智能电网中的三个互操作架构远景

P主要表现为一种传统的电力系统景象，CT-IAP提供一种从一地到另一地得到数据的方法，IT-IAP提供一种使用数据获得有用信息的方法。
　　PS-IAP（图1）是主要实体的逻辑表示，描述了电力系统的功能。图1显示了来自电力系统远景的域、实体和接口。PS- IAP的域（在所有远景中相同）表现了一种接近于现存电力设施的划分方法。PS-IAP的实体（在所有远景中具有独特性）反应了电力系统的装置或功能。在电力系统远景实体间的接口可以通过多个数据连接的多种数据流表示。比如，在配电站和运行中心的通信，在同一个接口可能有SCADA、声音和视频多种信息。在图中仅画出了数据通道。因为存在很多可选的电流，为了保持图的简单，电流被省略了。


图1  IEEE P2030标准中的PS-IAP


智能电网的部署可以覆盖一个小型地区、一个电力设施、一个控制区域或一个全国范围的系统。对于一个完成的部署，每个实体可以代表任何数量的物理或逻辑设备。

　　通信系统的互操作
　　端到端的智能电网通信模型可以在图2看到。这些通信架构映射到发电、输电、配电和消费者的域上。每个特定通信块映射到特定划分域上的设施。

图2  智能电网端到端通信模型

　　它还显示了端到端通信的安保层和管理层，横跨了每个智能电网的通信域。通信安保和管理架构需要在IEEE P2030标准中SGIRM部分定义和规范。
　　IEEE P2030标准SGIRM 通信技术互操作架构远景
　　IEEE P2030标准中SGIRM 的CT-IAP通过图3表现出来，可以包括出现的新技术，也可以使用由开发者定义的目标架构。它是智能电网中通信系统、变电站和关键组件等所有相关系统的图形表示，是一种通用、灵活和动态的体系架构，会随着技术进步而发展。

图3  IEEE P2030标准中的CT-IAP

　　CT-IAP（图3）显示了通信系统远景中的域、实体和接口。CT-IAP域（所有的远景都相同）划分出了7个部分，接近于现存的电力设施。这些域包括：
　　·发电；
　　·输电；
　　·配电；
　　·消费者；
　　·服务供应商；
　　·控制和运行；
　　·市场。
　　在每个域中或在域之间（内部域），实体通过一个或多个接口相互连接。多个接口连接一个或多个实体表示了可用性（将来使用）和多种互连变化。如果在不远的将来需要增加新实体或接口，可以按这个方法加入。
　　通信实体可以是有线或无线网络系统，或相关的通信系统元件。接口要按照通用互连要求进行定义，建立两个或多个实体间最小等级的互操作。接口还要按照性能要求、安保等级、协议类型和其他需求进一步确定规范。
　　实体的通信链路连接，通过两个实体间的线路来表示；因此，这个线路表现为在两个实体间的“接口”或“连接”。应该注意，两个实体间的单线不意味着仅有一个或单一接口。这根线代表一个—两个实体间接口的“集合”。这种方法简化了图形且容易阅读。
　　信息系统的互操作
　　IEEE P2030标准的SGIRM涉及了在7个域之间的信息交换，在ISO OSI（开放系统互连）模型中，位于传输层（第4层）之上。所以，智能电网信息系统互操作的焦点是在第4层到第7层。
　　分层的方法简化了使用新技术替换老技术的任务。比如，只要服务接口兼容，可以设计一种传输层协议，完成对很多种数据链路类型的操作。很多老协议和直接连接数据链路层的技术（比如，专用电话线路）仍在电网中运行。这些通信链接可能还要在智能电网中存在很多年。在开发新的应用和使用新的协议时，要考虑与现存的协议的兼容问题，确保今后通信网络中的各层能够平滑地过渡。
　　IT功能可以把信息迅速、安全和可靠地发送到电网的任何点，为决策提供支撑。通过配置和操作条件的进步，智能电网会更加动态，为优化使用信息创造更多的机会。
　　智能电网是随电力装置技术的发展和由配电和输电设施中计算机系统监视、分析、优化和控制运转而一起推动的。因此，系统受到了很多分布式自动化技术的影响，针对来自IT远景，今后还要解决诸如数据交换的互操作、计算机网络安保、现存系统与将来系统数据通信和应用集成等问题。
　　IEEE P2030标准SGIRM 信息技术架构远景
　　IEEE P2030标准中智能电网IT-IAP描绘了智能电网从IT应用和与应用相关数据流的远景，到完成操作和管理电力系统的主要目标：允许独立开发系统的互操作。IT-IAP（图4）按照功能和IEEE P2030标准SGIRM中7个域的互操作来定义。

图4  IEEE P2030标准中的IT-IAP

目标不是定义新信息交换架构，而是与当前的最佳实践和技术一起工作，弥补在7个域之间信息交换的不足。为了在