ما المقصود بـ ICCP؟
يعد بروتوكول الاتصالات بين مراكز التحكم (ICCP أو IEC 60870/TASE.2) هو المعيار الفعلي في جميع أنحاء العالم لاتصال بمراكز التحكم في قطاع الطاقة الكهربائية. يتيح تبادل البيانات داخل أنظمة المرافق وكذلك بين المرافق ومجمعات الطاقة ومؤسسات النقل الإقليمية (RTOs) ومشغلي الأنظمة المستقلين (ISOs) والمولدات غير التابعة للمرافق. يسمح ICCP، أو بروتوكول TASE.2، بتبادل البيانات القديمة في الوقت الفعلي بما في ذلك الحالة والقيم المقاسة وبيانات الجدولة وأوامر المشغل وغيرها المزيد. يعتمد بروتوكول ICCP على مواصفات رسالة التصنيع (MMS أو ISO 9506) ويقوم بأدوار كل من العميل والخادم. يسمح كل من ICCP وMMS بأن تكون اتصالات TCP/IP واردة أو صادرة أو كليهما، بغض النظر عن دور العميل/الخادم.
ما المقصود بـ ICCP الآمن؟
ICCP الآمن هو ببساطة ICCP الذي موجه عبر أمان طبقة النقل (TLS). بمعنى آخر، فهو يعتمد على الشهادة ويحتوي على بعض توقيع رسائل البروتوكول الإضافي. تحدد المواصفات الفنية IEC TS 62351-4 ICCP الآمن.
ICCP وشركات المرافق
اليوم، يرى الكثير منا التواصل والبيانات في الوقت الفعلي أمرًا مفروغًا منه. قبل التسعينيات، لم يكن الأمر كذلك. بدأت ICCP في عام 1991 كجهد من قبل مرافق الطاقة ومجموعات دعم بروتوكول تبادل البيانات (WSCC وIDEC وECOM) وEPRI والاستشاريين وموردي SCADA/EMS لتطوير معيار عالمي شامل لتبادل البيانات في الوقت الفعلي داخل صناعة مرافق الطاقة الكهربائية التي كانت متوافقة تمامًا مع ISO.
قبل ICCP، كانت المرافق تعتمد على بروتوكولات داخلية أو خاصة وغير متوافقة مع معايير ISO مثل WEIC وELCOM وIDEC لتبادل البيانات في الوقت الفعلي. تم تشكيل مجموعة عمل مواصفات اتصالات المرافق (UCS) في ذلك العام لتطوير مواصفات البروتوكول، وتطوير تنفيذ النموذج الأولي، واختبار المواصفات، وتقديم المواصفات للتوحيد القياسي، وإجراء اختبارات قابلية التشغيل البيني بين البائعين النامية.
كيف أنشأت المرافق اتصالات وعناصر تحكم في الوقت الحقيقي؟
بدأ تاريخ ICCP في مايو 1991، عندما طلب فريق IEC الفني 57 العامل 07 (TC57 WG07) من فرقة عمل الاتصالات التابعة لـ WSCC إنشاء مبادئ توجيهية لـ WSCC للتوحيد الدولي. شعرت هذه المجموعة أن الحل الأفضل هو الجمع بين المعايير الأربعة المتنافسة (WSCC وIDEC وECOM وMMS) لتطوير معيار متوافق تمامًا مع ISO.
البدء بمجموعة عاملة
في سبتمبر 1991، عُقد أول اجتماع لمواصفات اتصالات المرافق. أي مرفق أو بائع أو منظمة ملتزمة بتطوير معيار شامل هو موضع ترحيب للحضور. وقد أسفر الاجتماع عن نتيجتين رئيسيتين. أقر الحضور 1) بالعديد من فوائد الجهد المشترك لإنشاء معيار اتصالات، وأنشأوا 2) فرقة عمل لإكمال عمل إنشاء معيار.
ما فوائد إنشاء معيار اتصالات؟
في عام 1991، حددت مواصفات اتصالات المرافق (UCS) فوائد متعددة من الجهد المشترك لإنشاء معيار اتصالات لصناعة المرافق. تشمل هذه المزايا
- إجراءات تنفيذ أسرع وأقل تكلفة من خلال استخدام معايير ISO
- خفض التكاليف الإجمالية بسبب القبول وقاعدة التثبيت الأوسع نطاقًا
- تم دمج الوظائف المحسنة باستخدام معايير IEC/ISO التي تم تطويرها على مدار عدة سنوات
- التحرر من الإهمال التكنولوجي
- توفير المزيد من المرافق عبر الإنترنت بسبب انخفاض التكاليف
- تقليل ازدواجية الجهود المبذولة في تطوير والحفاظ على معايير مختلفة
- دعم متعدد المورّدين
- الوظيفة على أساس المتطلبات المحددة بواسطة المستخدم
اختيار معيار اتصالات
على مدى الأشهر القليلة المقبلة، عملت فرقة العمل من خلال الاجتماعات والاجتماعات الداخلية مع منظمات معايير الصناعة مثل الأفرقة العاملة التابعة للجنة الكهربائية الدولية (IEC) ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). خلال هذه الاجتماعات، قام فريق العمل بموازنة خيارات جعل بروتوكولي WSCC وIDEC متوافقين للتواصل مقابل تحديد متطلبات البروتوكول الجديد. لقد قرروا أنه سيكون أكثر إنتاجية عن وضع بروتوكول جديد وأجروا دراسة جدوى لرسائل MMS.
