IEC61850介紹講解課件

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)1IEC61850概述IEC61850功能演示IEC61850簡介IEC61850在RCS9700中的應(yīng)用IEC61850概述IEC61850功能演示IEC2概述IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)國際電工委員會(huì)(IEC)TC57工作組制定的《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)概述IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系3概述1995年(IEC)TC57成立了3個(gè)工作組來制定IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)。參考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等標(biāo)準(zhǔn)。2003年出版了IEC正式頒布。國內(nèi)各大廠家在2001開始關(guān)注IEC61850，2004

年進(jìn)入IEC61850實(shí)質(zhì)性研發(fā)，2005年開始有

IEC61850的變電站突入運(yùn)行規(guī)范還在進(jìn)一步完善中，以TISSUE形式在網(wǎng)站上發(fā)布1999年3月IEC61850草案出臺(tái)。

2000年6月(IEC)TC57工作組決定以IEC61850作為電力系統(tǒng)無縫通訊體系的基礎(chǔ)。概述1995年(IEC)TC54概述IEC61850不限制裝置邏輯功能以裝置邏輯功能為基礎(chǔ)建立裝置模型，可根據(jù)不同邏輯功能靈活配置裝置模型，便于不同設(shè)備間互訪概述IEC61850不限制裝置邏輯功能5概述IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。與其他國際標(biāo)準(zhǔn)相比，IEC61850不僅局限于單純的通信規(guī)約,而是（數(shù)字）化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它指導(dǎo)了變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、工程、維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。概述IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、6概述IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的對(duì)象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口，增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動(dòng)化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。概述IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)7概述IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范二次智能裝置的通信模型、通信接口，而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的通信模型、通信接口。采用IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動(dòng)化技術(shù)水平、提高變電站自動(dòng)化安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，節(jié)約開發(fā)、驗(yàn)收、維護(hù)的人力物力，實(shí)現(xiàn)完全互操作。概述IEC61850是至今為止最為完善的變電8概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的好處實(shí)現(xiàn)通信無縫連接，弱化各廠商設(shè)備型號(hào)加強(qiáng)設(shè)備數(shù)字化應(yīng)用，提高自動(dòng)化性能自定義規(guī)范化，可使用變電站特殊要求集成化規(guī)模增大，增強(qiáng)無人值守站可靠性減少電纜使用量，節(jié)約一/二次設(shè)備成本概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的好處9概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)站內(nèi)通信設(shè)備抗干擾性對(duì)設(shè)備運(yùn)行影響增大概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)10概述與傳統(tǒng)規(guī)約比較傳統(tǒng)規(guī)約信息體系是扁平的，不同類型信息并列存在，不能體現(xiàn)裝置功能的主從關(guān)系傳統(tǒng)裝置需要通信的內(nèi)容不能任意配置傳統(tǒng)規(guī)約擴(kuò)展太隨意，對(duì)于有特殊通信要求的變電站局限較大傳統(tǒng)規(guī)約是底層傳輸，IEC61850是上層用概述與傳統(tǒng)規(guī)約比較傳統(tǒng)規(guī)約信息體系是扁平的，11IEC61850介紹講解課件12支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)結(jié)構(gòu)支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)13IEC61850功能演示IEC61850功能演示14面向?qū)ο蟆?/p>

物理與邏輯的映射面向?qū)ο蟆?/p>

物理與邏輯的映射15邏輯設(shè)備、功能、邏輯節(jié)點(diǎn)所有的功能都可分解為邏輯節(jié)點(diǎn)組成任何一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)都是屬于某個(gè)邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備、功能、邏輯節(jié)點(diǎn)所有的功能都可分解為邏輯節(jié)點(diǎn)組成16邏輯節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系示例邏輯節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系示例17物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)物理設(shè)備抽象通信服務(wù)接口客戶端應(yīng)用數(shù)據(jù)物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)告請(qǐng)求/響應(yīng)請(qǐng)求/響應(yīng)客戶/服務(wù)器通信模式物理設(shè)備應(yīng)用GOOSEMessage

