Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 3: Interface for network operations

IEC 61968-3:2021 provides utilities with the means to supervise main substation topology (breaker and switch state), feeder topology and control equipment status through SCADA, AMI and other data sources. It also provides the means for handling network connectivity and loading conditions. Finally, it makes it possible for utilities to locate customer telephone complaints and coordinate activities of field crews with respect to planned and unplanned outages.
IEC 61968-3 specifies the information content of a set of message payloads that can be used to support many of the business functions related to network operations. Typical uses of the message payloads defined in IEC 61968-3 include data acquisition by external systems, fault isolation, fault restoration, trouble management and coordination of the real-time state of the network.
The scope illustrates the possibility of implementing IEC 61968-3 functionality as either a single integrated advanced distribution management system or as a set of separate functions – OMS, DMS and SCADA. Utilities may choose to buy these systems from different vendors and integrate them using the IEC 61968-3 messages. Alternatively, a single vendor could provide two or all of these components as a single integrated system. In the case of more than one system being provided by the same vendor, the vendor may choose to use either extensions of the IEC 61968 messages or a proprietary integration mechanism to provide enhanced functionality over and above what is required/supported by the IEC 61968-3 specification. While this is a possible implementation, Subclause 4.3 defines the scope in terms of business functions that are implemented in common vendor offerings.
Annexes in this document detail integration scenarios or use cases, which are informative examples showing typical ways of using the message payloads defined in this document as well as message payloads to be defined in other parts of the IEC 61968 series
This third edition cancels and replaces the second edition published in 2017. This edition constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
a) major rework of Switch Order related profiles and Outage related profiles;
b) documented profiles in more detail as a result of the analysis of end-to-end use cases;
c) separated Measurement and Control profile into two profiles: PSRMeasurements and PSRControls;
d) replaced Temporary Network Change profile with SwitchingEvents profile;
e) added MeasurementAction, ControlAction, GenericAction and VerificationAction to SwitchingPlans profile. Added examples;
f) added SwitchingActions profile to support the coordination of SwitchingPlan execution between control room and the field crew;
g) added ClampAction to SwitchingPlan, SwitchingAction and SwitchingEvent profiles, to allow clamps to be placed and removed independently of jumpers;
h) separated OutagesAndFaults profile into UnplannedOutages, PlannedOutages, EquipmentFaults, LineFaults;
i) added list of energized and de-energized UsagePoints to the UnplannedOutages profile;
j) added PlannedOutages profile;
k) added PlannedOutageNotifications profile;
l) added SwitchingPlanRequest profile to replace OutageSchedules profile;
m) expanded TroubleOrders profile to include UnplannedOutages and TroubleTickets and to allow crews to be scheduled to individual tasks within the TroubleOrder;
n) expanded use cases and sequence diagrams;
o) sequence diagrams updated to use IEC 61968-100 message patterns;
p) use cases in IEC 62559-2 use case template;
q) added example XML for profiles;
r) replaced xsd in Annex with tables to document the profiles in a serialisation-independent form;
s) clarified FLISR use case to include interactions between DSO and TSO per review comments from Edition 2.
t) removed OperationalTags since it is now part of the TagAction in the SwitchingEvents payload

Intégration d'applications pour les services électriques - Interfaces système pour la gestion de la distribution - Partie 3: Interface pour l'exploitation du réseau

