IEC 60870-6

IEC 60870-6

전기공학 및 전력시스템 자동화에 관한 IEC 60870 파트 6은 전기공학 및 전력시스템 자동화 애플리케이션에서 텔레컨트롤(감독관리 및 데이터 획득)에 사용되는 시스템을 정의하는 IEC 60870 표준의 하나이다.IEC 기술 위원회 57 (작업 그룹 03)은 ISO 표준과 ITU-T 권장사항과 호환되는 두 시스템 간에 기본적인 텔레컨트롤 메시지를 전송하기 위한 통신 프로필을 제공하기 위해 파트 6을 개발했다.

관련 표준

이러한 표준에는 다음이 포함된다.

  • IEC 60870-6-1 적용 상황 및 표준 구성
  • IEC 60870-6-2 기본 표준 사용(OSI 레이어 1~3)
  • IEC 60870-6-501 TASE.1 서비스 정의
  • IEC 60870-6-502 TASE.1 프로토콜 정의
  • IEC 60870-6-503 TASE.2 서비스 및 프로토콜
  • IEC 60870-6-504 TASE.1 사용자 규칙
  • EC TR 60870-6-505 TASE.2 사용 설명서
  • IEC 60870-6-601 패킷 교환 데이터 네트워크에 대한 영구 액세스를 통해 연결된 엔드 시스템에서 연결 지향적 전송 서비스를 제공하기 위한 기능 프로파일
  • IEC 60870-6-602 TASE 전송 프로파일
  • 최종 시스템에서 TASE.1 애플리케이션 서비스를 제공하기 위한 IEC 60870-6-701 기능 프로필
  • 최종 시스템에서 TASE.2 애플리케이션 서비스를 제공하기 위한 IEC 60870-6-702 기능 프로필
  • IEC 60870-6-802 TASE.2 객체 모델

내셔널 네트워크

전형적인 국가 전력망에는 전력의 발생, 전송 및 그리드 전체의 분배를 관리하기 위한 제어 센터의 계층이 포함된다.

  • 하나 이상의 시스템 제어 센터, 고객 수요를 충족하기 위한 발전 스케줄링 및 주요 네트워크 중단 및 결함을 관리하는 책임자.
  • 발전 제어 센터, 발전소의 운영 관리(석탄화력, 천연가스, 원자력, 태양열, 풍력 등) 및 시스템 제어 센터의 요건에 따라 발전된 전력의 조정을 담당한다.
  • 송전 제어 센터, 발전소에서 네트워크 배급자로의 송전을 책임진다.
  • 분배 제어 센터, 전송 네트워크로부터 개별 소비자에게의 전력 분배를 책임진다.

전자통신망과 통신망이 개발되기 전에 통제센터 간의 모든 조정은 전화로 수행되었다.그러나, SCADA(감시 제어 및 데이터 획득) 시스템의 개발로 중앙 제어 센터에서 발전소를 원격 제어하고 감시할 수 있었다.

처음에 개별 SCADA 제조업체들은 제어 센터에서 현장의 전기 장비로 통신하기 위한 자체적인 "폐쇄" 프로토콜을 개발했다.이는 DNP3 및 IEC 61850과 같은 "개방형" 산업 표준 프로토콜의 개발로 이어졌다.그러나, 이러한 통신 프로토콜 중 어느 것도 제어 센터 간의 통신 요건에 적합하지 않았다.제어 센터 간의 통신과 조정을 위한 이러한 특별 요건을 충족하기 위해 IEC는 IEC 60870 표준 세트를 개발했다.

인터컨트롤 센터 통신 프로토콜

제어 센터 간 통신 프로토콜(ICCP 또는 IEC 60870-6/TAE.2)[1]은 유틸리티 센터, 유틸리티, 전원 풀, 지역 제어 센터 및 비유틸리티 발전기 사이의 광역 네트워크(WANs)를 통한 데이터 교환을 제공하기 위해 전 세계 공익 기관에 의해 지정되고 있다.ICCP는 또한 국제 표준이다.국제전기기술위원회(IEC) 텔레컨트롤 애플리케이션 서비스 요소 2(TAESE.2)

배경

상호간 실시간 데이터 교환은 세계 대부분의 지역에서 상호연결된 시스템 운영에 매우 중요해졌다.예를 들어, 전기 시장의 발전은 상업적 실체의 경계를 넘어 분할되는 기능적 계층에 의한 전기 네트워크의 관리를 보아 왔다.최상위 단계에는 일반적으로 파견 및 전체 시스템 보안에 대한 조정 책임을 지는 시스템 운영자가 있다.그 아래는 유통기업과 발전기업을 묶는 지역 송전회사다.대륙 전력 시스템에서는 현재 국경을 넘어 상당한 상호 접속이 이루어지고 있다.ICCP는 상태 및 제어 데이터, 측정값, 스케줄링 데이터, 에너지 회계 데이터 및 운영자 메시지를 포함한 실시간 및 과거 전력 시스템 정보의 교환을 허용한다.

