- 學位論文
基於IEC 61850及IEC 62351之微電網保護的通訊及資安應用與測試
The Implementation and Test on Communication and Security Based on IEC 61850 and IEC 62351 for Microgrid Protection
摘要
智慧電網為現今受到高度關注的大型基礎建設，其透過資通訊技術提高整體能源管理效能，並藉此滿足分散式能源所需的靈活調度性。 由於分散式能源的興起，以分散式能源為供電基礎的微電網遂成為一重要的建設，為完善佈建一微電網系統，其保護機制的發展遂成為了在大量佈建前應先思考的目標，除了如何更有效的使用各式能源外，如何建設一安全無虞的使用環境亦為必須考量的議題。 為了滿足微電網所需之快速通訊能力及安全無虞的使用環境，本論文藉由引入變電站自動化標準IEC 61850中能快速傳遞基礎建設狀態(電壓、電流、電力潮流走向)提供其所需之快速通訊方式，再加上微電網故障偵測演算法的應用，透過演算法發揮其能夠快速找尋故障區域的特性，提供微電網所需的安全機制，除此之外，為確保相關通訊設備所使用的資料數據無誤，根據安全標準IEC 62351中建議，利用公開金鑰基礎建設其可驗證來源的特性，透過來源驗證的方式，提供具有短響應時限需求的通訊模式所需之安全能力，最後，搭配嵌入式系統與網路模擬器的使用，藉此獲得更加貼近於真實環境的實驗及模擬數據，並依此提供各智慧電網相關佈建人員做為佈建參考依據。
並列摘要
The information and communication technologies are the key building blocks that provide the important infrastructure for system implementation of distributed energy resources. Therefore, the security related issues in modern power systems are widely addressed recently. In this study, we build an embedded IED prototype for real-time fault detection in Microgrid systems. The system exchanges SMV (Sampled Measured Values) packets defined in IEC 61850 with neighborhood IEDs through Ethernet. The prototype is not only capable of locating the fault immediately but also capable of verifying the authenticity of the messages based on the requirement of IEC 62351 standards. We conduct simulations based on the EstiNet network simulator and verify the latency in real-world local area network environment.