IEC 61968-3:2021 donne aux entreprises de distribution les moyens de surveiller la topologie de poste principale (état du disjoncteur et de l'organe de coupure), la topologie de lignes d'alimentation et le statut de l'équipement de commande avec SCADA, AMI et d'autres sources de données. Elle fournit également les moyens pour gérer l’état de charge et de connectivité du réseau. Enfin, elle rend possibles la localisation des plaintes téléphoniques des clients et la coordination des activités des équipes sur le terrain en ce qui concerne les interruptions planifiées et non planifiées.
L'IEC 61968-3 spécifie le contenu d'informations d'un ensemble de charges utiles de messages qui peuvent être utilisées pour prendre en charge la plupart des fonctions métier liées à l'exploitation du réseau. Les utilisations classiques des charges utiles de messages définies dans l'IEC 61968-3 incluent l'acquisition de données par des systèmes externes, l'isolement du défaut, le traitement des défauts, la gestion des dysfonctionnements et la coordination de l'état en temps réel du réseau.
La domaine d'application permet la possibilité de mise en œuvre de la fonctionnalité de l'IEC 61968-3 soit comme un seul système de gestion de la distribution avancé intégré, soit comme un ensemble de fonctions distinctes (OMS, DMS et SCADA). Les entreprises de distribution peuvent choisir d'acheter ces systèmes auprès de différents fournisseurs et de les intégrer à l'aide des messages de l'IEC 61968-3. D'autre part, un seul fournisseur peut fournir au moins deux de ces composants dans un seul système intégré. Si plusieurs systèmes sont fournis par le même fournisseur, ce dernier peut choisir d'utiliser soit des extensions des messages de l'IEC 61968-3 soit un mécanisme d'intégration propriétaire pour améliorer la fonctionnalité par rapport à ce que la spécification de l’IEC 61968-3 exige/prend en charge. Bien qu'il s'agisse d'une mise en œuvre possible, le paragraphe 4.3 définit le domaine d'application en ce qui concerne les fonctions métier qui sont mises en œuvre dans les offres habituelles du fournisseur.
Les annexes du présent document précisent les scénarii d'intégration ou les cas d'utilisation, afin de représenter les différents moyens d'utiliser les charges utiles de messages définies dans le présent document, ainsi que les charges utiles de messages à définir dans d'autres parties de la série IEC 61968.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition parue en 2017. Elle constitue une révision technique.
Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
a) important remaniement des profils relatifs à Switch Order et à Outage;
b) profils documentés plus détaillés après l'analyse des cas d'utilisation de bout en bout;
c) profil Measurement et Control séparés en deux profils: PSRMeasurements et PSRControls;
d) profil Temporary Network Change remplacé par le profil SwitchingEvents;
e) profils MeasurementAction, ControlAction, GenericAction et VerificationAction ajoutés au profil SwitchingPlans. Exemples ajoutés;
f) profil SwitchingActions ajouté pour prendre en charge la coordination de l'exécution SwitchingPlan entre la salle de commande et l'équipe sur le terrain;
g) ClampAction ajouté aux profils SwitchingPlan, SwitchingAction et SwitchingEvent pour permettre la pose et le retrait des pinces indépendamment des raccordements;
h) profil OutagesAndFaults séparé en UnplannedOutages, PlannedOutages, EquipmentFaults, LineFaults;
i) liste ajoutée des UsagePoints sous tension et hors tension au profil UnplannedOutages;
j) profil PlannedOutages ajouté;
k) profil PlannedOutageNotifications ajouté;
l) profil SwitchingPlanRequest ajouté pour remplacer le profil OutageSchedules;
m) profil TroubleOrders étendu pour inclure UnplannedOutages et TroubleTickets et permettre aux équipes d'être planifiées en fonction des tâches individuelles dans TroubleOrder;
n) cas d'utilisation et di

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Publication Date
26-Apr-2021
Current Stage
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27-Apr-2021
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IEC 61968-3
Edition 3.0 2021-04
INTERNATIONAL
STANDARD
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Application integration at electric utilities – System interfaces for distribution

management –
Part 3: Interface for network operations
Intégration d'applications pour les services électriques – Interfaces système
pour la gestion de la distribution –
Partie 3: Interface pour l'exploitation du réseau
IEC 61968-3:2021-04(en-fr)
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IEC 61968-3
Edition 3.0 2021-04
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Application integration at electric utilities – System interfaces for distribution

management –
Part 3: Interface for network operations
Intégration d'applications pour les services électriques – Interfaces système
pour la gestion de la distribution –
Partie 3: Interface pour l'exploitation du réseau
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
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COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 33.200 ISBN 978-2-8322-9596-0

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– 2 – IEC 61968-3:2021 © IEC 2021
CONTENTS

FOREWORD ......................................................................................................................... 19

INTRODUCTION ................................................................................................................... 22

1 Scope ............................................................................................................................ 23

2 Normative references .................................................................................................... 24

3 Terms, definitions and abbreviated terms ...................................................................... 25

3.1 Terms and definitions ............................................................................................ 25

3.2 Abbreviated terms ................................................................................................. 25

4 Reference and information models ................................................................................ 25

4.1 General approach to network operations ............................................................... 25

4.2 Reference model ................................................................................................... 26