역사적으로 시스템 간에 실시간 데이터를 교환하기 위해 사용자 정의 또는 독점적인 링크와 프로토콜에 의존해 왔다.ICCP는 전력 유틸리티 산업 내에서 실시간 데이터 교환을 위한 국제 표준을 개발하기 위한 노력의 일환으로 시작되었다.1991년에 프로토콜 표준을 개발하고, 규격을 테스트하기 위한 프로토타입을 개발하며, 규격을 IEC에 제출하여 표준화를 하고, 개발 벤더 간의 상호운용성 테스트를 수행하기 위한 워킹 그룹이 결성되었다.최초의 동인은 1992년 유럽공동시장 요건을 충족시키는 것이었다.첫 번째 프로토콜의 공식 명칭은 TASE.1(Telecontrol Application Service Element-1)이었다.[2]제조 메시지 규격(MMS)을 활용하는 두 번째 프로토콜 TASE.2가 가장 인기 있게 된 버전인 것으로 보인다.

미국에서 ICCP 네트워크는 일반적으로 지역 시스템 운영자와 송전 유틸리티, 분배 유틸리티 및 발전기를 연결하는 데 널리 사용된다.지역 사업자는 또한 주요 상호간에 걸친 지역간 전력의 수출입의 조정을 위해 함께 연결될 수 있다.

ICCP 기능

기본 ICCP 기능은 아래에 열거된 "적합성 블록"으로 지정된다.데이터를 전달하는 데 사용되는 물체는 IEC 60870-6의 다양한 부분에 정의되어 있다.

블록 설명 데이터 예제:

  1. 주기적 시스템 데이터: 상태 위치, 아날로그 지점, 품질 플래그, 타임스탬프, 값 카운터 변경, 보호 이벤트ICCP 세션을 제어하기 위한 연결 개체.
  2. 확장 데이터 세트 상태 모니터링: 블록 1이 주기적으로 전송 가능한 데이터 유형에 대한 예외 기능별 보고서 제공.
  3. 블록 데이터 전송: 블록 1 및 블록 2 데이터 유형을 포인트별 전송이 아닌 블록 전송으로 전송하는 수단 제공.어떤 상황에서는 이것이 대역폭 요구 사항을 줄일 수 있다.
  4. 정보 메시지: 간단한 텍스트 및 이진 파일.
  5. 장치 제어:장치 제어 요청: 켜기/끄기, 트립/닫기, 상승/하강 등 및 디지털 설정 지점연동 제어 장치 및 선택 전 조작 메커니즘 포함.
  6. 프로그램 제어:ICCP 클라이언트가 ICCP 서버에서 실행되는 프로그램을 원격으로 제어할 수 있도록 허용.
  7. 이벤트 보고: 서버에서 오류 상태 및 장치 상태 변경의 클라이언트에 대한 확장 보고.
  8. 추가 사용자 개체:스케줄링, 회계, 운영 중단 및 공장 정보
  9. 시계열 데이터: 클라이언트가 시작 날짜와 종료 날짜 사이에 과거 시계열 데이터의 서버에 보고서를 요청할 수 있도록 허용.

프로토콜 아키텍처

ICCP는 클라이언트/서버 원칙에 기초한다.데이터는 제어 센터(클라이언트)에서 다른 제어 센터(서버)로 요청 결과를 전송한다.제어 센터는 클라이언트와 서버 둘 다일 수 있다.ICCP는 OSI 모델의 애플리케이션 계층에서 작동한다.이와 같은 물리적 인터페이스로서, 이 모델에 적합한 전송 및 네트워크 서비스가 지원된다.TCP/IP over Ethernet(802.3)이 가장 흔한 것 같다.ICCP는 두 제어소 사이의 단일 지점간 연결로 작동할 수 있다. 그러나, 더 일반적인 경우는 많은 제어소와 라우팅된 광역통신망이다.관리 센터 간의 논리적 연결 또는 "관련성"은 완전히 일반적이다.클라이언트는 둘 이상의 서버와 연결을 설정할 수 있으며, 클라이언트는 동일한 서버와 둘 이상의 연결을 설정할 수 있다.우선순위가 높은 실시간 데이터가 낮은 우선순위 또는 실시간이 아닌 데이터 전송으로 지연되지 않도록 동일한 서버와의 다중 연결을 서비스 품질 수준에서 설정할 수 있다.

