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Referenzmodelle und CIM -

oder der „IEC TC57 Baukasten“

Dr. Heiko Englert

Frankfurt, 19.10.2017

Inhalt

Kurzsteckbrief IEC TC57

Referenzmodelle in IEC TC57

• IEC TR 62357 Part 1: Reference Architecture

• IEC TR 62361 Part 103: Standard Profiling

Zusammenfassung

05.12.2017 © 2017 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE 2



Objective and Scope of IEC TC57

To provide interoperability standards for the information exchange within and to power systems

This includes communication interfaces, information security and data model specifications covering power utility automation (protection, substation

automation, distribution automation), DER management, SCADA, energy management systems (EMS), distribution management systems (DMS),

market communication as well as information exchange between power system and home-, building- and industry automation.

Strategy

Apply use case and requirements oriented approach for standards

development

Open proprietary structures by standardization of data exchange

interfaces among IT systems and software applications, avoid to standardize

applications them selves

Use of state of the art standard information and communication

technology platforms wherever available and applicable

Ensure quality, consistency and compatibility of TC57 standards portfolio

Key Figures

Established in 1964

165 standard documents published

More than 600 experts

34 member and 13 observer countries

38 active liaisons (17 internal, 4 type A, 17 type D)

66 projects in development

12 active working groups, 2 joint working groups (with TC38 and TC88)

Reference Architecture

IEC/TR 62357-1 defines the standards’ framework of TC57

Provides basis for implementation strategies and architecture

development for project realizations



Core Semantic Standards for Smart GridThe Common Information Model (CIM) (IEC 61968, IEC 61970 and IEC 62325

series) and IEC 61850 series, have been recognized as pillars for realization of

the Smart Grid objectives of interoperability and device management.

Generation

Transmission

Distribution

DER

Customer

Process

Field

Station

Operation

Enterprise

Market

Domains

Zones

(Home, Building,

Industry, EV, Mobility)

(Hierarchy)

StructureWG03 Telecontrol protocols

WG09 Distribution automation using distribution line carrier systems

WG10 Power system IED communication and associated data models

WG13 Energy management system application program interface

WG14 System interfaces for distribution management

WG15 Data and communication security

WG16 Deregulated energy market communications

WG17 Communication systems for distributed energy resources (DER)

WG18 Hydroelectric power plants – Communication for monitoring and control

WG19 Interoperability within TC57 on long term

WG20 Planning of (single-sideband) powerline carrier systems

WG21 Interfaces & protocol profiles relevant to systems connected to the

electrical grid

Chairman Advisory Group

Anleitung zum “IEC TC57 Baukasten”

IEC TR 62357 Part 1: Reference Architecture

Problem:

• Wo gibt es eine Übersicht über die TC57 Standards und deren Beziehungen

untereinander?

• Wie können die TC57 Standards genutzt werden?

Zweck der Referenzarchitektur:

• Beschreibung der Struktur, Beziehungen und Anwendungsdomänen der TC57

Standards

Zielgruppen

• Softwarearchitekten, Applikationsentwickler, Standardentwickler


Überblick über die IEC TC57 Standards


Aspekte der Referenz Architektur

Zugrundeliegende Methodik

• SGAM Framework (Domains, Zones, Interoperability Layers)

• Use Case orientiert (acc. IEC TC8)

• Datenmodellierung (CIM, IEC 61850)

• Profilierung

Verwendung der Referenz Architektur

• Entwicklung von Lösungsarchitekturen

• Evaluierung vorhandener Architekturen

• Beispiele zu

CIM

IEC 61850

Security


Prinzipielle Vorgehensweise über Interoperability Layer


IEC TR 62361 Part 103: Standard Profiling

Problem:

• Die TC57 Standards bieten eine sehr hohe Flexibilität hinsichtlich der verwendbaren

Datenmodelle und Dienste

• Zwei Implementierungen, die auf einem identischen Standard basieren, können nicht

interoperabel sein, da unterschiedliche Elemente verwendet werden

• Wie können Standards für eine konkrete Aufgabe praktisch genutzt werden um

Interoperabilität zu ermöglichen?

Scope des Technischen Reports:

• Beschreibung des Grundkonzepts und Methoden zur “Profilierung” von Standards

• Insbesondere für CIM (IEC 61970, IEC 61968, IEC 62325) und IEC 61850


Bedeutung von Profilen im Kontext von TC57 Standards

Profile beschreiben eine spezifische Verwendung eines oder mehreren Standards, in

dem Freiheitsgrade durch bestimmte Festlegungen reduziert sind.

Folgende Festlegungen sind möglich

• Datenmodell

• Kommunikationsdienste

• Funktionsverteilung

• Namen, Instanziierungen

• Informationssicherheit

• Sequenzen / Interaktionsabfolgen

• Testverfahren


Profile erleichtern die Integration, verbessern die Interoperabilität

Vorteile durch Profile:

Erleichtern das Engineering, Test und Inbetriebnahme

Fördern die Wiederverwendung in neuen Projekten

Profile als Basis von Interoperabilitätstest

Ermöglichen die Verifikation der Konformität von Implementierungen zu Profilen

Verbessern die Qualität der Interoperabilität von Implementierungen


Allgemeines Konzept von Profilen


Konzept für CIM Profile


Vorgehensweise bei der Profilierung von CIM


contextual model

profile(syntactic model)

instance data

syntax schema generation

governs

canonical model(i.e. CIM)

manual restrictions

Scope of profilingmethodology

Scope of standards fordefinition of

Semantic profiles

Scope of standards fordefinition of

Syntactic profiles

Business ContextRequirements

Zusammenfassung

TC57 hat maßgeblich semantische Datenmodellierung und Use Case Methodik in der

IEC eingeführt

Die Referenz Architektur gibt einen umfassenden Überblick über die TC57 Standards

und deren Anwendungsdomänen

Die Profilierung von Standards trägt erheblich zur Steigerung der Interoperabilität und

damit zur Effizienz bei Integrationsprojekten bei


Vielen Dank für

Ihre Aufmerksamkeit

DKE – Die Kraft der Normung

Ihr Ansprechpartner:

Dr. Heiko Englert

Siemens AG

Phone: +49 173 8589970

[email protected]

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