SampledValues多波對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信方式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信方式的應(yīng)用斷路器跳閘:傳送采樣值IEC61850演示物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)物理設(shè)備抽象通信服務(wù)接口客戶端應(yīng)用數(shù)據(jù)18IEC61850演示間隔層GOOSE聯(lián)鎖IEC61850演示間隔層GOOSE聯(lián)鎖19GooseMessage:

位置A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能一次設(shè)備保護(hù)測試儀以太網(wǎng)模擬輸入1.仿真故障2.跳閘4.重合GooseMessage:

重合3.新位置GooseMessage:

位置GooseMessage:

跳閘5.新位置GOOSE應(yīng)用演示GooseMessage:

位置A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能20IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介21IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介第一部分：介紹和概述第二部分：術(shù)語第三部分：總體要求第四部分：系統(tǒng)和項(xiàng)目管理第五部分：功能通信需求和裝置模型第六部分：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配置第七部分：基本通信結(jié)構(gòu)第八部分：映射到MMS和以太網(wǎng)第九部分：模擬采樣數(shù)據(jù)第十部分：一致性測試IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介第一部分：介紹和概述22章節(jié)5裝置模型和功能的通信要求章節(jié)1～3介紹和概述/術(shù)語/總體要求系統(tǒng)概述和要求通信網(wǎng)絡(luò)

通信映射章節(jié)8-1SCSM映射到MMS和ISO/IEC8802-3章節(jié)9-1SCSM映射-通過單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信鏈路的采樣值章節(jié)9-2SCSM映射-通過ISO/IEC8802-3的采樣值Scada通信服務(wù)章節(jié)7-2變電站/裝置基本通信結(jié)構(gòu)(ACSI)

數(shù)據(jù)模型章節(jié)7-3公用數(shù)據(jù)類定義(CDC)章節(jié)7-4邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)類定義

實(shí)時(shí)通信

GOOSE、采樣值章節(jié)7-2變電站/裝置基本通信結(jié)構(gòu)(ACSI)裝置章節(jié)5IED通信配置描述語言章節(jié)4系統(tǒng)和項(xiàng)目管理系統(tǒng)施工和工程管理一致性測試(章節(jié)10)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)各章節(jié)層次關(guān)系章節(jié)5裝置模型和功能的通信要求通信網(wǎng)23功能、裝置、邏輯節(jié)點(diǎn)定義功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)。如：母線保護(hù)，聯(lián)鎖，報(bào)警管理等。裝置：是一種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)部分功能。如：斷路器、繼電器、變電站計(jì)算機(jī)等。邏輯節(jié)點(diǎn)：功能的基本單元。功能、裝置、邏輯節(jié)點(diǎn)定義功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)。24應(yīng)用、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備關(guān)系1)站控計(jì)算機(jī).2)同期裝置.3)距離保護(hù)+過流保護(hù)4)開關(guān)單元控制器5)電流互感器6)電壓互感器7)母線電壓互感器.應(yīng)用、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備關(guān)系1)站控計(jì)算機(jī).25物理映射到邏輯實(shí)際裝置CPU1差動(dòng)功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置保護(hù)功能

測量功能控制功能CPU2測量功能差動(dòng)保護(hù)PDIF距離保護(hù)PDIS過流保護(hù)PTOC計(jì)量類測量MMTR相序測量MSQI開關(guān)/刀閘遙控CSWI開關(guān)位置XCBR刀閘位置XSWI物理映射到邏輯實(shí)際裝置CPU1CPU3虛擬裝置保26樹形層次實(shí)際裝置CPU1差動(dòng)功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置保護(hù)LDPDIF1OpstValtqHiSet

