IEC標準技術(shù)介紹-工程調(diào)試版

IEC61850技術(shù)介紹什么是IEC61850IEC61850功能示例實施IEC61850的必要性IEC61850簡要介紹IEC61850系列標準的全稱是變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)(CommunicationNetworksandSystemsinSubstations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設備（IED）之間的通信行為和相關(guān)的系統(tǒng)要求IEC61850是國際電工委員會TC57工作組針對解決變電站自動化系統(tǒng)面臨的互操作性問題最新制定的《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》系列標準，為基于網(wǎng)絡通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標準。目前，IEC61850共14個部份已經(jīng)全部通過為國際標準，我國的標準化委員會對61850系列標準進行了同步的跟蹤和翻譯工作什么是IEC61850什么是IEC61850IEC61850系列標準吸收了多種國際最先進的新技術(shù)，并且大量引用了目前正在使用的多個領域內(nèi)的其它國際標準作為61850系列標準的一部分。所以它是一個十分龐大的標準體系，而不僅僅是一個通信協(xié)議標準它采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，面向未來通訊的可擴展架構(gòu)，來實現(xiàn)“一個世界，一種技術(shù)，一個標準”的目標什么是IEC61850制定出在變電站中最好的互操作性和競爭性的全球使用的標準目標

通過SNTP時間同步系統(tǒng)構(gòu)建IEC61850間隔與間隔之間的通信采用Comtrade

格式的故障錄波使用TCP-IP的標準通信基于以太網(wǎng)的標準變電站組態(tài)語言定義保護和控制功能

它不僅是一個通信規(guī)約它是一個全球的變電站自動化的標準。使用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)使用分布、分層體系使用抽象通信服務接口（ACSI）、特殊通信服務映射SCSM技術(shù)使用MMS技術(shù)具有互操作性具有面向未來的、開放的體系結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)一個世界、一種技術(shù)、一個標準什么是IEC61850實施IEC61850的必要性變電站內(nèi)設備眾多，通信接口不統(tǒng)一RS-232/422/485CAN、Lonworks等以太網(wǎng)（10M、100M）……實施IEC61850的必要性站內(nèi)通信規(guī)約不統(tǒng)一IEC60870-5-103CDTMODBUS各廠家自行定義的規(guī)約實施IEC61850的必要性通信接口、規(guī)約不統(tǒng)一帶來的問題需要大量的規(guī)約轉(zhuǎn)換設備，通信層次多，存在通信瓶頸現(xiàn)場聯(lián)調(diào)工作量大，不同廠家間對通信規(guī)約的理解不盡相同，容易相互推諉、扯皮，影響工程進度和工程質(zhì)量調(diào)試、試驗過程存在許多不確定因素各廠家網(wǎng)絡103規(guī)約的差異

標準的IEC60870-5-103、101、104和盛科技網(wǎng)絡103南瑞科技網(wǎng)絡103龍源智光網(wǎng)絡103北京四方網(wǎng)絡103其他廠家的101、104武漢南瑞網(wǎng)絡103實施IEC61850的必要要性IEC61850的發(fā)發(fā)展和應應用符合合未來技技術(shù)發(fā)展展方向國際上ABB、、SIEMENS等大大公司紛紛紛采用用IEC61850通通信規(guī)范范，并推推出相應應的產(chǎn)品品國網(wǎng)公司司的大力力推進，，組織多多次互操操作測試試隨著電子子技術(shù)、、變電站站自動化化技術(shù)以以及通信信技術(shù)的的發(fā)展和和在變電電站自動動化系統(tǒng)統(tǒng)中的廣廣泛應用用，國內(nèi)內(nèi)目前已已具備實實施IEC61850標準的的技術(shù)基基礎只有IEC61850能提供變電站IT的全面解決方案所有主要的變電站技術(shù)的供貨商都支持IEC61850標準IECTC57工作組10,11和12明確申明IEC61850作為變電站自動化的唯一標準一個世界

一種技術(shù)

