基於IP協議的通訊標準

數字通訊是支撐智慧電網無縫執行的基石。為確保智慧電網系統不同元件之間的互操作性和無損資料交換，制定了各種通訊協議和標準。

閱讀本章，瞭解智慧電網系統中使用的這些基於IP（網際網路協議）的協議和通訊標準。

這些基於IP的協議和通訊標準負責提供指導方針，智慧電網通訊系統將以此為基礎進行設計和執行。根據地區或國家/地區的不同，許多標準機構正在合作，為智慧電網通訊制定協議和標準。

在數百種IP協議和標準中，下面列出了一些重要的標準，智慧電網通訊架構就是基於這些標準構建的：

讓我們詳細討論每個標準。

IEEE標準

IEEE（電氣和電子工程師協會）已為智慧電網系統中的通訊提出了一些協議和標準。一些重要的IEEE標準規範如下所示：

它是智慧電網中SCADA（監控控制和資料採集）和自動化系統的標準。換句話說，IEEE C37.1標準描述了智慧電網中SCADA和自動化系統的規則和功能要求。

IEEE C37.1標準還為變電站中的系統架構和功能（包括人機介面和實施問題）提供指導。該標準負責確保智慧電網基礎設施的互操作性、可靠性和高效執行。

IEEE 1379標準為變電站自動化提供了指導原則。更具體地說，它為智慧電網變電站中IED（智慧電子裝置）和RTU（遠端終端單元）的通訊和互操作性提供了實施建議。

因此，IEEE 1379標準透過增強變電站的監控、控制和保護來提高電網的可靠性和效率。

IEEE 1547標準為將分散式能源資源互連到電網提供了指導和建議。

它還規定了電力系統監控問題、電力轉換技術、電力質量、異常和孤島情況等的規則和法規。它還驗證互連繫統的合規性。

IEEE 1646標準定義了電力變電站自動化系統中通訊交付時間和效能的要求。換句話說，該標準指定了變電站內或變電站與控制中心之間資料交付時間的通訊效能要求。

為了確保通訊延遲時間不會影響變電站自動化系統的效能，IEEE 1646標準將變電站通訊分為不同的類別，併為每個類別指定通訊延遲要求。

IEC（國際電工委員會）已制定了關於智慧電網系統通訊和控制的各種標準。下面描述了一些重要的標準和協議，智慧電網的通訊設定就是基於這些標準和協議構建的。

IEC 61850標準規定了電力公用事業自動化通訊網路和系統的規則和要求。它為變電站中IED之間的通訊和資料交換提供了指導原則。

該標準還定義了一套用於各種服務的協議，例如TCP/IP、UDP/IP等，用於諸如故障隔離、例行通訊、資訊交換等時間關鍵型功能。

DNP3（分散式網路協議3）是在SCADA和自動化系統中使用的一套通訊協議。該標準允許在變電站自動化中使用的電力裝置之間交換狀態和控制資訊。因此，它充當主站和現場裝置（如RTU、IED等）之間的連線環節。

IEC 61968標準規定了在配電管理系統中整合各種應用程式的規則和要求。

IEC 61968標準定義了不同系統的協議，用於在它們之間進行無縫資料交換和互操作性。

IEC 61970標準指定了能源管理系統中各種應用程式之間資訊交換的協議。為此，IEC 61970標準提供了一個通用資訊模型，該模型可在配電和輸電領域中使用的這些應用程式之間實現整合和通訊。

IEC 62351標準規定了與智慧電網通訊安全相關的規則和要求。該標準為實現智慧電網系統內的資料傳輸、資料機密性、訪問控制和入侵檢測的安全功能提供了指導原則。

美國國家標準與技術研究院還制定了一些標準，為可靠地實施智慧電網通訊提供指導原則。重要的標準如下所示：

NIST SP 1108標準為智慧電網互操作性標準提供了路線圖。它定義了確保智慧電網系統內不同系統和技術的無縫整合的重要指導原則。它提供了概念參考模型、優先行動計劃、安全評估程式等。

NIST SP 7628標準側重於智慧電網網路安全相關問題。它指定了自動化能源管理系統中可靠通訊的關鍵安全問題和安全架構。

該標準提供了保護智慧電網免受網路威脅和隱私攻擊的建議。

IEEE、IEC和NIST等不同機構釋出了不同的協議和標準，以成功實施和執行智慧電網通訊。

這些標準指定了關注可靠通訊、互操作性、網路安全以及智慧電網內各種技術的無縫整合的基本規則和指南。這些標準為開發高效且可持續的智慧電網系統提供了一種方法。

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