The evolution of power grids into digitized smart grids (SGs) brings about promising opportunities but also considerable challenges. On the one hand, smart grids promise more efficient, sustainable and reliable operation while providing more market functions and better customer service. On the other, however, the distributed nature of power generation in SGs poses challenges w.r.t. dependable distributed command and control (C2), digital service provisioning, and secure and reliable data communication.
Distributed C2 of systems such as SGs hinges on reliable, timely and secure data communication. Thus, future SGs will be fully digitized. As such, for dependable SGs, novel, secure, resilient methods and communication protocols must be developed. In order to do so, a novel hardware-in-the-loop simulation testbed should be developed and used to validate the research that is capable of accurately modelling both the digital IT networks that control the SG, as well as the SG's power infrastructure -- from big transformer substations to pro-sumer households. There is a general lack of hardware integrated test-beds that focus on the distributed control and wireless edge networks for smart grids. In this paper, we demonstrate a cyber-physical testbed development framework, which we believe to help the researchers to in the development future cyber-physical testbeds.
Güç şebekelerinin sayısallaştırılmış akıllı şebekelere (SG'ler) evrimi gelecek vaat eden fırsatlar ve aynı zamanda önemli zorluklar yaratmaktadır. Bir yandan, akıllı şebekeler daha fazla pazar işlevi ve daha iyi müşteri hizmeti sunarken daha verimli, sürdürülebilir ve güvenilir bir operasyon vaat ediyor. Öte yandan, SG'lerde elektrik üretiminin dağınık doğası, güvenilir dağıtılmış komuta ve kontrol (K2), dijital servis sağlama ve güvenli ve güvenilir veri iletişimi açısından zorluklar doğurmaktadır.
SG'ler gibi dağıtılmış K2 sistemleri, güvenilir, zamanlı ve güvenli veri iletişimine dayanır. Böylece, gelecekteki SG'ler tamamen dijital hale getirilecektir. Bu nedenle, güvenilir SG'ler için yeni, güvenli, esnek yöntemler ve iletişim protokolleri geliştirilmelidir. Bunu yapabilmek için, hem SG'yi kontrol eden dijital BT (bilişim teknolojileri) ağlarını hem de SG'nin güç altyapısını doğru bir şekilde modelleyebilecek araştırmayı doğrulamak için yeni bir çevrim içi donanım simülasyonu testi geliştirilmeli ve kullanılmalıdır -- büyük trafo merkezlerinden tüketici hanelerine kadar. Akıllı şebekeler için dağıtılmış kontrole ve kablosuz kenar ağlara odaklanan, genel donanım entegre edilmiş test ortamları eksikliği vardır. Bu yazıda, gelecekteki enerji ağlarının temel taşı olduğuna inandığımız siber-fiziksel bir test ortamı öneriyoruz.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Corrigendum |
Authors | |
Publication Date | December 25, 2020 |
Submission Date | December 19, 2019 |
Acceptance Date | May 28, 2020 |
Published in Issue | Year 2020 |