一個標準IEC61850IEC60870IEC61970經(jīng)驗國際認同標準IEC61850US通過UCA?2實施IEC61850的必要要性MMS的的特點互操作性性定義了交交換報文文的格式式--結(jié)構(gòu)構(gòu)化層次次化的數(shù)數(shù)據(jù)表示示方法--可以以表示任任意復雜雜的數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)--ASN.1編碼可可以適用用于任意意計算機機環(huán)境定義了針針對數(shù)據(jù)據(jù)對象的的服務和和行為；；獨立性為用戶提提供了一一個獨立立于所完完成功能能的通用用通信環(huán)環(huán)境；MMS對對象及及服服務遙信、開開入等信信號類數(shù)數(shù)據(jù)的上上送功能能通過BRCB（有緩緩沖報告告控制塊塊）來實實現(xiàn)，映映射到MMS的的讀寫和和報告服服務。通通過有緩緩沖報告告控制塊塊，可以以實現(xiàn)遙遙信和開開入的變變化上送送、周期期上送、、總召、、事件緩緩存。由由于采用用了多可可視的實實現(xiàn)方案案，使得得事件可可以同時時送到多多個后臺臺。此外，單單可視方方式是可可選的。MMS實實現(xiàn)：信號上送送遙測、保保護測量量類數(shù)據(jù)據(jù)的上送送功能通通過URCB（（無緩沖沖報告控控制塊））來實現(xiàn)現(xiàn)，映射射到MMS的讀讀寫和報告服服務。通通過無緩緩沖報告告控制塊塊，可以以實現(xiàn)遙遙測的變變化上送送、周期期上送、、總召。。由于采采用了多多可視的的實現(xiàn)方方案，使使得事件件可以同同時送到到多個后后臺。此外，單單可視方方式是可可選的。。MMS實實現(xiàn)：測量上送送定值功能能通過定定制控制制塊（SGCB）來實實現(xiàn)，映映射到MMS的的讀寫服服務。通通過定制制控制塊塊，可以以實現(xiàn)選選擇定值值區(qū)進行行召喚、、修改、、定制區(qū)區(qū)切換。。MMS實實現(xiàn)：定值遙控、遙遙調(diào)等控控制功能能通過IEC61850的控控制相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)現(xiàn)，映射射到MMS的讀讀寫和報報告服務務。IEC61850提供供多種控控制類型型，PCS系列列裝置實實現(xiàn)了增強型SBOw功能和直控功功能，支持檢檢同期、、檢無壓壓、閉鎖鎖邏輯檢檢查等功功能。MMS實實現(xiàn)：控制我國的標標準化委委員會對對61850系系列標準準進行了了同步的的跟蹤和和翻譯工工作，制制定了DL/T860系列標標準，等等同采用用國際電電工委員員會IEC61850系列標標準。系統(tǒng)概貌1介紹和概述2術(shù)語3總體要求4系統(tǒng)和項目管理5功能的通信要求和設備模型數(shù)據(jù)模型

變電站和饋線設備的基本通信結(jié)構(gòu)7-4兼容邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類7-3公用數(shù)據(jù)類抽象通信服務變電站和饋線設備的基本通信結(jié)構(gòu)7-2抽象通信服務接口(ACSI)7-1原理和模型配置6變電站自動化系統(tǒng)配置描述語言映射到實際通信網(wǎng)絡8-1映射到MMS和ISO/IEC8802-39-1通過單向多路點對點串行通信鏈路采樣值9-2ISO8802-3之上的采樣值測試10一致性測試IEC61850簡簡要介紹紹IEC61850標準準核心數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)服務接口邏輯節(jié)點及其數(shù)據(jù)對象具體應用通信協(xié)議網(wǎng)絡通信協(xié)議信息模型型IEC61850-7-3/7-4信息交換換IEC61850-7-2通信映射射IEC61850-8-1/9-1/9-2使用配置置描述語語言的配配置文件件IEC61850-6IEC61850簡簡要介紹紹模型結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖TimeFileIEC61850簡簡要介紹紹IEC61850的信信息構(gòu)成成--DATAIEC61850簡簡要介紹紹IEC61850的信信息構(gòu)成成—實例例IEC61850簡簡要介紹紹IEC61850的建建模方法法IEC61850簡簡要介紹紹服務器設備模型我是…我有這些模型…