setMagfPDIF2OpHiSetCPU2測量功能測量LDMMXU1TotWMagtqPhV

setMagfMMXU2phsAcValq控制LDXCBR1PosstValtqBlkCls

stValqCSWI1PosctlValq樹形層次實(shí)際裝置CPU1CPU3虛擬裝置保護(hù)LD27IEC61850層次模型IEC61850層次模型28標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯節(jié)點(diǎn)組名稱描述Axxx自動(dòng)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(diǎn)（2）Mxxx計(jì)量/測量（8）Pxxx保護(hù)（28）Rxxx保護(hù)相關(guān)（10）Sxxx傳感器、監(jiān)視（4）Txxx互感器（2）Xxxx開關(guān)設(shè)備（2）Yxxx電力變壓器（4）Zxxx其他設(shè)備（15）標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯節(jié)點(diǎn)組名稱描述Axxx自動(dòng)控制（4）Cxxx監(jiān)視29LN應(yīng)用示例LN應(yīng)用示例30邏輯節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)則邏輯節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)則31公共數(shù)據(jù)類CDC定義描述數(shù)據(jù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)CDC是由預(yù)先定義的簡單對(duì)象組成的復(fù)雜對(duì)象，通過功能限制FC組織起來 例如：SPS：單點(diǎn)狀態(tài)信息on/off DPS：雙點(diǎn)狀態(tài)信息on/off/trans公共數(shù)據(jù)類CDC定義描述數(shù)據(jù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)32IEC61850基本數(shù)據(jù)類型IEC61850基本數(shù)據(jù)類型33IEC61850定義的CDC名稱定義SPS單點(diǎn)狀態(tài)DPS雙點(diǎn)狀態(tài)INS整數(shù)狀態(tài)ACT保護(hù)動(dòng)作ACD方向保護(hù)動(dòng)作信息SEC安全違例計(jì)數(shù)BCR二進(jìn)制計(jì)數(shù)器MV測量值CMV復(fù)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定義的CDC名稱定義SPS單點(diǎn)狀態(tài)DPS雙點(diǎn)34IEC61850定義的CDC名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧波測量值SPC單點(diǎn)控制DPC雙點(diǎn)控制INC整數(shù)狀態(tài)控制BSC可控制的二進(jìn)制步位置ISC可控制的整數(shù)步位置APC可控制的模擬量設(shè)定點(diǎn)SPG單點(diǎn)定值ING整型定值A(chǔ)SG模擬量定值CURVE曲線定值DPL裝置銘牌LPL邏輯節(jié)點(diǎn)銘牌CSD曲線形狀描述IEC61850定義的CDC名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧35公用數(shù)據(jù)類CDC相互關(guān)系實(shí)例類型公用數(shù)據(jù)類實(shí)例類型36功能限制FCCDC中包含多個(gè)數(shù)據(jù)屬性，它們與某一功能相關(guān)，如控制、配置、測量等FC是用來表示數(shù)據(jù)的用途用功能分類來組織數(shù)據(jù)有很多優(yōu)點(diǎn)功能限制FCCDC中包含多個(gè)數(shù)據(jù)屬性，它們與某一功能相關(guān)，如37功能限制分類功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值、CO控制SP設(shè)點(diǎn)SV替代CF配置DC描述SG定值組SE可編輯定值組EX擴(kuò)展定義BR緩沖報(bào)告RP非緩沖報(bào)告LG日志GOGOOSE控制GSGSSE控制MS多波采樣值US單波采樣值功能限制分類功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值、CO控38數(shù)據(jù)命名規(guī)則數(shù)據(jù)命名規(guī)則39數(shù)據(jù)集（DatSet）數(shù)據(jù)集定義數(shù)據(jù)集創(chuàng)建數(shù)據(jù)集與報(bào)告、GOOSE、日志的關(guān)系信息定制數(shù)據(jù)集（DatSet）數(shù)據(jù)集定義40數(shù)據(jù)集示例數(shù)據(jù)集示例41數(shù)據(jù)集示例是有序的DATA或DataAttribute的集合每一個(gè)DATA或DataAttribute的引用(reference)稱為數(shù)據(jù)集成員是報(bào)告/日子/GOOSE傳輸?shù)幕A(chǔ)數(shù)據(jù)集示例是有序的DATA或DataAttribute的集合42抽象通信服務(wù)數(shù)據(jù)模型抽象通信服務(wù)數(shù)據(jù)模型43抽象通信服務(wù)關(guān)聯(lián)服務(wù)信息模型服務(wù)定值組服務(wù)主動(dòng)上送的報(bào)告服務(wù)日志服務(wù)快速報(bào)文服務(wù)采樣值服務(wù)對(duì)時(shí)文件服務(wù)10.取代服務(wù)抽象通信服務(wù)關(guān)聯(lián)服務(wù)10.取代服務(wù)44報(bào)告示例Event：事件數(shù)據(jù)發(fā)生變化總查詢一致性檢查等兩類報(bào)告Unbuffered報(bào)告Buffered報(bào)告報(bào)告示例Event：事件45取代可以簡單理解為人工置數(shù)取代可以簡單理解為人工置數(shù)46定值定值47報(bào)告/日志報(bào)告/日志48GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?

