(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１基の風力タービン（１００）または少なくとも１つのウインドファーム（１１２）への管理アクセスの権限を使用者（１８）に与える方法であって、
認証局（１０）が、前記使用者（１８）を認証するステップと、
前記認証局（１０）が、前記認証された使用者（１８）から少なくとも１つの管理アクセスタイプを受理するステップと、
各管理アクセスタイプごとの現在有効である電子証明書（２８）の数が最大合計数未満である場合、または、事前に定義される地域においてすでに発行されており、現在有効である、各管理アクセスタイプごとの電子証明書（２８）の数が、前記事前に定義される地域あたりの前記最大数未満である場合にのみ、前記認証局（１０）が、前記受理した管理アクセスタイプに従って、および／または、前記認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
少なくとも１基の風力タービン（１００）または少なくとも１つのウインドファーム（１１２）への管理アクセスの権限を使用者（１８）に与える方法であって、
認証局（１０）が、前記使用者（１８）を認証するステップと、
前記認証局（１０）が、前記認証された使用者（１８）から少なくとも１つの管理アクセスタイプを受理するステップと、
前記認証局（１０）が、前記受理した管理アクセスタイプ、および／または、前記認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可、さらに、少なくとも１つの求められた現在のパラメータまたは予測されるパラメータ（３６）に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法によって生成された前記電子証明書（２８）を用いて、前記風力タービン（１００）又は前記ウインドファーム（１１２）へアクセスする方法であって、
前記管理アクセスタイプの管理アクセスを実行する目的で、前記風力タービン（１００）における、または前記ウインドファーム（１１２）における認証のために、前記電子証明書（２８）を使用するステップと、
前記管理アクセスタイプの管理アクセスを実行するステップと、
を含む、方法。
【請求項４】
前記電子証明書（２８）に依存しない認証によって、前記風力タービン（１００）または前記ウインドファーム（１１２）から読み取りアクセスの権限を得るステップと、
前記読み取りアクセスを実行するステップと、
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記使用者（１８）の処理ユニット（１６）が、前記認証局（１０）とは独立して、前記風力タービン（１００）または前記ウインドファームに対する認証を実行する目的と、前記風力タービン（１００）または前記ウインドファームへの管理アクセスを実行する目的に、使用される、
請求項３または請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記認証局（１０）が、前記風力タービン（１００）または前記ウインドファームに対する前記認証を実行し、前記風力タービン（１００）または前記ウインドファームへの管理アクセスを実行する、
請求項３または請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記認証局（１０）が制御システム（２４）を備えており、前記制御システム（２４）によって、１人の登録されている使用者または複数の登録されている使用者それぞれまたはすべての登録されている使用者（１８）それぞれに、少なくとも１つの許可される管理アクセスタイプおよび／または少なくとも１つの許可されない管理アクセスタイプが割り当てられ、
前記制御システム（２４）において前記受理された管理アクセスタイプが前記使用者に許可されるものと指定されている場合に、前記受理された管理アクセスタイプのみを有する認証された使用者（１８）の電子証明書（２８）を前記認証局（１０）が生成する、
請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記認証局（１０）が、有効期間および／または少なくとも１つのタービン識別子を含む電子証明書（２８）を生成する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１基の風力タービン（１００）または少なくとも１つのウインドファームのインタフェース（１２）であって、
各管理アクセスタイプごとの現在有効である電子証明書（２８）の数が最大合計数未満である場合、または、事前に定義される地域においてすでに発行されており、現在有効である、各管理アクセスタイプごとの電子証明書（２８）の数が、前記事前に定義される地域あたりの前記最大数未満である場合にのみ、認証局（１０）が、受理した管理アクセスタイプに従って、および／または、認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成し、
前記インタフェース（１２）が、前記電子証明書（２８）を受信し、前記電子証明書（２８）に基づいて、前記管理アクセスタイプの少なくとも１つの管理アクセスを許可する、ように設計されている、および／または、
前記インタフェース（１２）が、前記電子証明書（２８）に格納されている前記電子証明書（２８）の管理アクセスタイプを読み取って、前記格納されている管理アクセスタイプの管理アクセスのみを許可する、ように設計されている、
インタフェース。
【請求項１０】
少なくとも１基の風力タービン（１００）または少なくとも１つのウインドファームのインタフェース（１２）であって、
