The Canadian Smart Grid Standards Roadmap and IEC 61850

“The Canadian Smart Grid Standards Roadmap” is a remarkable document that focuses on the real needs for the future of Smart Grid Technologies and standards.

It is no surprise that IEC 61850 is a key standard in this roadmap. The roadmap comes with a list of 17 recommendations on what to do in the future. Two of the six recommendations for Transmission and Distribution (T&D) systems refer to IEC 61850:

Recommendation T&D3:
To support Smart Grid interoperability requirements, the CNC/IEC should encourage the
adoption and application of IEC 61850 for the purpose of communications between
substations, between substations and control centre, and for transferring synchrophasor data.

Recommendation T&D4:
The CNC/IEC should encourage the development of guidelines and standards for utilities to
migrate from existing, commonly used technologies, to the architecture described in IEC
61850. At the same time, the CNC/IEC should recognize that the large, existing investment
by utilities in the older technologies will require gateway solutions and protocol converters
during the initial transition period.
• In addition, the CNC/IEC should encourage extending this standard to distribution
automation equipment and distributed energy resources.

Other IEC TC 57 Standards are listed as well: IEC 62357, IEC 61970 and 61968 (CIM), IEC 62351 (Security), as well as IEEE 1815 (DNP3).

Click HERE for the full Roadmap [pdf, 0.9 MB].

The German Roadmap E-Energy/Smart Grid 2.0 available

The German Roadmap E-Energy/Smart Grid 2.0 has been published recently. The 82 page document gives an overview about the status of many projects that had been involved in recent years: IEC, DKE, …

One key standard mentioned more than 20 times is (of course): IEC 61850. The Web2Energy project is introduced as a project that intensively uses IEC 61850.

Download the German Roadmap E-Energy/Smart Grid 2.0 (English version) (pdf, 8.5 MB)

Download the German Roadmap E-Energy/Smart Grid 2.0 (German version) (pdf, 4.3 MB)

BDEW veröffentlicht Smart-Grid Umsetzungs-Roadmap

Der BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) hat am 11. Februar 2013 einen Plan veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie und in welchen Schritten sich Smart Grids realisieren lassen:

BDEW-Roadmap:
Realistische Schritte zur Umsetzung von Smart Grids in Deutschland

Die Roadmap kann hier herunter geladen werden [pdf, 3,6 MB].

Der Plan geht davon aus, dass die Umsetzung eher Jahrzehnte dauert als Jahre! Smart Grids werden über einen lang dauernden Marathon erreicht – Sprinter sind fehl am Platz!

In Bezug auf die nächsten zehn Jahre führt die Roadmap in der Executive Summary aus:

“… Das kommende Jahrzehnt wird hierbei in drei Phasen unterteilt:

• Die Aufbau- und Pionierphase (2012 bis 2014),
• die Etablierungs- und Ausgestaltungsphase (2014 bis 2018) sowie
• die Realisierungs- und Marktphase (2018 bis 2022).

Inhaltlich werden zehn Schritte unterschieden: Wichtige Grundlagen für Smart Grids werden durch stringente Regelungen zur Abgrenzung sowie Interaktion von Markt und Netz, die Entwicklung eines konsistenten rechtlichen und regulatorischen Rahmens, Forschung und Entwicklung sowie die Erstellung von Standards und Normen geschaffen. Diese Grundlagen müssen so schnell wie möglich entwickelt werden. Darauf aufbauend soll zum Einen die Weiterentwicklung der Infrastruktur erfolgen (Sensorik, intelligente Messsysteme, Netzautomatisierung, Energieinformationsnetz).”

Ganz wesentliche Grundlagen bezüglich Informations-Bereitstellung, –Modellierung und –Austausch sind mit den Normenreihen bereits definiert und im globalen Einsatz:

• IEC 60870-5-104 (traditionelle Fernwirktechnik),
• IEC 61850 (Informationsmanagement für alle Prozesse in der Energieversorgung),
• IEC 61400-25 (IEC 61850 für Windenergieanlagen),
• IEC 62351 (Informationssicherheit),
• IEC 6168/70 (CIM),
• …

Ein wesentlicher Aspekt bei allen Betrachtungen ist natürlich – kaum überraschend! – die Finanzierung und Rentabilität der Umsetzungen! Bei aller Nüchternheit, die in der Roadmap vorherrscht, wurde ein ganz wesentlicher Aspekt ausgeblendet: Die Notwendigkeit, hinreichend viele Ingenieure und Techniker so auszubilden, dass sie mit den vielen neuen elektrotechnischen (!!) und informationstechnischen (!) Lösungen nachhaltige Versorgungssysteme entwickeln, bauen und nutzen können!

Alleine der Aspekt IEC 61850 ist so umfassend, dass er kaum eben mal nebenbei erlernt und verstanden werden kann. Immer häufiger verstehen die Verantwortlichen in vielen Energieversorgungsunternehmen, dass für die “Kleinigkeit” wie IEC 61850 eine Schulung nachhaltige Vorteile bringt. Nur so können Anbieter und Anwender auf Augenhöhe miteinander verhandeln und zusammenarbeiten. Das habe ich diese Woche wieder während eines Trainings zu IEC 61850 bei einem großen Kraftwerksbetreiber erlebt. Ohne Ausbildung sind die Mitarbeiter (junge, ältere oder auch alte Ingenieure) dem Wohl und Wehe der Anwender ausgeliefert!

Es wäre sehr zielführend, wenn der BDEW die Ausbildung in Richtung IEC 61850 (und anderer Normen) forcieren würde! Vor wenigen Jahren war das Thema IEC 61850 weitgehend tabu!