4.3 Interface reference model ..................................................................................... 27

4.4 Network operations business functions and sub-business functions ...................... 27

4.5 Static information model ....................................................................................... 29

4.5.1 General ......................................................................................................... 29

4.5.2 Classes for network operations ...................................................................... 29

4.5.3 Classes related to network operations ........................................................... 32

5 Network operations message payloads .......................................................................... 34

5.1 General ................................................................................................................. 34

5.2 Summary of IEC 61968-3 message profiles ........................................................... 35

5.3 Config Profiles ...................................................................................................... 36

5.3.1 General ......................................................................................................... 36

5.3.2 Message payloads ......................................................................................... 38

5.3.3 AssetConfig payload ...................................................................................... 39

5.3.4 FaultCauseTypeConfig payload ...................................................................... 44

5.3.5 LocationConfig payload ................................................................................. 44

5.3.6 PowerSystemResourceConfig payload ............................................................ 45

5.3.7 OperationsDataLinkageConfig payload ........................................................... 46

5.3.8 Example – linking a Customer to a PowerSystemResource ............................. 48

5.4 PSRMeasurements payload.................................................................................... 50

5.4.1 General ......................................................................................................... 50

5.4.2 Message Payload .......................................................................................... 52

5.4.3 PSRMeasurements Payload – Accumulator ..................................................... 52

5.4.4 PSRMeasurements Payload – Analog ............................................................. 53

5.4.5 PSRMeasurements Payload – Discrete ........................................................... 55

5.4.6 PSRMeasurements Payload – StringMeasurement .......................................... 57

5.4.7 GetPSRMeasurements payload ....................................................................... 57

5.5 PSRControls payload ............................................................................................. 59

5.5.1 General ......................................................................................................... 59

5.5.2 PSRControls Message Payload ...................................................................... 60

5.5.3 PSRControls payload – AccumulatorReset ..................................................... 65

5.5.4 PSRControls payload – AnalogControl ............................................................ 65

5.5.5 PSRControls payload – Command ................................................................... 66

5.5.6 PSRControls payload – RaiseLowerCommand ................................................. 68

5.5.7 PSRControls payload – SetPoint ..................................................................... 69

5.6 SwitchingPlanRequests payload ............................................................................ 70

5.6.1 General ......................................................................................................... 70

---------------------- Page: 4 ----------------------
IEC 61968-3:2021 © IEC 2021 – 3 –

5.6.2 Message Payload .......................................................................................... 71

5.6.3 Example XML ................................................................................................ 74

5.7 SwitchingPlan Definition and Execution ................................................................ 75

5.8 SwitchingPlans payload ........................................................................................ 76

5.8.1 General ......................................................................................................... 76

5.8.2 Message payload ........................................................................................... 77

5.8.3 SwitchingPlans payload – SwitchingStepGroups fragment .............................. 81

5.8.4 SwitchingPlans payload – SwitchingStep fragment ........................................ 82

5.8.5 Specifying Order of Step Execution ............................................................... 84

5.8.6 SwitchingPlans payload – ClampAction .......................................................... 86

5.8.7 SwitchingPlans payload – ClearanceAction .................................................... 87

5.8.8 SwitchingPlans Payload – ControlAction ........................................................ 89

5.8.9 SwitchingPlans Payload – CutAction .............................................................. 91

5.8.10 SwitchingPlans payload – EnergyConsumerAction .......................................... 92

5.8.11 SwitchingPlans payload – EnergySourceAction .............................................. 94

5.8.12 SwitchingPlans payload – GenericAction ....................................................... 96

5.8.13 SwitchingPlans payload – GroundAction ........................................................ 98

5.8.14 SwitchingPlans payload – JumperAction ...................................................... 102

5.8.15 SwitchingPlans payload – MeasurementAction ............................................. 104

5.8.16 SwitchingPlans payload – ShuntCompensatorAction .................................... 106

5.8.17 SwitchingPlans payload – SwitchAction ....................................................... 108

5.8.18 SwitchingPlans payload – TagAction ............................................................ 109

5.8.19 SwitchingPlans payload – VerificationAction ............................................... 111

5.8.20 Example SwitchingPlan ............................................................................... 112

5.8.21 Example XML for a complete SwitchingPlan ................................................ 115

5.9 SwitchingOrders payload .................................................................................... 117

5.9.1 General ....................................................................................................... 117

