Internetul în sistemele energetice: Protocoale Internet pentru Smart Grid

Smart Grid, rețeaua de transport și distribuție a energie electrice, echipată cu facilități extinse de comunicație și inteligență, prezintă numeroase provocări și are numeroase aspecte complexe și care trebuie definite cu mare exactitate înainte de trecerea la  realizarea ei.

Prin această operație se va oferi în primul rând un puternic suport de comunicație, celui mai complex și mai dezvoltat sistem de pe planetă, sistemul energetic…

De altfel, acest sistem, cel energetic, este printre puținele care nu dispune de beneficiile oferite de tehnologia informației și comunicării, pe măsura complexității și importanței sale… Printre numeroasele elemente ce trebuie stabilite și dezvoltate în acest sens, se numără și setul de norme și standarde pe baza cărora se pot realiza comunicațiile dintre rețele, subrețele, echipamente și aparate.

Smart Grid este un sistem energetic ce va beneficia de interconectarea consumatorilor și producătorilor de energie electrică, a echipamentelor din sistemele de producere, transport și distribuție a energiei, aparatelor electrice ale consumatorilor.

Cum vor fi interconectate toate aceste echipamente, care va fi soluția aleasă, topologia și infrastructura acestei rețele, iată întrebări de al căror răspuns depinde dezvoltarea pieței de echipamente în deceniile următoare… Despre necesitatea implementării Smart Grid nu mai trebuie discutat, iar energia regenerabilă are nevoie de Smart Grid, numai așa fiind posibilă integrarea cu succes a producătorilor de energie din surse noi, distribuiți într-un teritoriu întins, ceea ce nu se întâmpla până acum, când centralele de producere a energie era concentrate în câteva locuri. Gradul ridicat de disipare în teritoriu a producției bazate pe regenerabile, ceea ce duce la un nou concept în energetică, acela de producere descentralizată a energiei (DEG-Descentralized Energy Generation) este însă numai una din multiplele probleme… Cum consumatorii sunt la rândul lor împrăștiați pe tot teritoriul, un astfel de sistem va fi practic imposibil de condus și supravegheat și echilibrat fără aportul unui puternic sistem informatic și de comunicații, rapid și eficace…

Practic este vorba de suprapunerea peste rețeaua energetică a unei rețele informatice extinse, care să ofere comunicații multidirecționale, către toți cei conectați la aceasta rețea. Singurul mediu informatic ce poate oferi aceste facilități pare să fie Internetul.

Protocoale, Standarde și Cereri pentru Examinare

Un organism din SUA intitulat  Grupul inteligent pentru interoperabilitatea Smart Grid (SGIP) a elaborat un set de standarde, întruchipat într-un document intitulat „Protocoalele de internet pentru Smart Grid”. Sunt descrise acolo protocoalele cheie, instrumentele, materialele și manualele de utilizare, care vor fi necesare pentru a construi noua rețea informatică ce va fi sistemul nervos al Smart Grid.

Deși majoritatea utilizatorilor și consumatorilor știu foarte puțin despre modul în care funcționează la nivelul de bază Internetul, el a devenit o parte esențială a vieții moderne. Structura și funcționarea Internetului se bazează pe un set complex de standarde sau de „protocoale”, care defi-nesc modul în care informațiile sunt ambalate, transmise și partajate între universul de dispozitive și de componente pe care le folosim în fiecare zi. Aceste standarde sunt dezvoltate și promulgate prin intermediul unei organizații internaționale de dezvoltare de standarde, IETF (Internet Engineering Task Force). Experți din toată lumea lucrează împreună pe baza de „consens și coduri de reguli” (bazate pe standarde din gândirea ingine-rească, combinate cu experiența din lumea reală), pentru a promova inovația și a construi un set puternic de instrumente de bază, astfel ca oricine să poată folosi aceste standarde pentru a proiecta, utiliza și de a gestiona aplicații pentru Internet. În jargonul de experți din Internet, aceste protocoale sunt descrise în documentele cunoscute sub numele de „Cereri pentru Examinare” (RFC), termenul folosit de către IETF pentru standarde.

Derivând din setul extins de protocoale Internet, dezvoltate în ultimii ani de către IETF, un grup de lucru de experți în Smart Grid a identificat un nucleu de reguli de bază care vor fi necesare pentru a construi o nouă rețea, similară cu Internetul, pentru utilizarea de către Smart Grid. Acest grup de lucru al SGIP (oficial numit „Planul de acțiune prioritară 01: Rolul IP în Smart Grid”, sau, mai simplu, PAP 1) a inclus zeci de experți și a discutat în mod regulat, direct dar și prin teleconferințe începând cu august 2009.

Acum, membrii PAP 1 au identificat acest set de reguli de bază, care cuprinde mai mult de 150 de RFC-uri individuale și include protocoale de funcționare a sistemului, pentru rutarea semnalelor de comunicare, precum și pentru securitatea cibernetică. (În vocabularul pasionaților de internet, această suită  specifică utilizarea de IPv4, IPv6, TCP, UDP în rețele compuse din tehnologiile comun WAN și LAN IEEE, inclusiv Ethernet (IEEE 802.3), WiFi (IEEE 802.11), și PAN fără fir ( 802.15.4), plus protocoalele de serviciu folosite în exploatarea acestor rețele

În conformitate cu procesul de PAP, setul de bază a fost transmis plenului și Consiliului de administrație al SGIP pentru examinare. În urma aprobării prin vot, aceste protocoale de internet pentru Smart Grid au fost incluse în prima grupă de standarde adaugate in catalogul SGIP de standarde.

Articolul integral il puteti citi in editia tiparita a revistei Electricianul nr. 5/2012.