قياس المعيار
أكملت مجموعة عمل UCS معيارًا لرسائل MMS لتحديد الحمل الزائد لرسائل MMS التي تقوم بتشغيل الرسائل الدورية المحظورة بواسطة ICCP. أظهرت النتائج الأولية زيادة من 6% إلى 10% في وحدات البت/الرسالة المرسلة عند استخدام رسائل MMS لخدمة رسائل ICCP مقابل نهج مخصص لتجاوز طبقة العرض التقديمي. لن يؤدي ذلك إلى زيادة التكاليف المتكررة لوسائط الشبكة إلى أي مبلغ كبير. استنادًا إلى نتائج المعايير المرجعية، وافق فريق عمل UCS على استخدام رسائل MMS في حالة UCS/ICCP.
إعداد المواصفات الوظيفية
بمجرد أن أثبتت دراسة الجدوى أن رسائل MMS كانت بديلاً صالحًا للطبقة العليا للبرامج المخصصة، وجهت مجموعة العمل جهودها إلى ثلاثة مجالات: 1) تطوير المواصفات الوظيفية لبروتوكول جديد يستخدم رسائل MMS؛ 2) تحديد كيفية إثبات البروتوكول؛ و3) تحديد من سيتم تقديمه للقبول كمعيار.
إعداد قبول الصناعة
قدمت UCS ICCP إلى اللجنة الفنية IEC (TC) 57 مجموعة العمل (WG) 07 كمعيار بروتوكول مقترح. في الوقت نفسه، كان WG-07 يدرس أيضًا معيارًا يعتمد على ELCOM (اتصالات مرافق الكهرباء) -90 عبر ROSE. اختارت TC-57 نهج البروتوكول المزدوج. سمح ذلك بالتنفيذ الذي يلبي متطلبات الأسواق الأوروبية المشتركة لعام 1992، وتطوير بروتوكول أكثر شمولاً على المدى الطويل. قام TC-57 بتعيين البروتوكول المستند إلى ELCOM-90 على أنه TASE.1 (عنصر خدمة تطبيق التحكم عن بعد-1) والبروتوكول المستند إلى ICCP عبر MMS TASE.2.
في إطار مشروع EPRI لاتصالات المرافق المتكاملة، تم إجراء سلسلة من العروض التوضيحية والندوات الدراسية المرتبطة بها. تضمنت إحدى العروض التوضيحية تنفيذ واختبار البروتوكول في مكتب منطقة لوفلاند (WAPA) التابع لإدارة الطاقة في المنطقة الغربية (WAPA) في Ohio Edison Company، مع عقدة ثالثة لدى أحد البائعين لإظهار إمكانات التوجيه والشبكات.
تم نقل البيانات المباشرة بين مركز التحكم WAPA في لوفلاند، كولورادو، ومركز التحكم التابع لـ Ohio Edison في وادزورث، أوهايو، عبر ICCP الجديد عبر شبكة اتصالات تربط مركزي التحكم بنقط توصيل لدى البائع في فلوريدا. تتدفق البيانات مباشرة بين المرافق أو عبر نقط التوصيل لدى البائع تحت سيطرة البروتوكول المستند إلى MMS/OSI.
تم الانتهاء من العرض التوضيحي في أواخر عام 1994 واستند إلى الكتل الرئيسية لوظائف ICCP، بما في ذلك تبادل مراكز التحكم واتصالات المشغل عن بعد. مع مرور الوقت، تم تحسين معيار ICCP، لكنه يظل المعيار المفضل لمراكز التحكم.
FERC 2222 يزيد الطلب على اتصال ICCP
في سبتمبر من عام 2020، وافقت اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC) على أمر القاعدة النهائية رقم 2222 بصيغة (PDF). تتيح هذه القاعدة لمجمعي موارد الطاقة الموزعة (DER) التنافس في جميع أسواق الجملة للكهرباء المنظمة إقليميًا. الهدف من هذا الإجراء يتمثل في تمكين التقنيات الجديدة من الظهور عبر الإنترنت والمشاركة على قدم المساواة، وزيادة تعزيز المنافسة، وتشجيع الابتكار، وخفض تكاليف الطاقة للمستهلكين.
توجد وحدات DER في نظام التوزيع، أو نظام فرعي للتوزيع، أو خلف عداد العميل. تتراوح من تخزين الكهرباء والتوليد المتقطع إلى التوليد الموزع، واستجابة الطلب، وكفاءة الطاقة، والتخزين الحراري، والمركبات الكهربائية ومعدات الشحن الخاصة بها.
وتمكّن القاعدة النهائية هذه الموارد من المشاركة في أسواق الجملة الإقليمية المنظمة للطاقة والخدمات الإضافية إلى جانب الموارد التقليدية. يمكن تجميع DERs المتعددة لتلبية الحد الأدنى من متطلبات الحجم والأداء التي قد لا تستوفيها بشكل فردي. ويعني أيضًا زيادة الطلب على اتصال ICCP من جميع الموارد المجمعة القادمة عبر الإنترنت للمشاركة في أسواق الطاقة وفق متطلبات البيانات والتحكم لكل ISO/RTO.
إنشاء اتصال ICCP
في حين أن كل ISO/RTO في أمريكا الشمالية لديه متطلبات إعداد التقارير والتحكم الخاصة بها، فإن ICCP هو البروتوكول المفضل للاتصال في الوقت الفعلي لتسهيل الاستفادة من قوة البيع والشراء. 
يسمح ICCP بتبادل بيانات المراقبة والتحكم في نظام الطاقة في الوقت الفعلي والتاريخي. يتضمن ذلك القيم المقاسة وبيانات الجدولة وبيانات حساب الطاقة ورسائل المشغل. يمكن أن يتم تبادل البيانات بين أنظمة EMS المتعددة لمراكز التحكم؛ أنظمة EMS وأنظمة DCS لمحطات الطاقة؛ EMS وأنظمة SCADA للتوزيع؛ نظم الإدارة البيئية وأنظمة المرافق الأخرى؛ وEMS/SCADA والمحطات الفرعية.