Hydro-Québec’s Vision in their Distribution System Automation Roadmap from 2005 becomes True

Hydro-Québec published an interesting Vision in the “Distribution System Automation Roadmap – 2005–2020” already in 2005. Now, 2013 (some eight years later) we can say that their expectation was quite written.

For the period 2015 – 2020 they expected (in 2005!) that the “Equipment interoperability standards should be completed. The controlled island and energy exchange network possibilities will be better known following the developments from 2010 to 2015, and more specific projects will be started up.” The overall communication system they expected after 2015 is IEC 61850! See figure from the Report:

Their estimation is still valid and applicable to many other utilities, countries and regions. I wish more utilities in 2013 will develop their detailed Roadmap how to get prepared for the future energy systems control and automation – if they take IEC 61850 into account or not! Installing huge amounts of IEDs and collecting 100.000’s of data points is an issue that has to be considered carefully.

Hydro-Québec implemented a huge network to “manage the 450,000 data points generated from the first phase of the project, 5 regional control centers front end systems were setup to receive the information. … more than 2000 persons are involved with the project, directly or indirectly. The sheer quantity of data produced by the pole-top devices makes it attractive and useful to a wide range of groups. … We had planned the technology side in detail and very carefully, we also had planned the human factor (we thought). Today, looking back, we realize the technology aspects have been easy to handle and work with when required, but the sheer number of people involved has created an environment which is currently slow to react. …”

Download the Case Study “Utility Automated and Integrated Data & Control for 4000 Pole-Top Switches and Protection Relays” to read more about the project” [pdf, 68 KB]

As noted several times it is crucial to understand that IEC 61850 (when it’s applied in the near future more often in the distribution world) is a solution that is intended to provide long-term unification – and that will require a “sheer number of people” that need education in how to use IEC 61850 based systems.

Haste makes Waste!!

Download the complete Roadmap dated 2005 [pdf, 1.6 MB].

Normungs-Roadmap für E-Mobilität und IEC 61850

Über die Webseite des DIN (Berlin) wurde am 30.11.2010 die "Deutsche Normungs-Roadmap Elektromobilität" veröffentlicht:

Die deutsche Normungs-Roadmap
Elektromobilität – Version 1
Version 1 - 30. November 2010

Die Normungs-Roadmap referenziert auch die Normenreihe IEC 61850 als Bestandteil der zukünftigen Ladeinfrastruktur! Das war zu erwarten, weil in diesem Kontext beispielsweise auch das drei-phasige Drehstromnetz eine Rolle spielt, das bereits seit Jahren in einem Standard-Modell definiert ist: MMXU nach IEC 61850-7-4.

Als engagierter Normer (seit 25 Jahren) sehe ich mit den Smart(er)-Grid-Aktivitäten eine große Chance für die Normung!! Ich hoffe, dass alle betroffenen Kreise in Deutschland die bereits BESTEHENDEN Normen anwenden, und nicht - wie im Bereich der industriellen Feldbusnormung - in die Vielfalt verfallen!!

„Wir streben eine weltweite Normung an, um möglichst viele Synergien von nationalen und internationalen Konzepten zu erreichen – vor allem auch im Sinne des Kunden“, sagt Michael Dick in der Pressemitteilung zur Roadmap. Liegt hier der Schwerpunkt auf "weltweite Normung" oder "EINE weltweite Normung"?

Das ist ein lobenswertes Ziel! Die EINE Norm ist mit IEC 61850 für den Bereich der Ladeinfrastruktur im Wesentlichen bereits erreicht. Alle grundlegenden Teile der Normenreihe IEC 61850 und IEC 61400-25 sind seit mehreren Jahren bereits International Standard. Diese Normen sind zum guten Teil ohne Änderungen anwendbar!

Klicken Sie HIER zur Pressenotiz mit dem Link zur Normungs-Roadmap.

Deutsche Normungsroadmap Smart Grid

Am 02. Februar 2010 wurde beim BMWi in Berlin der erste Entwurf der deutschen Roadmap für Smart Grids (E-Energy) vorgestellt und diskutiert.

"Dieses Dokuments ist der Entwurf für eine strategische und dennoch technisch orientierte Roadmap, welche die Anforderungen an Normen und Standards für die deutsche Vision des 94 Smart Grids unter besonderer Berücksichtigung der BMWi- und BMU-Fördermaßnahme E-Energy [BMWi] darstellt. Zudem bietet sie eine Übersicht über Normen und Standards in diesem Umfeld, aktuelle Aktivitäten, notwendige Handlungsfelder, internationale Kooperationen und strategische Empfehlungen."

Der Entwurf steht jetzt zur öffentlichen Kommentierung bis zum 05.März 2010 zur Verfügung!

Klicken Sie HIER, um den Entwurf herunterzuladen [pdf].
Klicken Sie HIER für weitere Informationen bezüglich der Kommentierung.

Machen Sie unbedingt Gebrauch von der Kommentierung!

Die DKE hat das Kompetenzzentrum E-Energy als Ansprechpartner zu allen Normungs- und Standardisierungsfragen mit Bezug zur Optimierung, Vernetzung und Steuerung von intelligenten Erzeugern, Speichern, Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in der Energieversorgung mit der Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologien (E-Energy/Smart Grid) gegründet. Damit wird die Bedeutung der Normen für die Energieversorgung nicht nur anerkannt, sondern auch mit Rat und Tat unterstützt!!

Klicken Sie HIER, um auf die Webseite des Kompetenzzentrums zu gelangen!