IEEE Std 1815.2™ là tiêu chuẩn bổ sung (companion standard) cho giao thức DNP3 (IEEE 1815), được thiết kế đặc biệt để giải quyết thách thức trong việc kết nối và quản lý các Nguồn phát điện phân tán(Distributed Energy Resources- DER) như hệ thống điện mặt trời mái nhà, hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) và các trạm sạc xe điện vào lưới điện.
Các đặc điểm chính:
- "Thông dịch viên" cho nguồn phát điện phân tán DER. Nếu DNP3 là ngôn ngữ điều khiển lưới điện truyền thống, thì 1815.2 đóng vai trò là "từ điển chuyên ngành" DER. Nó giúp ánh xạ các thông số phức tạp của thiết bị năng lượng tái tạo (như trạng thái pin, công suất phản kháng, giới hạn dòng điện) vào các cấu trúc dữ liệu tiêu chuẩn của DNP3.
- Tính tương tác (Interoperability): Tiêu chuẩn này loại bỏ sự phụ thuộc vào các giao thức độc quyền của nhà sản xuất. Bất kỳ thiết bị nào tuân thủ 1815.2 đều có thể nói chuyện trực tiếp với hệ thống SCADA của đơn vị vận hành điện lực.
- Hỗ trợ tính năng thông minh: Nó hỗ trợ đầy đủ các yêu cầu từ các tiêu chuẩn IEEE 1547 (đấu nối DER) và IEEE 2800 (nhà máy điện), cho phép điện lực thực hiện các lệnh điều khiển từ xa, điều chỉnh điện áp và tần số chủ động.
- Phù hợp với mô hình DNP3: Do kế thừa nền tảng của DNP3, 1815.2 kế thừa luôn khả năng hoạt động ổn định trong điều kiện đường truyền băng thông thấp, độ trễ cao và môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Cách thức hoạt động
1. Nền tảng: Giao thức được phát triển dựa trên IEEE Std 1815 (DNP3) là giao thức truyền thông công nghiệp tiêu chuẩn trong truyền tải và phân phối điện năng.
2. Ánh xạ: Tiêu chuẩn đặt ra cách ánh xạ hồ sơ (profile) từ dữ liệu thiết bị cụ thể như như trạng thái sạc pin, đầu ra biến tần hoặc chỉ số công tơ) vào các đối tượng DNP3.
3. Chứng nhận: Tiêu chuẩn được hỗ trợ bởi chương trình kiểm tra và chứng nhận tuân thủ (thông qua DNP Users Group và MESA) để đảm bảo sản phẩm từ các nhà sản xuất khác nhau có thể hoạt động tương thích theo kiểu "cắm là chạy - plug and play".
Tại sao tiêu chuẩn này lại quan trọng
Lưới điện hiện nay đang chuyển mạnh mẽ sang kiến trúc phân tán, phi tập trung tập trung vào năng lượng tái tạo (điện mặt trời, điện gió ...), trạm xạc ....Sự biến động của nguồn cung đòi hỏi giao thức thường xuyên, đáng tin cậy và chi phí thấp hơn SCADA để kết nối nguồn phát điện phân tán, quản lý các nguồn tiêu thụ điện linh hoạt như trạm xạc, hệ thống lưu trữ năng lượng BESS. SCADA là giao thức tốt bảo mật nhưng có chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp. Cùng với việc chuyển đổi từ SCADA sang hệ thống điều khiển máy tính có tính linh hoạt cao tại các trạm biến áp, cần có giao thức mới đáp ứng cho nhu cầu các nguồn phát điện phân tán ngày càng phát triển mạnh.
- Tiêu chuẩn IEEE 1815.2 cung cấp khuôn khổ cần thiết để tích hợp các nguồn phát điện phân tán (DER) vào hệ thống quản lý lưới điện một cách đáng tin cậy.
- Sử dụng dữ liệu thời gian thực từ nguồn phát điện phân tán để hỗ trợ lập kế hoạch và dự báo lưới điện dài hạn.
- Tiêu chuẩn hóa các yêu cầu mua sắm, cho phép các công ty điện lực yêu cầu thiết bị phát điện phân tán mới phải tuân thủ tiêu chuẩn tương thích này.