認証局（１０）が、受理した管理アクセスタイプ、および／または、認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可、さらに、少なくとも１つの求められた現在のパラメータまたは予測されるパラメータ（３６）に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成し、
前記インタフェース（１２）が、前記電子証明書（２８）を受信し、前記電子証明書（２８）に基づいて、前記管理アクセスタイプの少なくとも１つの管理アクセスを許可する、ように設計されている、および／または、
前記インタフェース（１２）が、前記電子証明書（２８）に格納されている前記電子証明書（２８）の前記管理アクセスタイプを読み取って、前記格納されている管理アクセスタイプの管理アクセスのみを許可する、ように設計されている、
インタフェース。
【請求項１１】
前記インタフェース（１２）が、前記電子証明書（２８）の有効期間および／またはタービン識別子を読み取って、有効期間および／またはタービン識別子が有効である場合にのみ管理アクセスを許可するように設計されている、
請求項９または請求項１０に記載のインタフェース。
【請求項１２】
少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームへの管理アクセスの権限を使用者に与える認証局であって、
前記認証局（１０）に対して使用者（１８）を認証し、少なくとも１つの管理アクセスタイプを前記認証局（１０）に送信するインタフェース（２０）、
を備えており、
各管理アクセスタイプごとの現在有効である電子証明書（２８）の数が最大合計数未満である場合、または、事前に定義される地域においてすでに発行されており、現在有効である、各管理アクセスタイプごとの電子証明書（２８）の数が、前記事前に定義される地域あたりの前記最大数未満である場合にのみ、前記認証局（１０）が、前記管理アクセスタイプに従って、および／または、前記認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成するように設計されており、
前記インタフェース（２０）が、前記電子証明書（２８）を発行するように設計されている、
認証局。
【請求項１３】
少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームへの管理アクセスの権限を使用者に与える認証局であって、
前記認証局（１０）に対して使用者（１８）を認証し、少なくとも１つの管理アクセスタイプを前記認証局（１０）に送信するインタフェース（２０）、
を備えており、
前記認証局（１０）が、前記管理アクセスタイプに従って、および／または、前記認証された使用者（１８）の、格納されているアクセス許可、さらに、少なくとも１つの求められた現在のパラメータまたは予測されるパラメータ（３６）に従って、前記管理アクセスタイプを含む電子証明書（２８）を生成するように設計されており、
前記インタフェース（２０）が、前記電子証明書（２８）を発行するように設計されている、認証局。
【請求項１４】
前記認証局（１０）が制御システム（２４）を備えており、前記制御システム（２４）によって、１人の登録されている使用者または複数の登録されている使用者それぞれまたはすべての登録されている使用者（１８）それぞれに、少なくとも１つの許可される管理アクセスタイプおよび／または少なくとも１つの許可されない管理アクセスタイプが割り当てられ、
前記使用者（１８）によって送信された前記管理アクセスタイプが、前記制御システム（２４）において、前記使用者（１８）に許可されるものと指定されている場合に、認証された使用者（１８）の電子証明書（２８）を生成するように、前記認証局（１０）が設計されている、
請求項１２または請求項１３に記載の認証局。
【請求項１５】
前記認証局（１０）が、前記電子証明書（２８）に有効期間を割り当てるように設計されている、
請求項１４に記載の認証局。
【請求項１６】
前記認証局（１０）の前記インタフェース（２０）が、前記管理アクセスタイプに加えて、管理される対象の少なくとも１基の風力タービン（１００）の少なくとも１つのタービン識別子、または管理される対象の少なくとも１つのウインドファームの少なくとも１つのタービン識別子を受理するように設計されており、
前記認証局（１０）が、前記管理アクセスタイプと、前記タービン識別子および／または前記認証された使用者（１８）の格納されているアクセス許可に従って、前記認証局（１０）による前記電子証明書（２８）を生成するように設計されている、
請求項１４または請求項１５に記載の認証局。
【請求項１７】
前記認証局（１０）が、平均気象データ、気象予報、電力系統の現在の状態、および／または電力系統の状態の予測のパラメータ（３６）を受信し、これらのパラメータ（３６）に従って前記制御システム（２４）を動的に調整する目的で、さらなるインタフェースを備えている、
請求項１４または請求項１５に記載の認証局。
【請求項１８】
請求項９〜１１のいずれかに記載のインタフェースと、請求項１２から請求項１７のいずれかに記載の認証局とを備えているシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームへの管理アクセスの権限を使用者に与える方法と、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームのインタフェースと、認証局と、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームのインタフェースおよび認証局を備えたシステム、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術によると、１基の風力タービン、またはウインドファームとして編成されている複数基の風力タービンへの管理アクセスおよび読み取りアクセスが可能である。ウインドファームへの管理アクセスおよび読み取りアクセスは、例えば、ウインドファームの制御装置への読み取りアクセスおよび管理アクセスによって実施される。使用者は、読み取りアクセスを使用して、例えば電力系統に現在供給されている電力などの生の運転データを読み取ることができる。したがって読み取りアクセスとは、風力タービンの運転に介入することなく、したがって使用者が運転パラメータに特に影響を与えることのないすべてのアクセスである。
