SMARTFlow

Abstract

Smart grids depend on a solid foundation of communications. Although standards like IEC 61850 proposes interoperability, autoconfiguration, and autonomous control solutions for the communication network, there are still open problems on how to efficiently forward high priority sensitive data. This work proposes a complete architecture for autonomic management and control of communication networks for substations based on IEC 61850. The proposed solution, called SMARTFlow, uses OpenFlow in order to achieve granularity and flexibility in the treatment of data flows. SMARTFlow proactively calculates Layer 2 multicast trees to forward the high priorities GOOSE and Sampled Values messages and reconfigures all flow entries in case of network failures. Also, the proposed system monitors the network and defines the configuration of client-server flows on-demand. The proposal was implemented and tested using Mininet and showed a total load up to 44 % lower than the load using typical switches.

Desafios de Segurança e Confiabilidade na Comunicação para Smart Grids

“…Devido ao crescente aumento populacional e ao aumento do número de equipamentos em uso nas residências, a demanda por energia tem crescido cada vez mais nos últimos anos [Lopes et al 2015a]. No entanto, para acompanhar esse crescimento, o setor precisa investir muito em infraestrutura.…”

“…Além disso, os medidores inteligentes localizados nas residências passam a gerar uma quantidade enorme de informação que poderá ser usada para o gerenciamento e controle do sistema. Portanto, para que o desenvolvimento da rede elétrica inteligente seja possível, a inteligência e as tecnologias como as de supervisão, controle e proteção, antes existentes apenas em parte do sistema elétrico, se tornam imprescindíveis da geração até o consumidor final [Lopes et al 2015a].…”

“…É um novo paradigma que pode combinar vários Recursos Energéticos Distribuídos (DER -Distributed Energy Resources) para formar um todo. As unidades de DER são as fontes geradoras de energia que podem ser compostas por unidades de geração distribuída e por unidades de armazenamento distribuído, incluindo veículos elétricos [Lopes et al 2015a].…”

“…A troca de mensagens tem impacto em todo o controle e gerência da rede, de forma que a autenticidade e a confiabilidade dos dados trocados devem ser sempre asseguradas pela infraestrutura da rede elétrica inteligente. A segurança na comunicação também diz respeito à confidencialidade dos dados da rede e dos usuários, tais como informações de endereço e de cartão de crédito [Lopes et al 2015a].…”

“…Uma rede elétrica inteligente, conhecida como Smart Grid, traz propostas inovadoras que mudam de forma profunda a maneira como a energia é provida desde a geração até os consumidores finais [Lopes et al 2015a]. O sistema elétrico tradicional, de forma geral, contava com uma comunicação que compreendia apenas parte do sistema, como as subestações e seus centros de controle, além da comunicação entre as subestações e entre os centros de controle.…”