Архитектурный подход SGAM

Для разработки архитектур предлагается использовать единую архитектурную модель - SGAM (Smart Grid Architecture Model).

Архитектурная модель состоит из пяти слоев, в разрезе которых можно описать любую интеллектуальную энергосистему: бизнес-слой; функциональный слой; информационный слой; коммуникационный слой; компонентный слой.


SGAM.png

Архитектурная модель


Необходимо отметить, что включение в описание архитектуры пяти слоев является важным методологическим принципом, т.к. социо-кибер-технический характер ИЭС определяет необходимость совместного взаимосвязанного проектирования социальных моделей поведения акторов, технологической структуры, систем управления.


Описание слоев
Слой
Описание
Бизнес-слой Бизнес-слой отражает бизнес-взгляд на обмен информацией внутри ИЭС. SGAM может быть использован для отображения поведения регуляторных и экономических (рыночных) структур, бизнес-моделей, бизнес-портфолио (продуктов и услуг), субъектов электроэнергетики. Также в этом слое могут быть представлены бизнес-возможности и бизнес-процессы. Таким образом, он поддерживает руководителей в принятии решений, связанных с новыми бизнес-моделями и конкретными бизнес-проектами (бизнес-кейсами), а также регуляторов в определении новых моделей рынка.
Функциональный слой Функциональный слой описывает функции и сервисы, в том числе их отношения с архитектурной точки зрения. Функции представляются независимыми от акторов и физической реализации систем и компонентов. Функции получаются путем анализа функциональности вариантов использования.
Информационный слой В информационном слое описывается информация, которая используется и передается между функциями, сервисами и компонентами. Слой содержит информацию, объекты и основные стандартные модели данных. Эти информационные объекты и стандартные модели данных представляют собой общую семантику для функций и сервисов в целях обеспечения совместимости при обмене информацией.
Коммуникационный слой Основное внимание в данном слое уделяется описанию протоколов и механизмов для совместимости при обмене информацией между компонентами в контексте функций или сервисов, а также в связи с информационными объектами и моделями данных.
Компонентный слой Акцент компонентного слоя стоит на физическом распределении всех участвующих компонентов в контексте ИЭС. Он включает в себя энергетическое оборудование, защиту и дистанционное управление устройствами, сетевую инфраструктуру (проводные / беспроводные соединения связи, маршрутизаторы, коммутаторы, серверы) и любые типы компьютеров.


Каждый слой охватывает проекцию интеллектуальной энергосистемы, которая покрывается доменами энергосистемы и зонами (уровнями управления). Структура SGAM дает представление о том, на каких уровнях управления происходит взаимодействие между доменами.


Описание доменов
Домен SGAM
Описание
Крупная генерация Генерация электрической энергии в больших количествах (ТЭС, АЭС и ГЭС, ветряные электростанции, мощные солнечные электростанции).
Передача Инфраструктура и организация, которая транспортирует электроэнергию на большие расстояния.
Распределение Инфраструктура и организация, которая распределяет электроэнергию потребителям.
Распределенные энергоресурсы Распределенные электрические ресурсы непосредственно связанные с распределительной сетью, применяются в технологиях малой генерации (как правило, в диапазоне от 3 кВт до 10.000 кВт).
Потребитель Промышленные, коммерческие объекты (например, химические заводы, аэропорты, порты, торговые центры).


Структура слоя.png

Структура слоя


Описание зон (уровней управления)
Уровни управления Значение
Энергетическое оборудование Оборудование, осуществляющее физическое, химическое или пространственное преобразование энергии (электричество, солнечная энергия, тепло, вода, ветер и др.).
Измерительные и управляющие устройства Устройства для защиты, управления и контроля технологических процессов энергоблока системы, например, релейная защита, любой вид интеллектуальных электронных устройств.
Энергообъект Определяет уровень агрегации оборудования, например, для, функциональной агрегации, автоматизации подстанций, локальных систем SCADA.
Операции Операции управления в соответствующем домене, например, система управления распределительными сетями (DMS), система управления производством и передачей электроэнергии и т.д.
Предприятие Коммерческие и организационные процессы, услуги и инфраструктура предприятий (коммунальные услуги, поставщики услуг, поставщики электроэнергии).
Рынок Отражает рыночные операции возможные в цепочке преобразования энергии.