提供了快速和可靠的系統(tǒng)范圍內(nèi)傳輸輸入、輸出數(shù)據(jù)值。

基于分布的概念，通用變電站事件模型提供了一個(gè)高效的方法，利用多路組播/組播服務(wù)向多個(gè)物理設(shè)備同時(shí)傳輸同一個(gè)通用變電站事件信息GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?提49GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?

GOOSE傳送的機(jī)制不是基于TCP/IP協(xié)議，而是對(duì)等傳送方式（peertopeer）。

使用物理網(wǎng)卡地址（MAC地址）

工程中I/O的網(wǎng)絡(luò)接口被設(shè)計(jì)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址（組播地址），GOOSE直接發(fā)送到該網(wǎng)絡(luò)地址

通過支持優(yōu)先級(jí)控制的以太網(wǎng)交換機(jī)，搶先到達(dá)目的地址，數(shù)據(jù)傳輸速度迅速，從根本上改變了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?50GOOSE示例GOOSE示例51控制(遙控)常規(guī)安全的直接控制常規(guī)安全的操作前選擇控制增強(qiáng)安全的直接控制增強(qiáng)安全的操作前選擇控制信號(hào)燈復(fù)歸主要采用:常規(guī)安全的直接控制開關(guān)遙控/定值修改采用:常規(guī)安全的操作前選擇控制控制(遙控)常規(guī)安全的直接控制常規(guī)安全的操作前選52控制過程示例控制過程示例53采樣測量值互感器的數(shù)字化接口標(biāo)準(zhǔn)提供了IED間共享信息的方法支持兩種傳送方法： 在以太網(wǎng)上多播 在串行鏈路上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送。采樣測量值互感器的數(shù)字化接口標(biāo)準(zhǔn)54SMV應(yīng)用SMV應(yīng)用55SMV示例SMV示例56對(duì)時(shí)使用SNTP對(duì)時(shí)方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播MMS文件傳輸方式文件傳輸FTP文件傳輸方式目前國內(nèi)主要采用MMS文件傳輸方式對(duì)時(shí)使用SNTP對(duì)時(shí)方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播MMS文件傳輸57數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)58變電站配置語言基于XML描述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、開關(guān)場及它們的相互關(guān)系IED的配置支持私有擴(kuò)充變電站配置語言基于XML59SCL文件類型SSD：系統(tǒng)規(guī)范定義文件SCD：變電站配置文件ICD：IED能力描述文件CID：配置IED描述文件SCL文件類型SSD：系統(tǒng)規(guī)范定義文件60SCL體系結(jié)構(gòu)SCL體系結(jié)構(gòu)61MMS映射MMS:

報(bào)文制造規(guī)范一種底層傳輸?shù)囊?guī)約

IEC61850將各種模型數(shù)據(jù)以此為載體在各裝置、后臺(tái)間傳輸MMS映射MMS:62IEC61850在RCS9700變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用IEC61850在RCS9700變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用63數(shù)字化變電站系統(tǒng)圖數(shù)字化變電站系統(tǒng)圖64支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)結(jié)構(gòu)支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)65程序化操作

