OFSE_Grid – Open Flow Secure Grid

Integration einer Smart Grid Kommunikationsinfrastruktur basierend auf dem Open Flow Modell in bestehenden Telekommunikationsnetzwerken.

Durch die Forderung der Europäischen Union nur mehr eine Kommunikationsinfrastruktur zu betreiben, soll untersucht werden ob die Möglichkeit besteht eine robuste und sichere Smart Grid Kommunikation im WAN Bereich mittels Open Flow Technologie zu ermöglichen. Dabei werden Anforderungen nach garantierten Übertragungszeiten und Adressierungsmöglichkeiten bewertet. In einem Testsystem werden die theoretischen Vorgaben verifiziert und für einen tatsächlichen Einsatz der Open Flow Technologie validiert.
Untersucht wird die Paketübertragung im Smart Grid mit  „Open Flow“, wobei die Energiesystemsteuerung ihren eigenen Routerstack erhält, der parallel zum alten IP forwarding läuft – beide aufgesetzt auf den gemeinsam genutzten physical und L2-VPN-layer. Es werden die Wichtigkeit der forschungsrelevanten Fragestellungen analysiert, die Modellierungsmethoden bewertet und mit einem rapid prototype validiert.

Behandelte Problematik und Ausgangssituation:

Die Weiterentwicklung der Smart Grid Kommunikationsinfrastruktur wird gegenwärtig in der EU durch widersprüchliche Sichten der Wissenschafts-/Wirtschaftspolitik auf der einen Seite „explore the possibility of deploying dedicated services on shared telecoms infrastructure, rather than entirely new infrastructure” [EU FP7 ICT WP2013, Call 11] und der Verteilnetzbetreiber (VNB) auf der anderen Seite „Es ist jedoch davon auszugehen, dass zumindest für eine Übergangszeit .. der (IKT-) Betrieb beim Verteilnetzbetreiber liegen wird… da er die Verantwortung für einen zuverlässigen Netzbetrieb trägt.[ITG Positionspapier Energieinformationsnetze und – systeme, Teil B: Künftige Geschäftsmodelle.. VDE 2012] erschwert. Ein wesentliches immer wiederholtes Argument der VNB ist, dass die vorhandene Telecom-Infrastruktur nicht robust und zuverlässig genug ist, um neben den Telekom-Diensten auch kritische Smart Grid Control Anwendungen darüber zu implementieren. Eine erste Bewegung in diese Richtung gab es mit der Übertragung von SynchroPhasor-Messwerten über die SDH/SONET-Netze der Telecoms in den USA und Europa. Da aber auch die SDH/SONET-Technologie in Zukunft von Paketvermittlung ersetzt wird (VoIP bei Telecom) ergibt sich die Herausforderung, Internettechnologien für Verteil- und Übertragungsnetzsteuerungen einzusetzen. In den USA wurde jetzt der erste Schritt gegangen. Das NASPI Net (North American Synchro Phasor Initiative) arbeitet auf dem IP_Netz von VERIZON nach IEC 61950-90-5. Die diesbezüglich lähmende Situation in Europa wurde oben beschrieben.

Geplante Ziele und der gewählten Methode zur Zielerreichung:

Um die VNB und Gebäudeautomatisierer davon zu überzeugen, dass eine gemeinsam genutzte Kommunikationsinfrastruktur kostengünstige aber auch sicher sein kann (= Ziel), soll der Nachweis mit einer neue Kommunikationstechnologie erbracht werden: Open Flow (OF) Switching. Die Methode (Architektur) besteht im Aufschneiden der Router in 2 getrennte Protokoll-Teile auf einem minimalen gemeinsam genutzten physikalischen (optical) und link-layer (LAN-VPN). Diese Methode erfüllt die oben genannten Forderungen optimal: „EC: dedicated services on shared telecoms infrastructure“ mit maximaler Trennung der der Router-Protokolle (Anforderng VNB’s), aber mit maximaler gemeinsamer Nutzung der teuren physikalischen Infrastruktur.  Da der Einsatz dieser Technik bisher weder in der SmartGrid Community noch in der Internet-Community betrachtet wurde, soll als „Vor-Projekt-Arbeit“ in der Sondierung das erforderliche Know How zur technischen Machbarkeit eines Folgeprojektes (Koop. Forschung) erarbeitet werden.  Dies soll sowohl eine qualitative Risikobewertung (Welche Aspekte sind zu beachten?) als auch rapid prototyping für die praktische Arbeit und die Modellierung umfassen.

Projektpräsentationen:

  • Smart Grids Week 2014 in Graz 21.-23. Mai 2014
  • Smart Grid Day Salzburg, 12.5. 2014 an der FH-Salzburg
  • IEPS 2014 – IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems, June 2-6, 2014, Kyiv, Ukraine
  • Imagine14: Informations- und Kommunikationstechnologie der Zukunft in Wien, 4. Juni 2014: Vorstellung des Projekts und Diskussionsrunde (Fishbowl) „Energieinformatik – neue Daten in alten Kabeln“
  • ERCIM News: The OFSE-Grid: A Highly Available and Fault Tolerant Communication Infrastructure based on Openflow

OFSE_Grid Wiki: https://svn.salzburgresearch.at/trac/ofse