【正文】 應(yīng)進(jìn)行研究加速標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)以填補(bǔ)安全性，智能電網(wǎng)和設(shè)備管理，信息保密管理以及場(chǎng)局域網(wǎng)的互操作性的間隙。l 制定法規(guī)，鼓勵(lì)電力公司和制造商采用符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)而不是專用方案。在更大的系統(tǒng)中，通常符合這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品不滿足真正具有互操作性的潛在需求。主要問題是設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)的人缺少對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)的更高層次的認(rèn)識(shí)，以及應(yīng)用它們的缺乏明確的最佳舉措和法規(guī)導(dǎo)則。這一特定的主題領(lǐng)域也需要法律研究，以搞清楚每個(gè)團(tuán)體擁有什么樣的責(zé)任范圍。無論如何，不允許將信息泄露給任何實(shí)體。開發(fā)政策上的最佳舉措不會(huì)集中在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的“使用條款”模型：經(jīng)常會(huì)限制普通用戶理解的長的法律術(shù)語。如果政策、法規(guī)和管制條例限制其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，那么開發(fā)安全的、可管理的且具有互通性的技術(shù)依然是不夠的。而進(jìn)行這些研究就需要有關(guān)的私人或公共團(tuán)體的資助。其余各方需要抵制“唯一供應(yīng)商，或者點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信更好”，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致不兼容的產(chǎn)品，定義不明確的系統(tǒng)，以及電力公司中買方廣泛的不滿。工作組作為一個(gè)團(tuán)體，其規(guī)則導(dǎo)致不能就不符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)問題進(jìn)行公開討論。這一過程對(duì)于根據(jù)需求來決策和實(shí)施來說，是明確和合理的。像智能電網(wǎng)互操作性清單一樣，引入第三方評(píng)估機(jī)制，對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行獨(dú)立的自我評(píng)估，從而使得項(xiàng)目過程更為透明。除非存在其他的有利于工程評(píng)價(jià)的潛在因素，例如由全人工抄表跨越到全自動(dòng)抄表，本身具有良好的通信基礎(chǔ)設(shè)施，本身具有良好的人口密度和地形，很少有正面的用戶案例。最后，在評(píng)價(jià)一個(gè)項(xiàng)目的效果時(shí)，僅僅采用回報(bào)率并不是一個(gè)很好的方法。進(jìn)行整體分析（技術(shù)，通信，環(huán)境，管制，安全）是可行的但卻十分困難。如果沒有定義一個(gè)適當(dāng)?shù)姆闲詼y(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)顯得過于嚴(yán)苛，需要對(duì)每一個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施者進(jìn)行大量的解釋。第一個(gè)是從公開標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用到互操作性的演示，在整個(gè)過程中對(duì)制造商進(jìn)行鼓勵(lì)和推動(dòng)。電力公司正在試圖獲得能夠做到雙向能量測(cè)量的先進(jìn)的計(jì)量設(shè)施，開發(fā)圍繞宅域網(wǎng)和信息模型的策略，以及研究財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)策略，但是大部分的工作是不完整的。許多這方面的負(fù)荷和存儲(chǔ)設(shè)施尚未確定，政策和法規(guī)也并不完善，當(dāng)然也包括電能計(jì)費(fèi)的商業(yè)模型。插入式混合電動(dòng)汽車PHEVs——令人關(guān)注的另一個(gè)領(lǐng)域。分布式電源，包括發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)能元件，需要對(duì)電力設(shè)備和分析軟件重新思考和重新設(shè)計(jì)，因?yàn)槠浒ㄘ?fù)荷節(jié)點(diǎn)接入發(fā)電機(jī)，甚至需要考慮反向潮流。分布式能源資源——現(xiàn)有的分布式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)都融入了“電源到負(fù)荷”的理念。