變電站內(nèi)智能設(shè)備依據(jù)變電站操作票的執(zhí)行順序由站內(nèi)智能設(shè)備代替操作人員，自動(dòng)完成操作票的執(zhí)行過程。實(shí)際操作時(shí)只需要變電站內(nèi)運(yùn)行人員或調(diào)度運(yùn)行人員根據(jù)操作要求選擇一條程序化操作命令，操作票的執(zhí)行和操作過程的校驗(yàn)由變電站內(nèi)智能電子設(shè)備自動(dòng)完成程序化操作變電站內(nèi)智能設(shè)備依據(jù)變電站操作票的執(zhí)66變電站程序化操作意義

提高自動(dòng)化水平，減員增效。防止誤操作的發(fā)生,縮短操作時(shí)間，提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站程序化操作意義67程序化操作前提條件對(duì)一次設(shè)備的要求所有參與程序化操作的一次設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化操作。一次設(shè)備具有較高的可靠性。程序化操作的成功與否在絕大多數(shù)情況下取決于一次設(shè)備操作的可靠性，也就是說一次設(shè)備能否正常操作到位，特別是地刀的分合操作，如果一次設(shè)備的可靠性較低，則程序化操作的成功率難以提高。另一方面，程序化操作過程中每一步執(zhí)行前的條件以及每一步執(zhí)行后成功與否的判斷，均需要根據(jù)相關(guān)一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)位置進(jìn)行判斷，因此一次設(shè)備輔助接點(diǎn)位置與一次設(shè)備實(shí)際位置的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，是保證程序化操作正確性的關(guān)鍵因素。

程序化操作前提條件對(duì)一次設(shè)備的要求68程序化操作前提條件對(duì)變電站內(nèi)二次設(shè)備的要求參與程序化操作的各二次設(shè)備要求穩(wěn)定、可靠。具備一定的容錯(cuò)措施。保護(hù)設(shè)備具有可遠(yuǎn)方投退的保護(hù)軟壓板并可實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值區(qū)的遠(yuǎn)方切換。程序化操作前提條件對(duì)變電站內(nèi)二次設(shè)備的要求69程序化操作前提條件對(duì)站內(nèi)通訊規(guī)約的要求可以方便實(shí)現(xiàn)間隔層裝置之間的通訊?？梢猿休d操作票以及操作結(jié)果信息。IEC61850是不二的選擇。程序化操作前提條件對(duì)站內(nèi)通訊規(guī)約的要求70程序化操作前提條件對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信的要求目前變電站對(duì)調(diào)度主站/集控中心主要采用101、104等遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，這些規(guī)約主要傳送的是變電站的四遙信息，標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約對(duì)保護(hù)定值的傳輸和定值的修改沒有定義，如果進(jìn)行程序化操作，必然涉及到遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的擴(kuò)充；另一方面，進(jìn)行變電站程序化操作的目的是實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)方操作，調(diào)度主站在操作過程中需要獲得變電站的實(shí)時(shí)操作報(bào)告，這一點(diǎn)也涉及到遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的擴(kuò)充和修改。程序化操作前提條件對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信的要求71程序化操作時(shí)需要考慮的問題程序化操作驗(yàn)證問題由于變電站通常是不斷進(jìn)行擴(kuò)建的，擴(kuò)建后變電站程序化操作必然會(huì)涉及到已有的帶電間隔，如何在保證程序化操作正確性的前提條件下盡可能減少對(duì)變電站運(yùn)行設(shè)備的影響。因此尋求一種實(shí)施和驗(yàn)證方式，能夠保證在擴(kuò)建過程中對(duì)已有間隔進(jìn)行操作驗(yàn)證也是在220kV變電站內(nèi)實(shí)施程序化操作必然需要解決的問題