【０００３】
読み取りアクセスとは異なり、管理アクセスは、例えば運転パラメータの変更によって、風力タービンの運転に直接的または間接的に影響する。運転パラメータとは、例えば制御変数などである。さらに、管理アクセスは、例えば１基または複数基の風力タービンを起動または運転停止させる、あるいは電力系統に供給される電力の量、電圧、または周波数を変化させる目的に使用することができる。
【０００４】
従来技術によると、使用者は、本人であることに関してウインドファームに自身を識別させることができるように、パスワードおよび使用者ＩＤの組を送信することによって、風力タービンまたはウインドファームに対して認証される。風力タービンまたはウインドファームへのこの送信に基づいて、使用者に管理アクセスおよび／または読み取りアクセスが許可され、この場合、異なる使用者のアクセスタイプ（すなわち読み取りアクセスタイプまたは管理アクセスタイプ）について、関連する風力タービンまたはウインドファームによって異なる制限を課すことができる。このような制限は、使用者ＩＤおよびパスワードと一緒にウインドファームまたは風力タービンに格納される。
【０００５】
最低でも少なくとも１人の使用者は、システムの重要な管理アクセスタイプ（例えば風力タービンまたはウインドファームの起動や停止を含む）を実行する権限も有する。したがって、この使用者のアクセスデータ（すなわちユーザ名とパスワードからなる組）を知っていれば、風力タービンまたはウインドファームに、重要な管理アクセスタイプによってアクセスすることができる。
【０００６】
本出願の優先権基礎出願に対し、ドイツ特許商標庁は、従来技術文献調査を行い、特許文献１、特許文献２、特許文献３を提示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許第１０２０１００４４５１７号
【特許文献２】欧州特許第１５９８７２９号
【特許文献３】国際公開第２０１１／０１５４１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
人間の誤りおよび内部の妨害行為の結果として脅威が存在する状況では、地域内の複数のウインドファームのアクセスデータが分かれば、これらのウインドファームを運転停止させることが可能である。したがってその地域の電力系統または配電網が完全に機能しなくなり、なぜなら複数のウインドファームが同時に運転停止する結果として、消費者によって要求されるエネルギが、エネルギ源によって供給できるエネルギを上回るためである。したがって、本発明の目的は、風力タービンまたはウインドファームへの管理アクセス（特に、重要な管理アクセス）のセキュリティを高める対策を講じることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、請求項１に記載の、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームへの管理アクセスの権限を使用者に与える方法と、請求項９に記載の、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームのインタフェースと、請求項１１に記載の認証局と、請求項１７に記載の、少なくとも１基の風力タービンまたは少なくとも１つのウインドファームの少なくとも１つのインタフェースおよび認証局を備えたシステムと、によって、この目的を達成する。
【００１０】
本発明によると、少なくとも１基の風力タービン（すなわち１基または複数基の風力タービン）、またはそれぞれが風力タービンのネットワークによって形成されている１つまたは複数のウインドファーム、への管理アクセスの権限を使用者に与える目的で、以下のステップを実行する。
【００１１】
最初に、認証局に対して自身を認証させる使用者が、認証局によって認証される。このプロセスにおいては、使用者は、認証を目的として、例えば、パスワードおよびユーザ名からなる組、パスワードおよび使用者ＩＤ、電子証明書、パスワード／ユーザ名／証明書の組み合わせなどを、認証局に送信し、これによって使用者が本人であることの証拠を提供する。アクセスデータが正しい（すなわちユーザ名およびパスワードが正しい、および／または証明書が正しい）場合、その使用者が認証局によって認証される（すなわちアクセス許可が承認される）。これにより使用者は、認証局によって認証局に対して認証される。
【００１２】
次のステップにおいて、認証局が、認証された使用者からの１つまたは複数の管理アクセスタイプを受理し、これらの管理アクセスタイプは、特に使用者によって、例えば入力手段および／またはグラフィックユーザインタフェースを使用して、認証局に送信される。
【００１３】
ここで、管理アクセスタイプとは、管理アクセスのさまざまな形式を意味し、管理アクセスは、風力タービンまたはウインドファームの機能および運転に影響しうる（したがって風力タービンまたはウインドファームの現在および以降の運転状態に対する影響につながりうる）すべてのアクセスを表す。したがって管理アクセスタイプは、１つまたは複数の可能な管理アクセス（例えば１基または複数基またはすべての風力タービンのパラメータ設定、起動、および／または運転停止など）を記述する。