然而，同樣的基礎(chǔ)設(shè)施和智能設(shè)備將使得新系統(tǒng)在進(jìn)行真正的全生命周期（從搖籃到墳?zāi)梗┵Y產(chǎn)管理方面的過程中更加便利。盡管無法量化，工作組指出了與智能電網(wǎng)安全性相關(guān)的討論的一個(gè)重點(diǎn)，在智能電網(wǎng)中電力公司就安全性相關(guān)信息及經(jīng)驗(yàn)的交流對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。在最終的修訂本中，AMISEC特別工作組已經(jīng)編制了一個(gè)AMI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及系統(tǒng)安全需求的文檔，以及一個(gè)組件目錄和AMISEC實(shí)施指南。電力公司應(yīng)要求制造商開發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)且具有的產(chǎn)品。ANSI C12 指導(dǎo)方針—— ANSI測(cè)量協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)受到了缺少符合性測(cè)試以及其互操作性測(cè)試手段的困擾。變電站間的IEC61850協(xié)議——這個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)集提供了一個(gè)符合性測(cè)試以及建立一個(gè)工作組以驗(yàn)證變電站設(shè)備的互操作性。CIM/61850協(xié)調(diào)性——我們已經(jīng)進(jìn)行了CIM和IEC61850之間的差異性分析，并提出了關(guān)于其兼容性的建議。就此而言，目前還沒有發(fā)展出本地安全的理論，但是本地安全的相關(guān)應(yīng)用程序已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。這將會(huì)使得用戶更好地去開發(fā)可互通性的應(yīng)用程序。如果不同的應(yīng)用程序選擇不同的語義學(xué)模型，即使其符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，他們?nèi)匀挥锌赡懿幌嗳?。這一組標(biāo)準(zhǔn)所面臨的一個(gè)問題是在標(biāo)準(zhǔn)的限制下，語義學(xué)的選擇是由用戶所做的。CIM設(shè)計(jì)框架——對(duì)于應(yīng)用程序與應(yīng)用程序集成的情況，IEC61968或者是CIM標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)定義很松的語義模型。如果已經(jīng)硬件（帶寬）的建設(shè)情況，就可以了解到其能夠提供的應(yīng)用。場(chǎng)局域網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器——不管是有線還是無線，一些地點(diǎn)需要不受現(xiàn)存通信架構(gòu)（例如無線網(wǎng)格，無線星，以太網(wǎng)）及其應(yīng)用程序的限制，而要使其專用于“智能電網(wǎng)”的應(yīng)用功能；這同樣可以作為一個(gè)主要的合理備份。標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)局域網(wǎng)——特別是當(dāng)在部署了互聯(lián)網(wǎng)的地方，考慮到便于學(xué)習(xí)和減少特殊訓(xùn)練的要求，標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)局域網(wǎng)會(huì)在現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)管理工具以及應(yīng)用程序之間起到一個(gè)杠桿作用。只要國家管制委員會(huì)決定如何計(jì)算回報(bào)率，這一問題就不會(huì)消失。盡管從技術(shù)角度來說一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)想和策略是合理的，我們將會(huì)面臨來自政府的障礙。類似于專家協(xié)會(huì)的組織，如建立的聯(lián)合組織，如電網(wǎng)智能化建設(shè)委員會(huì)和需求響應(yīng)協(xié)會(huì)，為大眾參與提供模型，并且提供這方面的專業(yè)知識(shí)。由于應(yīng)用需求側(cè)響應(yīng)，智能電網(wǎng)甚至AMI的概念對(duì)于普通大眾來說很難理解，而恰恰是對(duì)改革的恐懼驅(qū)使他們?nèi)ダ斫?，接受和同意。顯然，我們并不缺乏相關(guān)的例子。采用新型定價(jià)模式加劇了普通用戶對(duì)增加用電成本的擔(dān)心。很顯然，安裝過程的強(qiáng)制性（所有新房舍都必須有一個(gè)），操作過程的不公平卻抵消了這項(xiàng)法規(guī)帶來的好處。例如加利福尼亞州要求在所有新建項(xiàng)目中強(qiáng)制使用可編程功能以及可控恒溫器（PCTs）。電力公司的運(yùn)營過程存在著許多制約因素，這些制約因素之間相互矛盾。