5.9.2 Message payload ......................................................................................... 118

5.9.3 Example XML .............................................................................................. 121

5.10 SwitchingActions payload ................................................................................... 122

5.10.1 General ....................................................................................................... 122

5.10.2 Message Payload ........................................................................................ 123

5.10.3 SwitchingActions payload – SwitchingStep fragment ................................... 124

5.10.4 SwitchingActions payload – SwitchingStepGroups fragment ........................ 125

5.10.5 SwitchingActions payload – SwitchingPlan fragment ................................... 126

5.10.6 SwitchingActions payload – ClampAction .................................................... 126

5.10.7 SwitchingActions payload – ClearanceAction ............................................... 127

5.10.8 SwitchingActions payload – ControlAction ................................................... 129

5.10.9 SwitchingActions Payload – CutAction ........................................................ 130

5.10.10 SwitchingActions payload – EnergyConsumerAction .................................... 131

5.10.11 SwitchingActions payload – EnergySourceAction ......................................... 133

5.10.12 SwitchingActions payload – GenericAction .................................................. 134

5.10.13 SwitchingActions payload – GroundAction ................................................... 135

5.10.14 SwitchingActions payload – JumperAction ................................................... 136

5.10.15 SwitchingActions payload – MeasurementAction ......................................... 138

5.10.16 SwitchingActions payload – ShuntCompensatorAction ................................. 140

5.10.17 SwitchingActions payload – SwitchAction.................................................... 141

5.10.18 SwitchingActions payload – TagAction ........................................................ 142

---------------------- Page: 5 ----------------------
– 4 – IEC 61968-3:2021 © IEC 2021

5.10.19 SwitchingActions payload – VerificationAction ............................................ 143

5.10.20 Example XML .............................................................................................. 145

5.11 SwitchingEvents payload .................................................................................... 145

5.11.1 General ....................................................................................................... 145

5.11.2 Message payload ......................................................................................... 146

5.11.3 SwitchingEvents payload – ClampAction ...................................................... 148

5.11.4 SwitchingEvents payload – ClearanceAction ................................................ 148

5.11.5 SwitchingEvents payload – ControlAction .................................................... 149

5.11.6 SwitchingEvents Payload – CutAction .......................................................... 149

5.11.7 SwitchingEvents payload – EnergyConsumerAction ...................................... 149

5.11.8 SwitchingEvents payload – EnergySourceAction .......................................... 149

5.11.9 SwitchingEvents payload – GenericAction ................................................... 149

5.11.10 SwitchingEvents payload – GroundAction .................................................... 149

5.11.11 SwitchingEvents payload – JumperAction .................................................... 149

5.11.12 SwitchingEvents payload – MeasurementAction ........................................... 149

5.11.13 SwitchingEvents payload – ShuntCompensatorAction .................................. 149

5.11.14 SwitchingEvents payload – SwitchAction ..................................................... 149

5.11.15 SwitchingEvents payload – TagAction .......................................................... 149

5.11.16 SwitchingEvents payload – VerificationAction ............................................. 150

5.11.17 Example XML .............................................................................................. 150

5.12 PlannedOutageNotification payload ..................................................................... 150

5.12.1 General ....................................................................................................... 150

5.12.2 Message payload ......................................................................................... 152

5.12.3 Example XML .............................................................................................. 153

5.13 PlannedOutages payload ..................................................................................... 154

5.13.1 General ....................................................................................................... 154

5.13.2 Message payload ......................................................................................... 155

5.13.3 Example XML .............................................................................................. 159

5.14 TroubleTickets payload ....................................................................................... 159

5.15 Incidents payload ............................................................................................... 160

5.15.1 General ....................................................................................................... 160

5.15.2 Message payload ......................................................................................... 162

5.15.3 Example XML .............................................................................................. 164

5.16 EquipmentFaults payload .................................................................................... 165

5.16.1 General ....................................................................................................... 165

5.16.2 Message payload ......................................................................................... 167

5.16.3 Example XML ............................................................................................... 169

5.17 LineFaults payload .............................................................................................. 170

5.17.1 General ....................................................................................................... 170

5.17.2 Message payload ......................................................................................... 170

5.17.3 Example XML ............................................................................................... 172

5.18 UnplannedOutages payload ................................................................................. 173

5.18.1 General ....................................................................................................... 173

5.18.2 Message payload ......................................................................................... 174

5.18.3 Example XML .............................................................................................. 180

5.19 Metering message payloads ................................................................................ 182

5.19.1 EndDeviceEvents ........................................................................................ 182

5.19.2 MeterReadings ............................................................................................. 183

---------------------- Page: 6 ----------------------
IEC 61968-3:2021 © IEC 2021 – 5 –

5.20 Work message payloads ..................................................................................... 184

5.20.1 WorkRequests payload ................................................................................. 184

5.21 TroubleOrders ..................................................................................................... 185

5.21.1 General ....................................................................................................... 185

5.21.2 Message payload ......................................................................................... 186

5.21.3 Example XML for an Incident TroubleOrder .................................................. 200

6 Document Conventions ................................................................................................ 201

6.1 Message payload definitions ............................................................................... 201

6.1.1 General ....................................................................................................... 201

6.1.2 Mandatory versus Optional .......................................................................... 202

6.2 Synchronous versus Asynchronous Messages .................................................... 202

6.3 Message exchanges ........................................................................................... 202

6.3.1 General ....................................................................................................... 202

Annex A (informative) Use cases ....................................................................................... 203

A.1 General ............................................................................................................... 203

A.2 FLISR for SCADA-detected outage, SCADA switching ........................................ 203

A.2.1 Description of the use case ......................................................................... 203

A.2.2 Use case diagrams ...................................................................................... 205

A.2.3 Technical details .......................................................................................... 206

A.2.4 Step by step analysis of use case ................................................................ 207

A.2.5 Information exchanged ................................................................................ 209

A.2.6 Common terms and definitions ..................................................................... 209

A.3 FLISR for trouble call and AMI outage, crew switching ........................................ 209

A.3.1 Description of the use case ......................................................................... 209

A.3.2 Use case diagrams ...................................................................................... 211

A.3.3 Technical details .......................................................................................... 212

A.3.4 Step by step analysis of use case ................................................................ 213

A.3.5 Information exchanged ................................................................................ 217

A.3.6 Common terms and definitions ..................................................................... 217

A.4 Planned outage for maintenance – Manual process ............................................ 217

A.5 Planned outage for maintenance ......................................................................... 219

A.5.1 General ....................................................................................................... 219

A.5.2 Description of the use case ......................................................................... 220

A.5.3 Use case diagrams ...................................................................................... 221

A.5.4 Technical details .......................................................................................... 222

A.5.5 Step by step analysis of use case ................................................................ 223

A.5.6 Information exchanged ................................................................................ 230

A.5.7 Common terms and definitions ..................................................................... 230

A.6 TroubleTicket creation ........................................................................................ 231

A.6.1 Description of the use case ......................................................................... 231

A.6.2 Use case diagrams ...................................................................................... 231

A.6.3 Technical details .......................................................................................... 232

A.6.4 Step by step analysis of use case ................................................................ 233

A.6.5 Information exchanged ................................................................................ 236

A.6.6 Common terms and definitions ..................................................................... 236

A.7 CIS and OMS interactions during an unplanned outage ...................................... 236

A.7.1 General ....................................................................................................... 236

A.7.2 Description of the use case ......................................................................... 236

A.7.3 Use case diagrams ...................................................................................... 237

---------------------- Page: 7 ----------------------
– 6 – IEC 61968-3:2021 © IEC 2021

A.7.4 Technical details .......................................................................................... 238

A.7.5 Step by step analysis of use case ................................................................ 240

A.7.6 Information exchanged ................................................................................ 247

A.7.7 Common terms and definitions ..................................................................... 247

A.8 Car hits pole but there is no outage .................................................................... 247

A.8.1 Description of the use case ......................................................................... 247

A.8.2 Use case diagrams ...................................................................................... 249

A.8.3 Technical details .......................................................................................... 250

A.8.4 Step by step analysis of use case ................................................................ 251

A.8.5 Information exchanged ................................................................................ 254

A.8.6 Common terms and definitions ..................................................................... 254

A.9 Car hits pole and there is an outage.................................................................... 254

A.9.1 Description of the use case ......................................................................... 254

A.9.2 Use case diagrams ...................................................................................... 256

A.9.3 Technical details ................................................................................

...

Questions, Comments and Discussion

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