Giao thức truyền thông IEEE 2030.5 giúp các nhà vận hành lưới điện kết nối và khai thác các Nguồn Năng lượng Phân tán (distributed energy resources - DER) lớn, nhỏ ...Giao thức lớp ứng dụng TCP/IP cung cấp chức năng truyền tải và Internet giúp công ty điện lực quản lý được môi trường khách hàng sử dụng điện bao gồm điều chỉnh phụ tải điện (demand response), load control, biểu giá điện trong ngày, quản lý phát điện nguồn phân tán, xe điện ... Giao thức cũng hỗ trợ kết nối mức vật lý theo ( IEEE 802.15.4, IEEE 802.11, IEEE 1901, IEEE 1901.2) để có đầy đủ chức năng. Thông thường các giao thức mức thấp không được sử dụng trong tiêu chuẩn này trừ khi có kết nối với lớp ứng dụng. Tiêu chuẩn cũng xác định cách trao đổi thông điệp mức ứng dụng, bao gồm thông điệp lỗi, tính năng bảo mật thông điệp lớp ứng dụng. Theo mô hình OSI thi tiêu chuẩn được xây dựng dùng mô hình 4 lớp Internet. Các thành phần lớp ứng dụng sử dụng các tiêu chuẩn đã có như IEC 61968 và IEC 61850, cũng như RESTful architecture (Fielding [B3]) dùng giao thức IETF như HTTP.
Sự cần thiết của giao thức
Sự tăng trưởng DER trên lưới điện gây nguy hiểm cho các mô hình lưới điện hiện đang có. Những thiết bị này sẽ tạo ra bất định công suất phản hồi và điện áp, phụ tải, cân bằng pha ...Vì vậy, đơn vị vận hành lưới điện không thể bỏ qua các thiết bị này. Ngay cả khi số lượng sử dụng ít, đơn vị vận hành phải có thông tin về DER như vị trí lắp đặt, loại thiết bị, trạng thái hiện tại, bên cạnh mức tiêu thụ và khả năng lưu trữ. Đơn vị vận hành cần phải theo dõi DER, điều khiển chúng đặt biệt khi các lưới điện truyền thống không có công cụ để vận hành tối ưu.
Hơn thế nữa phần lớn các DER không thuộc đơn vị vận hành lưới điện mà thuộc khách hàng và được lắp càng nhiều trong lĩnh vực nhà ở, giao thông ... Vì vậy DER thường đi kèm hợp đồng cấp điện giữa công ty điện lực và Khách hàng trong đó quy định rõ trách nhiệm của Khách hàng và Công ty Điện lực (Ví dụ số lần tối đa DER đóng vào lưới trong 1 ngày / 1 tháng / 1 năm, tối thiểu số thông báo trước trước khi ngắt ra khỏi lưới).
Có thể nhiều người nghĩ chỉ cần kết nối DER qua giao thức SCADA như cách kết nối máy cắt, biến áp ... là đủ. Nhưng với các công ty điện lực, số lượng DER nhỏ và phân tán kết nối tăng lên cỡ hàng chục, hàng trăm nghìn hoặc dự kiến tăng lên hàng triệu thì việc sử dụng giao thức SCADA kết nối là không kinh tế. Với các DER cỡ nhỏ, chi phí cho giao thức truyền thông SCADA kèm theo RTU chuyên dụng là quá đắt. Các DER tại hộ gia đình như điện mặt trời áp mái không thể nào sử dụng cùng thiết bị truyền thông như trong trạm điện. Những gì DER mức hộ gia đình có là đường truyền kết nối Internet. Vì vậy cần xuất hiện một giao thức mới cho nhà vận hành lưới điện chạy trên mạng Internet.
Giao thức IEEE 2030.5
Để giải quyết những vấn đề trên, giao thức IEEE 2030.5 được xây dựng dựa trên đường truyền Internet phục vụ một số lượng lớn thiết bị nhỏ, dùng rich data model để miêu tả các tham số DER. Mô hình dữ liệu DER được xây dựng dựa trên CIM, IEC 61850 và cải tiến để thể hiện tất cả thông số kỹ thuật và hợp đồng của DER trong suốt vòng đời hoạt động. Nó cũng theo dõi các thông số của DER từ những thông số nhỏ nhất như nhiệt độ thermostat từ thiết bị đầu cuối đơn vị trung gian tư nhân (aggregator head-end). Giao thức mở ra cách kết nối hoàn toàn mới dựa trên giao diện kết nối Internet đến các DER nhỏ nhất, cụm các DER và đơn vị trung gian tư nhân.
IEEE 2030.5 đáp ứng các yêu cầu này bằng việc sử dụng các giao thức thông dụng như TCP/IP và HTTP, giao thức web thông dụng. Lí do là IEEE 2030.5 được thiết kế sẵn sàng cho IoT, sử dụng các công nghệ IoT phổ biến và có khả năng tương tác cao.