…客戶自我描述我知道了!邏輯設備（LOGICALDEVICE）邏輯節(jié)點1（XCBR）邏輯節(jié)點2（MMXU）數(shù)據(jù)屬性（Dattr）數(shù)據(jù)（DATA）邏輯節(jié)LN（1到n）邏輯設LD（1到n）服務器服務器（SERVER）100/1000Mbps以太網(wǎng)面向?qū)ο笙竽Ｐ虸EC61850簡簡要介紹紹數(shù)據(jù)自描描述與IEC60870－5面向點的描描述方法不同同，IEC61850對對于信息均采采用面向?qū)ο笙笞晕颐枋龅牡姆椒ǎm然然傳輸時開銷銷增加，由于于網(wǎng)絡技術(shù)的的發(fā)展，傳輸輸速率提高，，使得面向?qū)ο笞晕颐枋鍪龇绞匠蔀閷崒崿F(xiàn)。目前所使用的的傳輸協(xié)議傳傳輸信息的方方法是變電站站的遠動設備備的某個信息息，要和調(diào)度度控制中心的的數(shù)據(jù)庫預先先約定，一一一對應，才能能正確反映現(xiàn)現(xiàn)場設備的狀狀態(tài)，在現(xiàn)場場驗收前，必必須將每一個個信息動作一一次，以驗證證其正確性，，這種技術(shù)是是面向點的。。由于新的技術(shù)術(shù)的不斷發(fā)展展，變電站內(nèi)內(nèi)的新應用功功能不斷出現(xiàn)現(xiàn)，需要傳輸輸新的信息，，已經(jīng)定義好好的協(xié)議可能能無法傳輸這這些新的信息息，使得新的的功能的應用用受到限制，，采用面向?qū)ο笞晕颐枋鍪龇椒ň涂梢砸赃m應這種形形勢發(fā)展的要要求，不受預預先約定的限限制，什么樣樣的信息都可可以傳輸。采采用面向?qū)ο笙笞晕颐枋龅牡姆椒?，傳輸輸?shù)秸{(diào)度控制制中心的數(shù)據(jù)據(jù)都帶說明，，馬上建立數(shù)數(shù)據(jù)庫，使得得現(xiàn)場驗收的的驗證工作簡簡化，數(shù)據(jù)庫庫的維護工作作量大大減少少。IEC61850簡要要介紹基本信息概念念模型SERVER(服務器)—代表設備的外外部可視性能能。所有其他他ACSI模模型是服務器器的一部分。。注:服務器有有兩種角色:和客戶通信信(DLIT860中中的大多數(shù)服服務模型可以以和客戶設備備通信)，向向?qū)Φ仍O備發(fā)發(fā)送信息(例如采樣值值)。LOGICAL-DEVICE(LD邏輯設設備)—包含由一組域域特定應用功功能產(chǎn)生和使使用的信息;功能定義為為LOGICAL-NODE.LOGICAL-NODE(LN邏輯節(jié)點)—包含由域特定定應用功能例例如過電壓保保護或斷路器器等產(chǎn)生和使使用的信息。。DATA—提供各種手段段去規(guī)定包含含在LOGICAL-NODE內(nèi)內(nèi)的類型信息息，例如帶品品質(zhì)信息和時時標的開關(guān)位位置。IEC61850簡要要介紹IEC61850基本數(shù)數(shù)據(jù)單元IEC61850規(guī)約提提供的標準模模板包括邏輯輯節(jié)點、公共共數(shù)據(jù)類和基基本數(shù)據(jù)類型型三類。這些些模型涵蓋了了電力系統(tǒng)應應用的各個方方面。作為最基本的的功能單元，，邏輯節(jié)點按按照可以劃分分為13大類類，以首字母母區(qū)分。邏輯輯節(jié)點由更基基本的CDC（公共數(shù)據(jù)據(jù)類）組成。。CDC是描述述數(shù)據(jù)對象的的標準結(jié)構(gòu)，，由預先定義的的簡單對象組組成的復雜對對象，通過FC（功能約約束）組織起起來。FC用來將CDC中的DA（數(shù)據(jù)屬屬性）按照用用途組織起來來，方便遙信信、遙測、定定值等功能的的實現(xiàn)。