基于IP协议的通信标准

数字通信是支撑智能电网无缝运行的基石。为确保智能电网系统不同组件之间的互操作性和无损数据交换，制定了各种通信协议和标准。

阅读本章，了解智能电网系统中使用的这些基于IP（互联网协议）的协议和通信标准。

这些基于IP的协议和通信标准负责提供指导方针，智能电网通信系统将以此为基础进行设计和运行。根据地区或国家/地区的不同，许多标准机构正在合作，为智能电网通信制定协议和标准。

在数百种IP协议和标准中，下面列出了一些重要的标准，智能电网通信架构就是基于这些标准构建的：

让我们详细讨论每个标准。

IEEE标准

IEEE（电气和电子工程师协会）已为智能电网系统中的通信提出了一些协议和标准。一些重要的IEEE标准规范如下所示：

它是智能电网中SCADA（监控控制和数据采集）和自动化系统的标准。换句话说，IEEE C37.1标准描述了智能电网中SCADA和自动化系统的规则和功能要求。

IEEE C37.1标准还为变电站中的系统架构和功能（包括人机界面和实施问题）提供指导。该标准负责确保智能电网基础设施的互操作性、可靠性和高效运行。

IEEE 1379标准为变电站自动化提供了指导原则。更具体地说，它为智能电网变电站中IED（智能电子设备）和RTU（远程终端单元）的通信和互操作性提供了实施建议。

因此，IEEE 1379标准通过增强变电站的监控、控制和保护来提高电网的可靠性和效率。

IEEE 1547标准为将分布式能源资源互连到电网提供了指导和建议。

它还规定了电力系统监控问题、电力转换技术、电力质量、异常和孤岛情况等的规则和法规。它还验证互连系统的合规性。

IEEE 1646标准定义了电力变电站自动化系统中通信交付时间和性能的要求。换句话说，该标准指定了变电站内或变电站与控制中心之间数据交付时间的通信性能要求。

为了确保通信延迟时间不会影响变电站自动化系统的性能，IEEE 1646标准将变电站通信分为不同的类别，并为每个类别指定通信延迟要求。

IEC（国际电工委员会）已制定了关于智能电网系统通信和控制的各种标准。下面描述了一些重要的标准和协议，智能电网的通信设置就是基于这些标准和协议构建的。

IEC 61850标准规定了电力公用事业自动化通信网络和系统的规则和要求。它为变电站中IED之间的通信和数据交换提供了指导原则。

该标准还定义了一套用于各种服务的协议，例如TCP/IP、UDP/IP等，用于诸如故障隔离、例行通信、信息交换等时间关键型功能。

DNP3（分布式网络协议3）是在SCADA和自动化系统中使用的一套通信协议。该标准允许在变电站自动化中使用的电力设备之间交换状态和控制信息。因此，它充当主站和现场设备（如RTU、IED等）之间的连接环节。

IEC 61968标准规定了在配电管理系统中集成各种应用程序的规则和要求。

IEC 61968标准定义了不同系统的协议，用于在它们之间进行无缝数据交换和互操作性。

IEC 61970标准指定了能源管理系统中各种应用程序之间信息交换的协议。为此，IEC 61970标准提供了一个通用信息模型，该模型可在配电和输电领域中使用的这些应用程序之间实现集成和通信。

IEC 62351标准规定了与智能电网通信安全相关的规则和要求。该标准为实现智能电网系统内的数据传输、数据机密性、访问控制和入侵检测的安全功能提供了指导原则。

美国国家标准与技术研究院还制定了一些标准，为可靠地实施智能电网通信提供指导原则。重要的标准如下所示：

NIST SP 1108标准为智能电网互操作性标准提供了路线图。它定义了确保智能电网系统内不同系统和技术的无缝集成的重要指导原则。它提供了概念参考模型、优先行动计划、安全评估程序等。

NIST SP 7628标准侧重于智能电网网络安全相关问题。它指定了自动化能源管理系统中可靠通信的关键安全问题和安全架构。

该标准提供了保护智能电网免受网络威胁和隐私攻击的建议。

IEEE、IEC和NIST等不同机构发布了不同的协议和标准，以成功实施和运行智能电网通信。

这些标准指定了关注可靠通信、互操作性、网络安全以及智能电网内各种技术的无缝集成的基本规则和指南。这些标准为开发高效且可持续的智能电网系统提供了一种方法。

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