【００１４】
したがって、本方法によると、使用者は、１つまたは複数の管理アクセスタイプを認証局に送信し、特に、使用者は、風力タービンまたはウインドファームにアクセスするために後から使用する予定である（１つまたは複数の）管理アクセスタイプを送信する。
【００１５】
認証局は、認証された使用者からの管理アクセスタイプを受理する場合、受理した管理アクセスタイプに従って、および／または、認証された使用者の格納されているアクセス許可に従って、デジタル証明書を生成する。したがって、特に、受理された（１つまたは複数の）管理アクセスタイプも証明書に格納され、したがって、認証局によって生成されるこの証明書をトークンと称することもできる。
【００１６】
証明書（デジタル証明書とも称する）とは、ある人に権限を与える目的で、その人の特定の属性を暗号技術によって確認するために使用されるデジタルデータ記録である。証明書には、アクセスデータなど使用者に固有のデータに加えて、例えばこの管理アクセスタイプなどのさらなるデータも、本質的に改ざん防止性の方法で格納され、これらのデータは、（１基または複数基の）風力タービンによって、または（１つまたは複数の）ウインドファームによって、読み取ることができる。したがって証明書は、トークンの形でもあり（したがって例えば電子鍵と同等である）、本質的に改ざん防止性であり、使用者に権限を与えるためのデータに加えてさらなるデータも格納される。
【００１７】
次のステップでは、使用者によって前に送信されて認証局によって受理された（１つまたは複数の）管理アクセスタイプを実施する目的で、証明書を使用して、風力タービンまたはウインドファームに対する認証を実行する。さらに、代替実施形態によると、認証を目的として、認証局によって生成された証明書に加えて、ユーザアクセスデータ（例えば使用者ＩＤおよびパスワードなど）をさらに送信する必要がある。
【００１８】
したがって、使用者の管理アクセスタイプを調整するために使用される中央の認証局を設けることが有利である。したがって、認証局を介したステップなしでの使用者による風力タービンまたはウインドファームへの直接的な管理アクセスは不可能である。したがって、認証局において、許可される管理アクセスを調整し、これによって誤りおよび妨害行為に対処・対抗することが可能であることを保証することができる。したがって、１人または複数の使用者によって要求され（すなわち認証局によって受理され）例えば幹線の障害につながりうる、複数の風力タービンまたはウインドファームへの管理アクセスタイプを抑制することができるように、認証局は証明書の発行を制限するように設計される。
【００１９】
本明細書において、使用者とは、人間（例えば保守スタッフのメンバー）、あるいは電力会社または直接販売者（ｄｉｒｅｃｔ  ｓｅｌｌｅｒ）の電子システムである。使用者が電子システムである場合、その使用者は、例えば証明書を送信することによって自動的に認証される。
【００２０】
一実施形態によると、風力タービンおよびウインドファーム（したがって例えばウインドファームの制御システム）への読み取りアクセスは、証明書に依存しない使用者の認証によって（特に、使用者ＩＤおよびパスワードからなる組によって可能である。言い換えれば、使用者は、風力タービンおよびウインドファームへの管理アクセスの場合のみ、認証局からの証明書を要求または申請する必要がある。読み取りアクセスは、依然としてユーザ名およびパスワードを使用する直接認証によって可能である。したがって読み取りアクセスは、使用者によって極めて容易かつ迅速に実行することができ、この場合、読み取りアクセスは運転上の重大な結果につながらないため、認証局からのデジタル証明書を省くことができる。
【００２１】
別の実施形態によると、認証局は、発行インタフェースを使用して、特に使用者の処理ユニットに証明書を発行する。結果として、外部処理ユニット（例えば携帯型コンピュータ、またはコンピュータと同程度の別のモバイル機器）を使用して、認証局とは独立して認証を実行することができる。
【００２２】
この実施形態の利点として、認証局とのデータ接続が存在しないときに、証明書に含まれている管理アクセスタイプを使用して管理アクセスを実行することができる。したがって、認証局からの証明書を要求することができない遠隔領域において、証明書を「事前に生成する」ことができ、たとえデータ接続が存在しなくても、発行された証明書を風力タービンまたはウインドファームにおいてローカルに使用して管理アクセスを実行することができる。
【００２３】
別の実施形態によると、管理アクセスは、認証局によって直接実行される。この目的のため、認証局は、例えばユーザインタフェースを備えており、使用者は、このユーザインタフェースによって管理アクセスを認証局に直接送信し、認証局は、風力タービンまたはウインドファームにおいて証明書と一緒にその使用者を認証し、したがって認証局によって受信された使用者からの管理アクセスが、さらに風力タービンまたはウインドファームに転送される、または禁止される。
【００２４】
この実施形態によると、電力会社の形式の使用者は、電力系統の安定性に起因してその必要が生じた場合に、ウインドファームからの出力を制限したり、電力供給に関連する他の運転パラメータを修正する設備を実質的に有する。
【００２５】
電力会社は、認証に成功すると、システムの中央インタフェース（すなわち認証局）にアクセスして管理アクセスの必要なパラメータを送信することによって、個々のウインドファームに対する管理アクセス（ウインドファームの出力制限など）を実行することが可能である。認証局は、所望の管理動作のための証明書を電力会社に代わって内部で生成し、制御命令を証明書（トークン）と一緒にウインドファームに送る。最終的に、管理動作の成功に関するフィードバックが電力会社に送られる。
