a través d'incentius en el procés de presa de decisions. Els prosumidors han d'estar equipats amb un marc d'informació i ser conscients de les conseqüències de les seves accions, amb la finalitat de crear una arquitectura de control distribuït similar a les xarxes socials per tal d'assolir una gestió de major qualitat.
L'Institut Nacional d'Estàndards i Tecnologia (NIST) defineixen un marc i un full de ruta per als objectius principals per establir les normes i protocols d'interoperabilitat per a la xarxa intel·ligent. D'acord amb un comunicat publicat recentment, es creu que la identificació de les normes de xarxes intel·ligents han d'accelerar-se. Cal crear unes bases d'interoperabilitat per a que les xarxes intel·ligents siguin robustes, amb la finalitat de poder fer proves de conformitat i la seva certificació de la infraestructura.
El Grup d'Interoperabilitat de Xarxes Intel·ligents (SGIP) va crear un model conceptual d'arquitectura de xarxa intel·ligent que defineix dominis, actors i grups d'interès associats a l'operació de xarxes intel·ligents. El corresponent IEEE Std. 2030 van establir tres perspectives arquitectòniques integrades:
- Sistemes d'energia,
- Tècnica de comunicacions i
- Tecnologia de la informació.
Les directrius també defineixen els criteris de disseny i les sol·licituds de models de referència amb els fluxos de comunicació i de dades. Els esforços fins ara estimulen la força de treball i establir una forta connexió entre totes les parts que juguen diferents papers en la xarxa intel·ligent.
L'abast de la informació compartida pot ser molt gran i cobreix una àmplia gamma de pràctiques i serveis del sistema de potència. Les futures aplicacions de xarxes intel·ligents requereixen unitats de mesura de fasors (representació gràfica d'un número complex), dispositius electrònics intel·ligents, controladors lògics programables i comptadors intel·ligents per mantenir el funcionament del sistema. És imperatiu per proporcionar informació accessible entre aquests dispositius i plataformes amb un patró comú de comunicació. La manca d'interoperabilitat entre dispositius intel·ligents dificulta una implementació d'una xarxa intel·ligent oberta i completament funcional en tots els dominis.
Les solucions principals d'interoperabilitat existents per xarxes intel·ligents són Common Information Model (CIM) (IEC 61.970, IEC 61.968 i IEC 62.325) i IEC 61850. Aquests protocols permeten definicions estandarditzades de contingut del missatge amb un model d'alta fidelitat de la xarxa elèctrica física de manera que les sèries:
IEC 61.970 defineixen les classes i els atributs necessaris del CIM per a l'intercanvi de models de xarxes entre les organitzacions del gestor de transport.
IEC 61.968 defineix la sèrie de components d'aplicacions d'utilitats per a gestionar xarxes de distribució.
IEC 62.325 va ser desenvolupada per integrar i establir un marc comú entre els participants en el mercat, agregadors i operadors del sistema.
IEC 61850 és també un nou estàndard internacional que permet la integració de totes les funcions de la subestació, com la protecció, control, mesurament i seguiment. No obstant això, l'IEC 61850 s'expandeix dins l'àrea d'influència en moltes parts del sistema de potència a causa de la seva àmplia acceptació en la indústria. Sistemes de comunicació per a les centrals hidroelèctriques i els recursos energètics distribuïts (DER) s'han aplicat recentment com les extensions de les normes IEC 61850.
La sèrie de normes IEC 61850, proporciona models de dades a nivell de dispositius fonamentals. D'altra banda, la sèrie de normes CIM proporcionen els models d'informació del sistema i missatges de nivell d'intercanvi d'informació. L'adveniment dels esforços d'interoperabilitat de xarxes intel·ligents va portar la iniciativa de Camp Obert Bus de missatges (OpenFMB) per arribar a un marc comú amb protocol d'Internet i Internet de les Coses (IoT). La motivació principal és establir una arquitectura escalable peer-to-peer amb comunicacions, incloent el suport centrat en les dades, per a un sistema harmonitzat, i les dades del dispositiu.
Els requisits d'interoperabilitat de xarxes intel·ligents són clars. Totes les parts interessades han d'utilitzar comunament formats acordats d'intercanvi de dades compatibles per a un marc plenament integrat. El marc del sistema d'alimentació ha d'operar en conjunt i no només a través dels dominis tècnics de la xarxa intel·ligent, però a través de les comunitats interessades en empreses que no formen part de la indústria de serveis públics existents. Els reptes futurs inclouen l'expansió dels casos d'ús de la base de la CIM i la biblioteca IEC per a proporcionar una definició contínua dels models d'informació i els requisits d'intercanvi d'informació. Un altre dilema és seleccionar la més eficient i no està clar encara quines normes augmentaria lleugerament per davant.
Font: IEEE SmartGrid
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament