DIN-Fachbericht IEC TR 62325-101-2006 Framework for energy market communications - Part 101 General guidelines German version IEC TR 62325-101 2005《能源市场通信框架 第101部分 通用指南》.pdf

1、Oktober 2006 Preisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nurmit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 35.240.60!,oa,“9766209www.din.deDDIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101Kommunikation im Energiemarkt Teil

2、 101: Allgemeiner Leitfaden;Deutsche Fassung IEC/TR 62325-101:2005Framework for energy market communications Part 101: General guidelines;German version IEC/TR 62325-101:2005-Alleinverkauf durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 37 SeitenDIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 2

3、 Vorwort Dieser Fachbericht enthlt die deutsche bersetzung des IEC/TR 62325-101:2005 Framework for energy market communications Part 101: General guidelines“, der von IEC/TC 57 Power systems management and associated information exchange“ ausgearbeitet wurde. National zustndig fr diese bersetzung is

4、t das K 952 Netzleittechnik“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE. DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung5 1 Anwendungsbereich.7 2 Normative Verweisungen.7 2.1 Generische Open-edi-Normen.7 2.2 Open-edi-Norm fr bes

5、timmte Bereiche 8 3 Begriffe und Abkrzungen8 3.1 Begriffe.8 3.2 Abkrzungen 8 4 Anforderungen des Energiemarktes 9 4.1 Kommunikation und Datennetze9 4.2 Geschftsfelder und Prozesse.10 4.3 Leistung13 4.4 Dienstqualitt14 5 Anwendung des Open-edi-Referenzmodells .15 5.1 Das Open-edi-Referenzmodell.15 5.

6、2 Marktstrukturen und Geschftssichten 16 6 Die Open-edi-Architektur fr deregulierte Energiemrkte16 6.1 Abgrenzung des Marktes vom technischen Prozess.16 6.2 Konventionen .17 6.3 Geschfts- und Informationsmodell .19 6.4 Marktidentifikationsschema22 8 Typische Netzkonfigurationen26 8.1 Teilnehmer-zu-T

7、eilnehmer.26 8.2 Portal 26 8.3 Anwendungsintegration in Unternehmen (EIA)27 8.4 Geschftsprozessmanagementsystem (en: Business Process Management Systems BPMS) 28 Anhang A (informativ) IT-Sicherheit 30 A.1 Digitale Signatur und Verschlsselung fr XML.30 A.2 S/MIME Version 3 31 A.3 OpenPGP/MIME.32 A.4

8、Sicherheit auf der Transportschicht mit TLS32 Anhang B (informativ) IT-Sicherheit nach IEC TR 62210 .33 B.1 Allgemeines33 B.2 Empfohlene IT-Sicherheitsziele .35 B.3 Empfohlene IT-Sicherheitsfunktionen 36 B.4 Sicherheitsmanagement 37 DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 4 SeiteB.5 Netzwerkprofile 37

9、 Bilder Bild 1 Energiemarktkommunikation ber das Internet 10 Bild 2 Energieversorgungskette 11 Bild 3 Das Open-edi-Referenzmodell . 16 Bild 4 Strukturen und Sichten des Energiemarktes 16 Bild 5 Beispiel von XKMS innerhalb einer Public-Key-Infrastruktur (PKI) 25 Bild 6 PKI-Profil fr Schnittstellen zw

10、ischen PKI-Komponenten (Beispiel) 26 Bild 7 Netzkonfigurationen 27 Bild 8 IEC 61968-konforme Middleware-Dienste fr das Verteilmanagement . 28 Bild B.1 IT-Sicherheitsaspekte der Kommunikation im Energiemarkt 34 Tabellen Tabelle 1 Arten von Datennetzen . 10 Tabelle 2 Geschftsfelder, Prozesse und Markt

11、teilnehmer 12 Tabelle 3 Leistungsanforderungen . 13 Tabelle 4 Zuverlssigkeit 14 Tabelle 5 IT-Sicherheit 15 Tabelle 6 UMM-Arbeitsschritte . 18 Tabelle 7 Beispielhafter Arbeitsablauf mit zunehmender Detaillierung 18 Tabelle 8 UMM-Modellergebnisse 21 Tabelle 9 IT-Sicherheitstechnologien . 24 Tabelle A.

12、1 Verbindliche Merkmale XML-Signatur und XML-Verschlsselung mit MIME . 31 Tabelle A.2 Vorgeschriebene Merkmale von S/MIME v3. 31 Tabelle A.3 Vorgeschriebene Merkmale XML-Signatur und XML-Verschlsselung mit OpenPGP/MIME 32 Tabelle B.1 Definitionen von Sicherheitsproblemen. 34 Tabelle B.2 Empfohlene I

13、T-Sicherheitsziele. 35 Tabelle B.3 Abbildung der Sicherheitsziele auf Sicherheitsfunktionen des Transportes . 36 Tabelle B.4 Abbildung IT-Sicherheitsziele auf Sicherheitsfunktionen der Anwendung 37 DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 5 Einleitung Mit dem bergang von monopolistischen Energieversorg

14、ungsstrukturen zu deregulierten Energiemrkten hngt die Funktion der Mrkte ganz wesentlich von der durchgngigen E-Business-Kommunikation der Marktteilnehmer ab. Jedoch ist E-Business im Energiemarkt verglichen mit dem globalen E-Business nur eine kleine Nische. Heute werden EDIFACT-Nachrichten (UN/ED

15、IFACT) oder X12-Nachrichten (ANSI ASC X12) oder proprietre HTML- und XML-Lsungen auf Basis von Internettechnologien genutzt. Mit dem Aufkommen neuer E-Business-Technologien wie ebXML von UN/CEFACT (United Nations/Centre for Trade and Electronic Business) zusammen mit OASIS (Organization for the Adva

16、ncement of Structured Information Standards) und Web-Diensten vom W3C (World Wide Web Consortium) und OASIS auf Basis von Internettechnologien kann ein energiemarktspezifisches Profil dieser Norm fr regionale Energiemrkte genutzt werden. Diese Profile erlauben die Wiederverwendung von erprobten Kern

17、komponenten und allgemein verwendbaren Kommunikationsplattformen mit Einsparung von Kosten und Zeit. Da sich diese Technologien noch in der Entwicklung befinden, knnen andere oder auch konvergierende Technologien fr die Zukunft nicht ausgeschlossen werden. Die Reihe IEC 62325 enthlt, abgesehen von a

18、llgemeinen Anforderungen und Leitlinien, die operationelle Geschftssicht mit Profilen der technischen E-Business-Architektur zusammen mit Migrationsszenarien. Das Prozess- und Informationsmodell wie auch das abstrakte Dienstmodell sind in dieser ersten Ausgabe der IEC 62325-Reihe nicht enthalten, kn

19、nen aber in Zukunft hinzugefgt werden. Die gegenwrtige Reihe definiert keine Normen, sondern verweist auf vorhandene Normen. Sie untersttzt die Kommunikationsaspekte aller E-Business-Anwendungen in deregulierten Energiemrkten mit Betonung auf Systembetreiber. Die operationelle Geschftssicht der Syst

20、embetreiber beinhaltet die Kommunikationsaspekte der Anwendungen mit Schnittstellen zu anderen Marktteilnehmern vom Handel ber Versorgung bis zum Systemgleichgewicht von geplanter Erzeugung und geplantem Verbrauch, Lieferantenwechsel, Marktdienste, Abrechnung und Rechnungserstellung. Der Prozessdate

21、nkommunikation in Leitsystemen der Energiesysteme ist auerhalb des Geltungsbereiches der Reihe IEC 62325. Die Reihe IEC 62325 ist Gegenstand gesetzlicher und sicherheitsrelevanter Aspekte fr E-Business und von Regeln fr Energiemrkte, die von Region zu Region und von Land zu Land unterschiedlich sein

22、 knnen. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass die IEC 62325-Reihe keinen Inhalt“ festlegt (Marktmodell mit Prozessen, Kollaborationen, Transaktionen, Nachrichten, Kernkomponenten), da Energiemrkte noch zu unterschiedlich sind. Die spezifische Modellierung des Inhaltes von regionalen Mrkten ist Au

23、fgabe von regionalen Projekten und/oder kann Kandidat der zuknftigen Normung mit Erweiterung dieser IEC 62325-Reihe sein. Jedoch werden die Methoden und Werkzeuge der Modellierung beschrieben. Zudem enthlt der Teil 102 nicht-normative Beispiele von Kernmodellen, Prozessen und Nachrichten, die zeigen

24、 wie die IEC 62325-Reihe angewandt werden kann. Es ist zu beachten, dass bei UN/CEFACT Arbeiten bezglich des Inhaltes“ des E-Business-Informationsaus-tausches stattfinden, wie z. B. Kernkomponenten (UN/CEFACT Core Components Technical Specification), Bibliothek der Kernkomponenten (Core Component L

25、ibrary, CCL, zugnglich ber Registrier-/Speicher-stellen), Katalog der Kernkomponenten (einschlielich Industriegruppen), allgemeine Geschftsprozesse, UMM Business Library, XML-Entwurfsregeln fr Nachrichten (UN/CEFACT XML Naming and Design Rules (Draft 2004). Das energiemarktspezifische Vokabular kann

26、 von Kernkomponenten oder/und einem wissensbasierten Infor-mationsmodell des Energiemarktes abgeleitet werden (z. B. von der so genannten Markterweiterung des CIM Common Information Model (IEC 61970-301). Whrend IEC 62325-501 und IEC 62325-502 der gegenwrtigen Ausgabe dieser IEC 62325-Reihe auf die

27、Nutzung der ebXML-Technologie beschrnkt sind, wird mit den noch geplanten technischen Teilen IEC 62325-6XX beabsichtigt, das Rahmenwerk in ein mehr offenes Rahmenwerk umzuwandeln, in dem neben ebXML auch andere E-Business-Technologien wie Web Services behandelt werden. Dieses erweiterte Rahmenwerk k

28、ann mit dem zuknftigen Teil IEC 62325-401 auch ein abstraktes Dienstmodell mit Abbildung auf verschiedene E-Business-Technologien (zuknftige Teile IEC 62325-503 und IEC 62325-603) enthalten, um die tatschlich genutzte E-Business-Technologie vor der Applikation zu verbergen. Die Definition eines voll

29、stndig definierten Energiemarktmodells ist auerhalb des Geltungsbereiches der IEC 62325-Reihe, weil Energiemrkte unterschiedlich sind. Jedoch ist mit dem zuknftig geplanten Teil DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 6 IEC 62325-3XX die Ergnzung um einen erweiterbaren und anpassbaren Kernsatz von Inf

30、ormationsmodelldefinitionen in UML mglich, der als Vokabular fr die Marktschnittstelle der Systembetreiber dienen kann. Zudem kann dieses Vokabular dann zusammen mit XML-Schema Entwurfsregeln fr die Abbildung von UML auf XML und auf Marktidentifikationsschemata genutzt werden. Dies wrde es Marktteil

31、nehmern ermglichen, vollstndige Energiemarktmodelle in Detail zu definieren, ohne sie dabei einzuschrnken. DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 7 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der IEC 62325 enthlt technologieunabhngige allgemeine Richtlinien fr E-Business (elek-tronische Geschftsprozesse) in Ener

32、giemrkten auf der Basis von Internet-Technologien: eine Beschreibung des energiemarktspezifischen Umfeldes; eine Beschreibung der energiemarktspezifischen Anforderungen fr E-Business; ein Beispiel fr die Struktur des Energiemarktes; eine Einfhrung in die Methode der Modellierung; Beispiele fr die Ko

33、nfiguration von Netzen; eine allgemeine Beurteilung der IT-Sicherheit der Kommunikation. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gi

34、lt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). 2.1 Generische Open-edi-Normen Die IEC 62325-Reihe basiert auf ISO/IEC 14662 und Internet-Technologien, insbesondere auf XML (Extensible Markup Language) des W3C (Word Wide Web Consortium) mit Verweisungen auf v

35、orhandene oder entstehende Normen oder De-facto-Standards fr globales E-Business. IEC 60870-6 (alle Teile), Telecontrol equipment and systems Part 6: Telecontrol protocols compatible with ISO standards and ITU-T recommendations IEC 61968 (alle Teile), Application integration at electric utilities Sy

36、stem interfaces for distribution manage-ment IEC 61970 (all Teile), Energy management system application program interface (EMS-API) IEC 62210, Power system control and associated communications Data and communication security ISO/IEC 14662, Information technology Open-edi reference model ANSI ASC X

37、12, Release 4040, December 2000 UN/EDIFACT, D.01A Directory, January 2001 UN/CEFACT Modelling Methodology (UMM), NO90 R12 oder hher UN/CEFACT Meta Model, NO90 R10 oder hher UN/CEFACT XML Naming and Design Rules, Entwurf 20041UN/CEFACT Core Components Technical Specification In diesem Teil der IEC 62

38、325 werden RFG (Requests for comments) der Internet Engineering Task Force IETF und Empfehlungen anderer Organisationen wie des World Wide Web Consortium (W3C) und der Organization for the Advancement of Structured Information Standards (OASIS) erwhnt, die hier nicht aufgefhrt sind, weil in den oben

39、 genannten Dokumenten auf sie verwiesen wird. 1In Bearbeitung. DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 8 2.2 Open-edi-Norm fr bestimmte Bereiche Die darauf basierende Marktmodellierung impliziert zum Teil sektorspezifische Normen; zz. werden keine Verweisungen gegeben. 3 Begriffe und Abkrzungen 3.1 Be

40、griffe Keine. 3.2 Abkrzungen A2A Application-to-Application Anwendung-zu-Anwendung AES Advanced Encryption Standard Fortschrittlicher Verschlsselungsstandard B2B Business-to-Business Geschft-zu-Geschft BDS Business Document Specification (instance) Instanz der Geschftsdokumentspezifikation BDSS Busi

41、ness Document Specification Schema Schema der Geschftsdokumentspezifikation BIE Business Information Entity Geschftsinformationseinheit BOV Business Operational View Geschftsoperationssicht BPMS Business Process Management System Prozessmanagementsystem des Geschfts BPSS Business Process Specificati

42、on Schema (or instance) Schema der Geschftsprozessspezifikation BSI Business Service Interface Geschftsdienstschnittstelle CC Core Component (based on BIE) Kernkomponente auf Basis von BIE CIM Common Information Model Allgemeines Informationsmodell fr Ener-giesysteme CPA Collaboration Protocol Agree

43、ment Kollaborationsprotokollvereinbarung CPP Collaboration Protocol Profile Kollaborationsprotokollprofil DSO Distribution System Operator (of power system) Verteilnetzsystembetreiber DUNS Data Universal Numbering System (North America) Universelles Nummerierungssystem EAN European Article Number (E

44、urope) Europische Artikelnummer ebXML electronic business XML Elektronisches Geschfts-XML EDI Electronic Data Exchange Elektronischer Datenaustausch EIA Enterprise Application Integration Anwendungsintegration in Unternehmen EMS Energy Management Systems Energiemanagementsystem ERP Enterprise Resour

45、ce Planning Kaufmnnische Unternehmensplanung FOV Functional Service View Funktionelle Dienstsicht FTP File Transfer Protocol Protokoll zur bertragung von Dateien HTTP Hypertext Transport Protocol Protokoll im Internet ICT Information and Communication Technology Informations- und Kommunikationstech-

46、 nologie ISO Independent System Operator Unabhngiger Systembetreiber IT Information Technology Informationstechnologie MIME Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions Sichere, fr mehrere Zwecke verwendbare Erweiterung der elektronischen Post der Internets DIN-Fachbericht IEC/TR 62325-101:2006 9 MI

47、S Market Identification Schema Marktidentifikationssystem MOM Message-oriented middleware Nachrichten-orientierte Dienstschicht MSH Message Service Handler Hndler (Nachrichtendiensthndler) PKI Public Key Infrastructure ffentliche Infrastruktur fr Zertifikate mit ffentlichen Schlsseln QoS Quality of

48、Service Dienstqualitt RPC Remote Procedure Call Entfernter Prozeduraufruf RR Registry/Repository Register/Speicher SAML Security Assertion Mark-up Language Auszeichnungssprache fr Sicherheitsfest-legungen SCADA Supervision, Control, and Data Acquisition berwachung, Steuerung und Datener-fassung SMTP

49、 Simple Mail Transfer Protocol Einfaches bertragungsprotokoll fr elektronische Post SO System Operator (of power system) Systembetreiber (des Energiesystems) SOAP Simple Object Access Protocol Einfaches Protokoll fr den Objektzugriff TLS Transport Layer Security IT-Sicherheit der Transportschicht TSO Transmission System Operator (of power system) bertragungssystembetreiber UML U