【００２６】
説明したインタフェースは、安全性の理由で、さまざまな実施形態による冗長な設計を有することができ、さまざまなプロトコル（例えばＳＯＡＰ、ＩＥＣ  ６０８７０−５−１０４、ＤＮＰ３  ＴＣＰ、さらにはＭｏｄｂｕｓ  ＴＣＰなど）として実施することができる。
【００２７】
従来技術に対する利点として、電力会社は、もはや各ウインドファームごとに専用の接続を確立および維持する必要がない。さらには、ウインドファームのさらなる運転パラメータ（設定点の現在の値、可能な電力出力など）を、このインタフェースを介して電力会社に提供することも可能である。中央制御のこの形式は、証明書に基づく、またはトークンに基づくウインドファームとの通信によって初めて可能になり、なぜなら従来の手段では潜在的な危険性から防御できないためである。
【００２８】
使用者が直接販売者である場合、これらの直接販売者も、経済的な考慮に従って（例えば一般に知られている「スケジュール」に基づいて）供給電力を直接的または間接的に調整する目的で、認証局を使用することができる。現在の技術によると、直接販売者は個々のウインドファームそれぞれとの直接接続を有する。
【００２９】
このプロセスは、電力会社のインタフェースと同様に実行される。利点として、直接販売者は、もはや多数の接続を確立および維持する必要がない。さらに、この方法ではセキュリティが高まる。
【００３０】
別の実施形態によると、認証局には制御システム（例えば動的な一連の規則または制御データベース）が含まれ、制御システムにおいては、登録されている複数の使用者それぞれ（特に、登録されているすべての使用者それぞれ）に、少なくとも１つの許可される管理アクセスタイプおよび／または少なくとも１つの許可されない管理アクセスタイプを割り当てることができる。この実施形態によると、認証局は、使用者によって送信された管理アクセスタイプが制御システムにおいてその使用者に対して許可される場合にのみ、その使用者からの受理された管理アクセスタイプを含む証明書を、認証された使用者に対して生成する。したがって制御システムは、一連の許可規則のようなものであり、これらは静的とする、またはさまざまな要因に従って動的に変更することができる。
【００３１】
したがって、認証局において、異なるウインドファームの異なる使用者に異なる管理アクセスタイプを中央から割り当てることができ、したがって、多数のウインドファームまたは風力タービンに対するアクセス許可を中央から管理することができる。
【００３２】
別の実施形態によると、認証局によって生成される証明書それぞれは、有効期間（タイムスタンプとしても知られている）を有する。したがって電子証明書は、指定された有効期間の後、風力タービンまたはウインドファームへの管理アクセスに関して使用者を認証することができない。
【００３３】
有効期間は、各使用者および／または各管理アクセスタイプごとに個別に、例えば制御データベースに格納される、または、認証局においてすべての証明書を対象とする一般的な有効期間が指定され、この有効期間を使用して証明書が生成される。
【００３４】
これにより、認証局によって現在割り当てられている管理アクセスタイプの調整が単純化され、なぜなら現在発行されている証明書の有効期間を認証局に格納しておくことができるためである。したがって認証局は、現在有効である管理アクセスタイプおよび数をつねに認識している。したがって使用者は、証明書を使用した後にそれを認証局に返す必要がなく、証明書は「自動的に」有効期間が切れる。
【００３５】
別の実施形態によると、各管理アクセスタイプごと、および／またはすべての管理アクセスタイプに対して、最大合計数または事前に定義される地域あたりの最大数が制御システムに格納される。管理アクセスタイプの証明書は、それぞれの有効期間に基づいたときに現在有効である発行済みの証明書の数または合計数が、最大合計数または対象の地域の最大数以下であるように、生成または発行される。
【００３６】
これにより、管理アクセスタイプ、特に、重要な管理アクセスタイプ（例えば風力タービンを運転停止するなど）については、特に、特定の地域において電力系統が安定的に維持されるような数のみの証明書が生成される。これにより、重要な管理アクセスタイプの管理アクセスが、１つの地域内で、または合計として、電力系統の崩壊を引き起こすような多くの数だけ許可される危険性が回避される。
【００３７】
別の実施形態によると、認証局は、少なくとも１つの求められた現在のパラメータまたは予測されるパラメータにさらに従って、特に、電力系統状態パラメータ、気象、および／または対象の風力タービンまたは他の風力タービンの状態にさらに従って、証明書を生成する。したがって例えば、最大合計数または事前に定義される地域あたりの最大数を、電力系統パラメータ（例えば電力系統状態パラメータなど）に従って調整することが可能である。例えば求められた現在のパラメータから、電力系統が弱いことが検出された地域では、いずれの風力タービンについても、完全な運転停止または電力供給の低減が許可されない、または極めて少数の風力タービンについてのみ許可される。したがって認証局は、その地域においては管理アクセスタイプの数を限定または制限する。
【００３８】
したがって制御システムは、例えば外部パラメータによって動的に調整される。
【００３９】