通常用到的邏邏輯節(jié)點類都都是由DO類類組成，而DO類是從CDC派生出出來的。IEC61850簡要要介紹保護數(shù)據(jù)類型映射射到LN下的的DO，可以以按照其配置置方法分為：：1.信號類類，包括遙信信，保護開入入，硬壓板，，保護動作，，保護自檢，，裝置告警，，通訊狀態(tài),故障錄波，，其DO類型型主要為SPS，ACT，ACD四四類。2.測量類類，包括遙測測和保護測量量，其DO類類型主要為MV，CMV，WYE。。3.定值和和參數(shù)類，包包括定值和參參數(shù)，其DO類型主要為為SPG，ING，ASG4.控制類類，包括遙控控，遙調(diào)，軟軟壓板，直控控，其DO類類型主要為APC，SPC，DPC。IEC61850模型數(shù)數(shù)據(jù)對象概念念IEC61850簡要要介紹IEC61850模型常常用數(shù)據(jù)對象象名稱定義SPS單點DPS雙點狀態(tài)INS整數(shù)狀態(tài)ACT保護動作ACD方向保護動作信息SEC安全違例計數(shù)BCR二進制計數(shù)器MV測量值CMV復雜測量值SAV采樣值WYE3相系統(tǒng)的相地測量值DEL3相系統(tǒng)的相相測量值SEQ序分量HMV諧波值HWYE3相系統(tǒng)的相地諧波測量值IEC61850簡要要介紹IEC61850模型常常用數(shù)據(jù)對象象名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧波測量值SPC單點控制DPC雙點控制INC整數(shù)狀態(tài)控制BSC可控制的二進制步位置ISC可控制的整數(shù)步位置APC可控制的模擬量設定點SPG單點定值ING整型定值ASG模擬量定值CURVE曲線定值DPL裝置銘牌LPL邏輯節(jié)點銘牌CSD曲線形狀描述IEC61850簡要要介紹IEC61850模型常常用功能約束束功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值CO控制SP參數(shù)SV替代CF配置DC描述SG定值組SE可編輯定值組EX擴展定義BR有緩沖報告控制塊RP無緩沖報告控制塊LG日志控制塊GOGOOSE控制塊GSGSSE控制塊MS多播采樣值控制塊US單播采樣值控制塊IEC61850簡要要介紹IEC61850模型實實例名稱描述Axxx自動控制（4）Cxxx監(jiān)視控制（5）Gxxx通用功能（3）Ixxx接口/歸檔（4）Lxxx系統(tǒng)邏輯節(jié)點（2）Mxxx計量/測量（8）Pxxx保護（28）Rxxx保護相關(guān)（10）Sxxx傳感器、監(jiān)視（4）Txxx互感器（2）Xxxx開關(guān)設備（2）Yxxx電力變壓器（4）Zxxx其他設備（15）IEC61850簡要要介紹數(shù)據(jù)DataMode ModeBeh BehaviorHealth HealthNamePlt NameplateLoc LocaloperationOperCnt OperationcounterPos SwitchpositiongeneralPosA SwitchPositionPhaseAPosB SwitchPositionPhaseBPosC SwitchPositionPhaseCOpOpn Operation“openswitch”O(jiān)pCls Operation“closeswitch”++++++++++++++CSWIIEC61850簡要要介紹數(shù)據(jù)命名規(guī)則則IEC61850簡要要介紹