액세스 제어

ICCP는 인증이나 암호화를 제공하지 않는다.이러한 서비스는 일반적으로 하위 프로토콜 계층에 의해 제공된다.ICCP는 접근을 제어하기 위해 "양자 테이블"을 사용한다.쌍방향 표는 ICCP 링크와 연결된 두 제어 센터 간의 합의를 나타낸다.이 계약은 링크를 통해 접근할 수 있는 데이터 요소와 객체, 그리고 허용된 접근 단계를 식별한다.ICCP 링크가 구축되면, 서버와 클라이언트의 양자 테이블 컨텐츠는 각 당사자가 접근할 수 있는 것에 대한 완전한 제어를 제공한다.데이터와 개체에 대한 액세스를 제공하기 위해 서버와 클라이언트 테이블에 일치하는 항목이 있어야 한다.

상호운용성

유틸리티 업계가 ICCP를 폭넓게 수용하면서 여러 ICCP 제품이 시판되고 있다.상호운용성이 높은 위험 영역으로 간주되지는 않지만, 표준 준수를 주장하기 위해 구현이 모든 적합성 블록을 지원할 필요는 없다.최소 구현에는 블록 1만 필요하다.필요한 기능 달성에 필요한 블록만 구현하면 된다.또한 특정 블록에 대해 표준에 정의된 모든 객체를 지원할 필요는 없다.일부 주요 공급업체의 제품 간 광범위한 상호운용성 테스트는 ICCP 프로토콜 개발의 특징이었다.독립된 보고서를 이용할 수 있다. 의심할 여지 없이 공급업체의 보고서다.ICCP 구매자는 요구되는 적합성 블록과 그 블록 내의 객체 측면에서 요구되는 기능을 정의해야 한다.링크가 성공적으로 작동하려면 ICCP 클라이언트와 서버 호환성에 대한 애플리케이션 프로파일이 일치해야 한다.

제품 차별화

ICCP는 데이터 전송, 모니터링 및 제어 기능을 제공하는 실시간 데이터 교환 프로토콜이다.완전한 ICCP 링크를 위해서는 링크를 관리하고 구성하며 그 성능을 모니터링할 수 있는 시설이 있어야 한다.ICCP 표준은 필요하지만 그럼에도 불구하고 상호운용성에 영향을 미치지 않는 이러한 기능에 대한 인터페이스나 요건을 명시하지 않는다.마찬가지로 페일오버 및 중복성 체계와 SCADA가 ICCP 요청에 대응하는 방식은 프로토콜 문제가 아니므로 지정되지 않았다.이러한 비 프로토콜별 특성은 표준에서 "현지 구현 문제"라고 언급한다.ICCP 시행자들은 그들이 원하는 방식으로 자유롭게 이러한 문제들을 처리할 수 있다.현지 구현은 개발자들이 시장에서 부가가치로 제품을 차별화해야 하는 수단이다.ICCP 연결의 사용이 증가하고 변경될 것으로 예상되는 경우, 잘 개발된 유지보수 및 진단 도구가 있는 제품에 지출되는 추가 비용은 제품 수명 동안 여러 번 절약될 수 있다.

제품 구성

상용 ICCP 제품은 일반적으로 다음 세 가지 구성 중 하나에 사용할 수 있다.

  1. SCADA 호스트에 내장된 기본 프로토콜로 사용.
  2. 네트워크 서버로 사용.
  3. 게이트웨이 프로세서로 사용.

내장된 프로토콜로서 ICCP 관리 툴과 인터페이스는 모두 SCADA를 위한 전체 툴 모음의 일부분이다.이 구성은 간섭되는 버퍼링 없이 SCADA 데이터베이스에 직접 액세스하기 때문에 최대의 성능을 제공한다.이 접근방식은 레거시 시스템의 추가로서 이용할 수 없을 수 있다.ICCP 애플리케이션은 ICCP가 내장된 SCADA 환경에만 접근하는 것으로 제한될 수 있다.

SCADA 호스트에 대한 산업 표준 통신 네트워킹을 사용하는 네트워크 서버는 내장된 ICCP 응용프로그램에 접근하는 성능을 제공할 수 있다.애플리케이션 인터페이스 측면에서 ICCP는 SCADA 환경으로 제한되지 않고 별도의 데이터 기록자나 다른 데이터베이스와 같은 다른 시스템에 개방되어 있다.운영 실시간 시스템과 분리된 ICCP 서버를 사용하면 보안 관리가 더 쉬워질 수 있다.게이트웨이 프로세서 접근방식은 최소한의 통신 네트워킹 기능을 가진 레거시 시스템을 위한 것이며 따라서 성능이 가장 낮다는 점을 제외하면 네트워크 서버와 유사하다.가장 최소의 상황에서 ICCP 게이트웨이는 SCADA RTU와 유사한 방식으로 직렬 포트를 통해 SCADA 호스트와 통신할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-08-18. Retrieved 2011-09-06.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  2. ^ http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60870-6-501%7Bed1.0%7Db.pdf[bare URL PDF]
  3. ^ http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60870-6-503%7Bed3.0%7Db.pdf[bare URL PDF]

외부 링크