さらに、本発明は、少なくとも１基の風力タービン（すなわち、特にウインドファーム内の１基または複数基の風力タービン）のインタフェースを含む。このインタフェースは、認証局によって生成された電子デジタル証明書を受信し、その電子証明書に基づいて、具体的には証明書に格納されている情報に基づいて、証明書に格納されている（１つまたは複数の）管理アクセスタイプの管理アクセスを許可するように、設計されている。したがって、風力タービンまたはウインドファームへの管理アクセスは、認証局によって事前に生成された証明書によってのみ可能である。
【００４０】
一実施形態によると、風力タービンまたはウインドファームのインタフェースは、証明書に格納されている有効期間を読み取ることができ、有効期間が有効である場合にのみ管理アクセスを許可するように、さらに設計されている。
【００４１】
したがって、証明書の有効期間をチェックすることによって、すでに失効している証明書を、そのような証明書を使用する使用者には管理アクセスを実行することが許可されないように分類することができる。
【００４２】
別の実施形態によると、風力タービンまたはウインドファームのインタフェースは、証明書に格納されているタービン識別子を読み取って、そのタービン識別子と、アクセスが要求されている風力タービンのタービン識別子とが一致する場合にのみ管理アクセスを許可するように、設計されている。
【００４３】
証明書の中のタービン識別子をチェックすることによって、認証局によって確認された風力タービンのみへのアクセスを使用者に許可することが可能である。
【００４４】
さらに、本発明は、少なくとも１基の風力タービンへの管理アクセスに関して使用者を認証する認証局、を含む。認証局は、認証局に対して使用者を認証するインタフェースを備えており、このインタフェースは、使用者から認証局に送信された管理アクセスタイプを受理するように、さらに設計されている。
【００４５】
さらに、認証局は、送信された管理アクセスタイプ（すなわち認証局によって受理された管理アクセスタイプ）に従って、および／または、認証された使用者の、格納されているアクセス許可に従って、電子デジタル証明書を生成するように設計されている。生成された証明書は、インタフェースを使用して発行される。
【００４６】
したがって、認証局を使用して、多数の風力タービンまたはウインドファームへの管理アクセスのアクセス許可を中央から発行することができ、結果として、重要な管理アクセスタイプを制御することができる。
【００４７】
一実施形態によると、認証局は、証明書に有効期間もしくは１つまたは複数のタービン識別子またはその両方が含まれるように、証明書を生成するように設計されており、有効期間もしくは１つまたは複数のタービン識別子またはその両方は証明書に格納される。
【００４８】
したがって使用者は、証明書を使用することで、認証局によって確認されておりかつ対応するタービン識別子を有する風力タービンに対してのみ、および／または、有効期間によって指定される期間においてのみ、証明書に格納されている管理アクセスタイプの管理アクセスを実行することが許可される。
【００４９】
別の実施形態によると、認証局は制御システムを備えており、この制御システムによって、少なくとも１人の登録されている使用者、または複数の登録されている使用者それぞれ（特に、登録されているすべての使用者それぞれ）に、少なくとも１つの許可される管理アクセスタイプおよび／または少なくとも１つの許可されない管理アクセスタイプを割り当てることができる、または割り当てられる。認証局は、関連する使用者によって送信された管理アクセスタイプが、制御データベースにおいて、許可されるものと指定されている場合に、前に認証された使用者のための電子（すなわちデジタル）証明書を生成するように設計されている。
【００５０】
したがって、アクセス許可管理システムを、認証局における１つの制御データベースに含めることができ、使用者の許可を中央で管理する目的に使用することができる。
【００５１】
別の実施形態によると、認証局は、証明書に有効期間を割り当てるように（すなわち証明書に有効期間を格納するように）設計されている。
【００５２】
別の実施形態によると、各管理アクセスタイプごとに、最大合計数または事前に定義される地域あたりの最大数が制御データベースに格納される。認証局は、ある管理アクセスタイプの証明書を、その管理アクセスタイプを含むすでに発行されており現在もまだ有効である電子証明書の数が、最大合計数または地域の最大数未満である場合にのみ、生成するようにさらに設計されている。したがって、例えば重要な管理アクセスタイプの証明書は、電力系統の安定性が継続して確保される数だけ発行または生成される。
【００５３】
別の実施形態によると、認証局のインタフェースは、認証された使用者から管理アクセスタイプに加えてタービン識別子も受理するように設計されており、タービン識別子は、１基または複数基の風力タービンあるいは１つまたは複数のウインドファームを一意に識別する。
【００５４】
したがって、認証された使用者は、少なくとも１つの管理アクセスタイプのみならず少なくとも１つのタービン識別子を、認証局のインタフェースを介して認証局に提供する。この場合、認証局は、タービン識別子に従って電子証明書を生成するように設計されている。したがって、送信されたタービン識別子は証明書に格納される。したがって、タービン識別子が有効である風力タービンまたはウインドファームにのみアクセスが可能である。
【００５５】
これによって、管理アクセスを、認証局においてそれ以前に認識されている風力タービンに制限することが可能である。
【００５６】
別の実施形態によると、例えば平均気象データ、気象予報、電力系統の現在の状態、および／または電力系統の状態の予測などのパラメータを受信し、これらのパラメータに従って制御データベースを調整する目的で、認証局はさらなるインタフェースを備えている。
【００５７】
