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4 IECSA 智能电网体系结构 4 IECSA：智能电网的体系结构 2003年初到2004年中期，历时18个月先期完成的一体化的能源及通信系统体系结构(integrated energy and communication system architecture，IECSA)，和随后延伸的智力电网(intelligent grid)体系结构，都是由美国EPRI创建，GE公司管理，有UCI(Utilities Consulting International)、Sisco、Lucent、EnerNex、Hypertek等公司参与的研究未来电力系统体系结构的国际科学合作项目。 IECSA也是美国智能电网(Smart Grid)体系结构的基础。 4 IECSA：智能电网的体系结构 现代能源工业的信息基础结构被遗留系统、专有的协议、陷入困境的应用和专门的接口所困扰。这种混乱严重妨碍着计算机系统、软件应用和新设备的扩展和升级。 现有电力工业的信息基础设施的各种接口标准同样十分混杂，导致系统结构的复杂性，而釆用IECSA体系结构后，实行了统一的接口，系统的建设犹如搭积木一样，方便、快捷、节约、高效、安全。 4 IECSA：智能电网的体系结构 4 IECSA：智能电网的体系结构 建立新的IECSA体系结构，目的就是釆用经过科学鉴定的、统一通用的标准接口迅速整合和更新原有混杂的遗留接口，在信息基础设施覆盖范围日益扩大和复杂性日益增长的情况下提供低费用解决方案。 4.1 体系结构建立的好处 因为体系结构是站在全局的高度提出的，它可以有效地指导整个系统基础设施的建设，避免系统的重复建设； 可避免在以后的建设中采用不必要的私有系统和非标准的协议； 从全局的高层角度去看整个系统，可以引入一些新的协作程序，打破原有系统之间的界限，从而实现高度的信息共享和互操作性； 体系结构的设计能够驱动系统按照统一的方式开发，从而能实现一些目前还处于设想中的系统管理功能； 企业级的体系结构能够协调不同的标准，它对于将来的标准开发和集成非常关键； 体系结构的开发同时考虑了企业的内外部环境， 因此，能够系统地对可能出现的新需求做出适当的预期，并制定出应对需求变化的合理的应对措施。 4.1 体系结构建立的好处 ● 过去，电力系统基础设施和信息系统基础设施都是按照各自的模式运行和管理，而IECSA项目是要将电力系统基础设施和信息系统基础设施(通信，网络和智能设备) 集为一体化的基础设施，以完成未来复杂交互式电力系统越来越复杂的安全性、鲁棒性、经济性和扩展性等各种功能需求。 4.1 体系结构建立的好处 ● 两个基础设施按各自规范进行管理 4.1 体系结构建立的好处 ●依赖于信息基础设施的电力基础设施：IECSA示意图 4.1 体系结构建立的好处 ● IECSA描述的未来电力系统 — 由大量自动输电和配电系统组成的现代 化电力系统运行在一个高效、可靠及相 互协调的统一体系结构模式下； — 电力系统出现紧急状况时，系统具有自 愈功能，并对能源市场和电力公司的业 务需求给予快速响应； 4.1 体系结构建立的好处 — 系统能适应电力市场数百万用户进行数量 庞大及频繁交易的需求，为迅速增长的数 字经济提供可靠和经济的电力。 — 系统具备一个自适应的智能信息通信系统 ICS，以保证信息交换的及时和安全； — 系统具备一个高度智能化的监控系统 MCS，以满足系统安全、经济运行和系统 紧急状态下的自愈功能的需要，增强系统 的鲁棒性。 4.2 IECSA三项基本功能 IECSA项目将为电力系统数据通信和分布式计算基础设施开发一个开放的、基于标准的系统体系结构，这个体系结构具备以下三项基本功能： — 使智能电网所有各种各样的元部件在同一 标准下实现一体化，以支持电网的自愈能 力和用户通信接口的集成化； — 该体系结构是基于已有的工业基础设施之 上，采用最先进的、有效的通信和分布式 计算技术，为系统的开发提供具有互操作 性和互通性的基础平台； — 该体系结构将提供一些新的服务，例如提 供即时电价、能量消耗监控管理等。 4.3 IECSA体系结构框架 建立IECSA体系结构的原则是： — 在用例(use cases)中，应用科学数据建模，以聚 集和分析用户的需求； — 应用分层技术分离抽象的层次及其功能；在通信 网络和计算机系统中，使用分层技术，使每一层