ctlVal

stVal pulseConfig operTim q …moreintermediate-state (0)off (1)on (2)bad-state (3)Mode ModeBeh BehaviorHealth HealthNamePlt NameplateLoc LocaloperationOperCnt OperationcounterPos

Switchpositiongeneral+++++++CSWI數(shù)據(jù)屬性DataAttributeIEC61850簡要要介紹IEC61850中的數(shù)數(shù)據(jù)對象映射射IEC61850簡要要介紹采用XML語語言描述變電電站的配置SSD系統(tǒng)圖組態(tài)工具裝置模板組態(tài)工具ICD系統(tǒng)組態(tài)工具SCD裝置實例組態(tài)工具IEC61850裝置CID全站系統(tǒng)配置文件一次系統(tǒng)配置文件裝置模板配置文件裝置配置IED描述文件IEC61850簡要要介紹IEC61850的通信信--報文種種類Type1(Fastmessages)Type1A(Trip)Type2(Mediumspeedmessages)Type3(Lowspeedmessages)Type4(Rawdatamessages)Type5(Filetransferfunctions)Type6(Timesynchronisationmessages)IEC61850簡要要介紹IEC61850的通信信—ACSI向MMS映映射—結(jié)構(gòu)的的映射IEC61850結(jié)構(gòu)MMS結(jié)構(gòu)標識SERVERVMDASSOCIATIONAPPASSOCIATIONLDDOMAINLDRefLNNamedVariableLNRefDATANamedVariableDataRef各個控制塊NamedVariable控制塊RefDataSetNamedVariableListDSRefLOGJournalLogRefIEC61850簡要要介紹抽象服務接口口（ACSI）（模型、服務務）AbstractCommunicationServiceInterface(ACSI)它是獨立立于通信協(xié)議議,獨立于具具體實現(xiàn),獨獨立于操作系系統(tǒng)的抽象的的對服務過程程和相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)類的描述。。它通過不同同的SCSM映射到不同同的協(xié)議。ACSI的的抽象象有兩兩種含含義。。首先僅僅建模模真實實設備備(例如如斷路路器)或真真實功功能，，它們們通過過通信信網(wǎng)絡絡是可可視的的和可可訪問問的。。這個個抽象象反映映在DL/T860.72,DL/T860.73,DL/T860.74中定定義的的分層層類模模型和和它們們的性性能。。其次ACSI從從設備備如何何交換換信息息的具具體定定義中中抽象象，僅僅定義義了概概念性性協(xié)調(diào)調(diào)工作作。具具體的的信息息交換換在SCSM中中定義義。IEC61850簡簡要要介紹紹ACSI服服務概概述(下表為為部分分ACSI類模模型和和它們們的服服務。。)IEC61850簡簡要要介紹紹服務與與傳統(tǒng)統(tǒng)變電電站功功能IEC61850服務傳統(tǒng)功能報告服務遙信、遙測控制服務遙控、遙調(diào)定值服務定值召喚、修改、切換日志服務事件記錄取代服務人工置數(shù)對時服務GPS對時文件傳輸服務文件傳輸采樣值傳輸服務模擬量采樣傳輸GOOSE服務裝置間快速信號傳輸IEC61850簡簡要要介紹紹抽象服服務接接口（（ACSI）協(xié)議棧接口Client/Server通訊模擬量量采樣樣值（SAV））模型（（對象象、服服務））抽象通通訊服務接接口（ASCI）實實時時性性要要求求以太鏈鏈路層層帶優(yōu)先先級的的以太太物理理層IPTCPMMS特定通通訊服服務映映射（（SCSM））通用變變電站站對象象事件件（GOOSE））通訊技術(shù)IEC61850簡簡要要介紹紹客戶端端和服服務器器端通通信流流程ClientNodeServerNode1初始化連接2獲取LD3獲取LN、FC、DO、DA4獲取DATASET5獲取FCDA6獲取LN下的數(shù)據(jù)類型7讀LN下的值IEC61850簡簡要要介紹紹LLN0和和數(shù)據(jù)據(jù)集IEC61850簡簡要要介紹紹報告控控制塊塊IEC61850簡簡要要介紹紹報告服服務––工工作流流程報告報告控制報告處理事件監(jiān)視數(shù)據(jù)集DataData…讀寫報告控制屬性報告關(guān)聯(lián)控制控制事件IEC61850簡簡要要介紹紹定值服服務-工作作流程程IEC61850簡簡要要介介紹紹配置置文文件件ICD文文件件（（IEDCapabilityDescription）），，IED廠廠家家提提供供；；SSD文文件件（（SystemSpecificationDescription））相相關(guān)關(guān)部部門門提提供供；；SCD文文件（SubstationConfigurationDescription））組態(tài)生生成；CID文文件（ConfiguredIEDDescription）廠廠家從SCD中中提取。。IEC61850簡簡要介紹紹配置流程程LibraryICD-

Filevendor1SSD-

FileLibrarySCD-

FileCID-Fileprop.

parame-

terfileSystemConfiguration

ToolIEDConfiguration

ToolICD-

Filevendor2IEDConfiguration

ToolSystemSpecification

ToolIEDsIEC61850簡簡要介紹紹IEC61850功能能示例SCL模模型文件件應用示示例HSYSP.icd9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December7,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。22:13:1222:13:1222:1312/7/202210:13:12PM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2222:13:1222:13Dec-2207-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。22:13:1222:13:1222:13Wednesday,December7,202213、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2222:13:1222:13:12December7,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。07十十二二月月202210:13:12下下午午22:13:1212月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月2210:13下下午12月-2222:13December7,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/722:13:1222:13:1207December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。10:13:12下下午午10:13下下午22:13:1212月月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December7,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。22:13:1222:13:1222:1312/7/202210:13:12PM11、成功就是是日復一日日那一點點點小小努力力的積累。。。12月-2222:13:1222:13Dec-2207-Dec-2212、世間成事，，不求其絕對對圓滿，留一一份不足，可可得無限完美美。。22:13:1222:13:1222:13Wednesday,December7,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2222:13:1222:13:12December7,202214、意志堅堅強的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。