したがって、受信されたパラメータに基づいて更新または変更される動的な制御システムが提供される。特に、これらのパラメータを使用して、例えば最大合計数または定義された地域あたりの最大数を調整することが可能である。したがって、電力系統がすでに弱い地域では、電力系統のこの状態をさらに悪化させる管理アクセスに対する保護手段を講じることができる。この目的のため、例えば、管理アクセスタイプの最大合計数および許可される風力タービンの最大数を減らす。
【００５８】
さらに、本発明は、上述した実施形態のいずれかによる、風力タービンまたはウインドファームのインタフェースと、上述した実施形態のいずれかによる認証局とを備えたシステムであって、特に、上述した実施形態のいずれかによる方法を実施する、システム、を含む。
【００５９】
以下では、本発明について、添付の図面を参照しながら例示的な実施形態を使用してさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】風力タービンを示している。
【図２】ウインドファームを示している。
【図３】本発明によるシステムの例示的な実施形態を示している。
【図４】本発明による方法の例示的な実施形態の流れ図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１は、本発明による風力タービンの概略図を示している。風力タービン１００は、タワー１０２と、タワー１０２の上のナセル１０４を備えている。ナセル１０４には、３枚のローターブレード１０８を有する空力ローター１０６およびスピナー１１０が設けられている。風力タービンの運転時、風によって空力ローター１０６が回転し、これにより、空力ローター１０６に直接的または間接的に結合されている発電機の回転子も回転する。発電機はナセル１０４の中に配置されており、電気エネルギを発生させる。ローターブレードのピッチ角は、それぞれのローターブレード１０８の根本部１０８ｂにおけるピッチモーターによって変化させることができる。
【００６２】
図２は、一例として３基の風力タービン１００（同一または異なる風力タービン）を備えたウインドファーム１１２を示している。したがって３基の風力タービン１００は、ウインドファーム１１２内の原則的に任意の数の風力タービンを表している。風力タービン１００は、それぞれの電力（具体的には発生した電流）を、ウインドファームの電気ネットワーク１１４を介して提供する。風力タービン１００それぞれによって発生した電流または電力は、このネットワークにおいてまとめられ、共通接続点（ＰＣＣ）１１８において電力系統１２０に送り込む目的で、ウインドファーム内の電圧を上げる変圧器１１６が通常設けられる。図２は、ウインドファーム１１２を単純化して表現しているにすぎず、例えば制御装置を示していないが、当然ながら制御装置は存在する。ウインドファームのネットワーク１１４は、異なる設計を有することもでき、異なる例示的な一実施形態を挙げるなら、例えば各風力タービン１００の出力部に変圧器が存在する設計である。
【００６３】
図３は、本発明によるシステムの例示的な実施形態を示しており、このシステムは、特に、認証局１０と、ウインドファーム１１２のインタフェース１２とを備えている。ウインドファーム１１２のインタフェース１２は、例えばＳＣＡＤＡシステムのインタフェースである（ＳＣＡＤＡは監視制御・データ収集（Supervisory Control And Data Acquisition）を表す）。
【００６４】
さらにこの図には、使用者１８のモバイル機器１６も示してある。使用者１８は、モバイル機器１６を介して認証局１０のインタフェース２０との接続を形成する。使用者１８の認証を目的として、モバイル機器１６は、使用者１８のユーザ名およびパスワードをインタフェース２０に送信する。さらに使用者１８は、管理アクセスタイプおよびタービン識別子をモバイル機器１６を介してインタフェース２０に送信する。タービン識別子は、送信された管理アクセスタイプの管理アクセスを実行することを使用者１８が望むウインドファームを指定する。
【００６５】
インタフェース２０は、送信されたデータをプロセッサ２２に送り、プロセッサ２２は、タービン識別子によって指定されるウインドファームに対して、要求された管理アクセスタイプを実行することが、認証された使用者１８に許可されるかを、制御システム２４を使用して最初にチェックする。
【００６６】
さらに、プロセッサ２２は、要求された管理アクセスタイプの管理アクセスの最大数をすでに超えていないかを、制御システム２４を使用してチェックする。この数を超えていない場合、プロセッサ２２は証明書を生成する。証明書は、日時源（date-and-time source）２６によって作成される有効期間を含む。この場合、日時信号は、例えばＧＰＳ信号から求められ、プロセッサに送られる。次いでプロセッサ２２において、特に制御システム２４によって事前に定義される時間長の有効期間が証明書に格納される。有効期間の例は、例えば、２時間、８時間、１日、または５日である。
【００６７】
プロセッサ２２によって生成された証明書には、使用者１８によってモバイル機器１６を使用してインタフェース２０に送信された管理アクセスタイプと、タービン識別子と、証明書の信憑性を確認するためのさらなる暗号パラメータがさらに含まれる。
【００６８】
証明書２８は、インタフェース２０を介してモバイル機器１６に送信される。使用者１８は、自身のユーザ名およびパスワードを入力することによって、ウインドファーム１１２への読み取りアクセスを開始することができ、モバイル機器１６とウインドファーム１１２のインタフェース１２との間のさらなるデータ接続３０を介して、ウインドファーム１１２からデータを読み取ることができる。しかしながら、使用者がウインドファーム１１２への書き込みアクセス（この文脈では管理アクセスに相当する）を行うことを望む場合、証明書２８が、さらなるデータ接続３０を介してウインドファーム１１２のインタフェース１２に送信される。ウインドファーム１１２またはウインドファーム１１２の制御装置（図示していない）において、ウインドファーム１１２のインタフェース１２を介して取り込まれた証明書の信憑性がチェックされる。