然而，同樣的進(jìn)程將有助于電網(wǎng)運(yùn)行和財(cái)政目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過制造商的競(jìng)爭，電力公司可以實(shí)現(xiàn)其技術(shù)和投資的平衡。電力公司可以通過這一過程來測(cè)試系統(tǒng)，并提出產(chǎn)品和技術(shù)需求。這個(gè)就可以為制造商提供如何來開發(fā)產(chǎn)品和需求來滿足電力公司的需要。與電力公司的專家進(jìn)行進(jìn)一步的討論，針對(duì)影響比較大的問題，請(qǐng)他們制定出合理的解決方案。最優(yōu)方法在AMI部署范圍內(nèi)，第一步是將受測(cè)量體系影響的不同部門（例如計(jì)量，通信，信息技術(shù)，系統(tǒng)規(guī)劃，系統(tǒng)運(yùn)行，用戶接口，維護(hù)，可靠性，商業(yè)運(yùn)行）的人召集在一起提綱挈領(lǐng)的討論系統(tǒng)的應(yīng)用問題，并抓住用戶對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用中問題的響應(yīng)。然而，它同樣給攻擊者提供了很多機(jī)會(huì)。為了提高效率，電力公司應(yīng)該在所有部門中綜合考慮并長期應(yīng)用這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。即使應(yīng)用了智能配電網(wǎng)技術(shù)，NERC關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)（CIP）標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定電力公司必須將信息系統(tǒng)安全整合到其所有的自動(dòng)化系統(tǒng)中：不僅僅是設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和技術(shù)，還有政策，流程以及培訓(xùn)。由于用戶變成了電力系統(tǒng)運(yùn)行的主動(dòng)參與者，原先單向的關(guān)系必須轉(zhuǎn)變成為伙伴關(guān)系。電力公司與工業(yè)界的融合。但不久以后他們將可能會(huì)利用同一個(gè)分布通信網(wǎng)絡(luò)。計(jì)量和配電自動(dòng)化的合并。IT和運(yùn)行的合并。保護(hù)設(shè)備必須能夠有控制和監(jiān)控的能力，SCADA設(shè)備也必須參與一些保護(hù)措施。希望實(shí)施智能電網(wǎng)自動(dòng)化的電力公司將面臨的最大挑戰(zhàn)之一是這些應(yīng)用程序要求之前部門之間要建立合作，甚至合并，一些例子包括：SCADA和保護(hù)的合并。應(yīng)用智能電網(wǎng)的某些功能的初期投資較高，會(huì)給許多電力公司帶來挑戰(zhàn)。類似的，如果將故障定位與相量測(cè)量和實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)相結(jié)合，那么輸電網(wǎng)和配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)就會(huì)變得更加清晰。通過早期建設(shè)的智能電網(wǎng)，我們發(fā)現(xiàn)，若將智能電網(wǎng)的許多應(yīng)用程序配置在一起時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)一些一體化的商業(yè)功能。在計(jì)量和配電自動(dòng)化環(huán)境中，基本的智能電網(wǎng)功能一般比較欠缺，如簡單自動(dòng)抄表，或者配線故障定位和自動(dòng)恢復(fù)等。智能電網(wǎng)的部署必須找到一種方法，可以將其納入智能電網(wǎng)的環(huán)境。“技術(shù)發(fā)展”在電力行業(yè)就是這樣，許多過去被電力公司認(rèn)為是先進(jìn)的技術(shù)在現(xiàn)在的技術(shù)環(huán)境下已經(jīng)過時(shí)了，例如：SONET, Frame Relay, 10Mbit Ethernet, trunked radio 甚至leased telephone lines?，F(xiàn)在，普遍的自動(dòng)化運(yùn)行環(huán)境得到改善，系統(tǒng)工程師必須設(shè)法將這些遺留系統(tǒng)納入新的智能電網(wǎng)。大多數(shù)的電力公司在過去若干年的時(shí)間里，基于其他工程發(fā)展了若干個(gè)“自動(dòng)化孤島”。l 傳統(tǒng)輸電和配電自動(dòng)化。CIM(公共信息模型)，作為企業(yè)領(lǐng)域的特定數(shù)據(jù)模型，是個(gè)很好的起點(diǎn)。甚至在如何將這樣的信息轉(zhuǎn)化和傳送到極頂配電自動(dòng)化裝置都沒有達(dá)成共識(shí)，比如說DNP3。例如，在企業(yè)領(lǐng)域傳播的產(chǎn)生能源價(jià)格事件的公共信息模型的消息為了在WAN和區(qū)域LAN中傳播，必須先轉(zhuǎn)化為等效的ANSI C12信息，然后在抵達(dá)消費(fèi)者家中的恒溫器前，又得將其轉(zhuǎn)換為ZigBee SE信息。l 公共信息模型。例如，可以考慮在廣域網(wǎng)和分散的局域網(wǎng)之間采用ANSI C12標(biāo)準(zhǔn)以及采用ZigBee智能能源客戶端等方案，沒有可以詳細(xì)定義這兩種技術(shù)如何由其中一種映射到另外一個(gè)的方法。在后一種情況下，他們會(huì)面臨更高的升級(jí)費(fèi)用。然而，任何標(biāo)準(zhǔn)的制定都需要時(shí)間。另一個(gè)有希望的跡象是由ZigBee聯(lián)盟和HomePlug PowerLine聯(lián)盟達(dá)成共識(shí)，開發(fā)了一個(gè)跨越各自的無線技術(shù)和電力線寬頻技術(shù)的公有應(yīng)用層。下一步，在OpenHAN進(jìn)程中將存在一個(gè)共有的信息模型，這個(gè)模型可以使用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該領(lǐng)域正在進(jìn)行的一些工作是很有前途的。電力公司更樂于采用一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來連接其供電區(qū)域中的所有終端。目前這個(gè)行業(yè)中的第一批標(biāo)準(zhǔn)包括：BACnet（建筑自動(dòng)化），HomePlug 6LowPAN 以及ZigBee（家庭區(qū)域網(wǎng)設(shè)備通信和信息模型），另外包括，部分專用網(wǎng)解決方案，比如：LONtalk, Insteon, 以及ZWave，然后還有一些傳統(tǒng)（但是價(jià)格昂貴而且耗電）的開放式標(biāo)準(zhǔn)，比如: Ethernet、WiFi，以及通用的傳統(tǒng)協(xié)議比如X10技術(shù)。在智能電網(wǎng)的部署工程中，例如家庭中的AMI（高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)）和DR（需求響應(yīng)），電力公司有必要進(jìn)入不穩(wěn)定的家庭和樓宇自動(dòng)化市場(chǎng)。有些跡象表明，一些供應(yīng)商很快就能夠滿足這些需求。因此，最后一英里范圍內(nèi)所需要的解決方案是更多的低成本帶寬。ANSI ，甚至支持ANSI 。理論上，這允許計(jì)量系統(tǒng)使用ANSI 。他們并不能適用于處理基于IP方案的額外帶寬需求，也不能適用于處理任何設(shè)備在任何時(shí)間都可以獲得帶寬的這種因特網(wǎng)技術(shù)。這一領(lǐng)域的領(lǐng)先者顯然是因特網(wǎng)協(xié)議集，它針對(duì)此類型連接的應(yīng)用已經(jīng)有數(shù)十年的歷史。這種情況僅發(fā)生于以公開的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的工作中。人性的現(xiàn)實(shí)意味著每個(gè)人都可能會(huì)犯錯(cuò)，并且眼界有限。當(dāng)安全計(jì)劃開發(fā)者是僅有的能夠與協(xié)議進(jìn)行交互的人時(shí)，對(duì)于專有協(xié)議的使用經(jīng)常會(huì)助長一種假的安全感。在安全性領(lǐng)域，技術(shù)永遠(yuǎn)不是牢不可破的。電力公司可能會(huì)在社區(qū)使用這些標(biāo)準(zhǔn)，但是在最后一英里通常仍是專有的。對(duì)在最后一英里使用這些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生遲疑主要有以下一些原因：他們不能提供足夠的可靠性，足夠的帶寬或者足夠的覆蓋面。大量建筑已經(jīng)鋪設(shè)了ADSL和電視電纜，各種各樣的移動(dòng)電話技術(shù)也已開始應(yīng)用。在這種情況下，幾乎沒有鼓勵(lì)政策來刺激廠商間合作來開發(fā)一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)。幾十家供應(yīng)商已經(jīng)投入這一問題中，產(chǎn)生了許多的解決方案，每個(gè)方案都希望成為“更好的捕鼠器”技術(shù)，以奪取整個(gè)業(yè)界的先機(jī)。配電自動(dòng)化領(lǐng)域，也稱為“入口”或“到家前的最后一英里”，由一個(gè)經(jīng)典工程問題的專有解決方案主宰：部署數(shù)以萬計(jì)的終端需要一個(gè)成本非常低的方案，但需要覆蓋的地區(qū)非常大，而且有極大的地域差異，這些必須予以克服。但是，時(shí)間又是問題的關(guān)鍵。因此盡管它能夠非常迅速的提供供應(yīng)商之間的互通，其功能有限且不易推廣。多對(duì)話（MultiSpeak），由沒有能力獨(dú)立開發(fā)的小型電力公司合作開發(fā)，則采用了相反的做法。這一過程就好比CIM定義了一套通用的詞語，電力公司必須建立自己的規(guī)則來根據(jù)這些詞語組成句子。本部分的兩大主要標(biāo)準(zhǔn)，IEC 61968/61970 CIM標(biāo)準(zhǔn)和多對(duì)話（MultiSpeak），從不同的角度處理這些問題。l 企業(yè)應(yīng)用集成。對(duì)某些電力公司來說，采用強(qiáng)制互操作性準(zhǔn)則是必須的，即使我們還不知道最好的準(zhǔn)則是什么。例如IEC 61850，即將在發(fā)布第一個(gè)版本的三年后發(fā)