【００６９】
さらに、ウインドファームのインタフェース１２は、証明書２８が依然として有効であるか（すなわち有効期間がまだ経過していないか）と、証明書に格納されているタービン識別子がウインドファームのタービン識別子に一致するかをチェックする。有効期間が有効であり、タービン識別子が一致し、かつ証明書の信憑性が確認された場合、使用者１８は、証明書２８に格納されている管理アクセスタイプに関連するウインドファーム１１２への管理アクセスが許可される。これによって使用者１８は、モバイル機器１６を介してウインドファーム１１２への管理アクセスを行うことができる。
【００７０】
例えば電力系統に接続されているすべての発電機によってネットワークに現在供給されている電力が少量のみであるために、ウインドファーム１１２が変圧器１１６および共通接続点１１８を介して接続されているその電力系統３２が弱い、または不安定である場合、そのことが、外部から供給されるパラメータ３６によって認証局１０によって検出される。パラメータ３６は、例えば、ウインドファーム１１２が接続されている電力系統３２のシステム測定または周波数測定３８によって求めることができる。
【００７１】
さらに、気象データベース３９が設けられており、このデータベースから平均気象データおよび予測気象データが認証局に送信される、および／または認証局によって取得される。別の例示的な実施形態によると、気象データベース３９は、気象を記録および予測する完全な気象システムである。
【００７２】
使用者１８が、プロセッサ２２において証明書が生成されるように、管理アクセスタイプ（電力系統３２において重要であり得る）をインタフェース２０に送信した場合、それより前に制御データベース２４がパラメータ３２によって動的に更新されており、結果として電力系統３２の地域ではウインドファーム１１２に関連する重要な管理アクセスタイプが無条件に禁止と識別される場合、その種類の重要な管理アクセスタイプは禁止される。
【００７３】
この最後に説明したケースでは、インタフェース２０は証明書２８をモバイル機器１６に発行しない。代わりにインタフェース２０は、そのような管理アクセスタイプは現在可能ではないというメッセージをモバイル機器１６に発行する。
【００７４】
図４は、本方法の例示的な実施形態の流れ図を示している。第１のステップ４０において、パスワードと、ユーザ名と、要求する管理アクセスタイプと、タービン識別子とを、認証局１０のインタフェース２０に送信する。次のステップ４２においては、使用者が認証局１０に登録されており、パスワードおよびユーザ名が正しい場合、その使用者を認証し、したがって認証局１０とのさらなる通信の権限が与えられる。正しくないユーザ名または正しくないパスワードが入力された場合、ステップ４４においてアクセスが終了する。
【００７５】
ユーザ名およびパスワードが、制御システム２４における格納されているデータと一致する場合、次のステップ４６において、送信されたタービン識別子を有する風力タービン１００への管理アクセスタイプが、認証された使用者に許可されるかをチェックする。その管理アクセスタイプが使用者に許可されない場合、前と同様に本方法はステップ４４において終了する。管理アクセスタイプおよび選択された風力タービン１００が使用者に許可される場合、ステップ４６において、認証局が、要求された管理アクセスタイプが許可されるかを、同じ地域内のウインドファームへの要求されている現在有効な管理アクセスの数に基づいてチェックする。この管理アクセスタイプが許可されない場合、前と同様に本方法はステップ４４において終了する。
【００７６】
管理アクセスタイプが現在許可される場合、ステップ４８において証明書２８を生成し、この証明書２８は、ユーザ名と、タービン識別子と、管理アクセスタイプと、タイムスタンプまたは有効期間とを含む。次いでステップ５０において、使用者１８のモバイル機器１６に証明書２８を発行する。
【００７７】
次のステップ５２において、使用者は、モバイル機器１６を使用して風力タービン１００に対して自身を認証させ、この目的のため、風力タービン１００のインタフェース１２を介してパスワードおよびユーザ名を再び入力する。送信されたユーザ名および送信されたパスワードが、風力タービンに格納されているユーザ名およびパスワードに一致する場合、使用者１８に読み取りアクセスの権限が与えられる。そうでない場合、前と同様に本方法はステップ４４において終了する。
【００７８】
使用者１８に読み取りアクセスの権限が与えられた後、ステップ５４において、モバイル機器１６が風力タービン１００のインタフェース１２に証明書２８を送信する。証明書の中のタービン識別子が風力タービン１００のタービン識別子に一致し、かつ有効期間がまだ経過していない場合、証明書に格納されている管理アクセスの権限が使用者に与えられる。
【００７９】
次いでステップ５６において、証明書２８に格納されている（１つまたは複数の）管理アクセスタイプに従って、使用者に管理アクセスが許可され、使用者１８は、管理動作を実行することができる。管理アクセスが実行されると、本方法はステップ４４において終了する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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