程序化操作時(shí)需要考慮的問題程序化操作驗(yàn)證問題72程序化操作方案將程序化操作放在調(diào)度主站或后臺(tái)機(jī)實(shí)現(xiàn)將程序化操作放在后臺(tái)機(jī)實(shí)現(xiàn)，就不能實(shí)現(xiàn)調(diào)度遠(yuǎn)方程序化操作，反之放在調(diào)度主站實(shí)現(xiàn)程序化控制則當(dāng)?shù)夭荒軐?shí)現(xiàn)程序化操作功能，如果當(dāng)?shù)睾笈_(tái)和調(diào)度主站同時(shí)具備程序化操作功能，一方面使系統(tǒng)復(fù)雜，另一反面兩套程序化操作的一致性驗(yàn)證工作量巨大，而且一旦操作票修改需要兩邊修改，給運(yùn)行維護(hù)帶來麻煩

程序化操作方案將程序化操作放在調(diào)度主站或后臺(tái)機(jī)實(shí)現(xiàn)73程序化操作方案站控層設(shè)置程序化操作服務(wù)器變電站內(nèi)所有操作票均存放在該服務(wù)器中，程序化操作服務(wù)器根據(jù)操作順序依次向間隔層設(shè)備下發(fā)控制命令，達(dá)到操作票的程序化操作目的。但是這種做法存在一種缺陷，由于所有的操作票均存儲(chǔ)在程序化操作服務(wù)器中，當(dāng)變電站擴(kuò)建后，由于間隔增加，操作票需要增加內(nèi)容，此時(shí)運(yùn)行間隔無法停電，造成操作票驗(yàn)證不完整，為安全運(yùn)行帶來隱患。程序化操作方案站控層設(shè)置程序化操作服務(wù)器74程序化操作方案間隔層設(shè)備與站控層程序化操作服務(wù)器共同完成程序化操作的方案我們將本間隔操作的所有操作票均存在間隔層測控裝置或四合一裝置中，所有間隔內(nèi)的程序化操作均由間隔裝置負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，而程序化操作中涉及到跨間隔部分的操作則由程序化操作服務(wù)器負(fù)責(zé)完成。程序化操作方案間隔層設(shè)備與站控層程序化操作服務(wù)器共同完成程序75IEC61850介紹講解課件76IEC61850標(biāo)準(zhǔn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)77IEC61850概述IEC61850功能演示IEC61850簡介IEC61850在RCS9700中的應(yīng)用IEC61850概述IEC61850功能演示IEC78概述IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)國際電工委員會(huì)(IEC)TC57工作組制定的《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)概述IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系79概述1995年(IEC)TC57成立了3個(gè)工作組來制定IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)。參考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等標(biāo)準(zhǔn)。2003年出版了IEC正式頒布。國內(nèi)各大廠家在2001開始關(guān)注IEC61850，2004

年進(jìn)入IEC61850實(shí)質(zhì)性研發(fā)，2005年開始有

IEC61850的變電站突入運(yùn)行規(guī)范還在進(jìn)一步完善中，以TISSUE形式在網(wǎng)站上發(fā)布1999年3月IEC61850草案出臺(tái)。

2000年6月(IEC)TC57工作組決定以IEC61850作為電力系統(tǒng)無縫通訊體系的基礎(chǔ)。概述1995年(IEC)TC580概述IEC61850不限制裝置邏輯功能以裝置邏輯功能為基礎(chǔ)建立裝置模型，可根據(jù)不同邏輯功能靈活配置裝置模型，便于不同設(shè)備間互訪概述IEC61850不限制裝置邏輯功能81概述IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。與其他國際標(biāo)準(zhǔn)相比，IEC61850不僅局限于單純的通信規(guī)約,而是（數(shù)字）化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它指導(dǎo)了變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、工程、維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。概述IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、82概述IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的對(duì)象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口，增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動(dòng)化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。概述IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)83概述IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范二次智能裝置的通信模型、通信接口，而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的通信模型、通信接口。采用IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動(dòng)化技術(shù)水平、提高變電站自動(dòng)化安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，節(jié)約開發(fā)、驗(yàn)收、維護(hù)的人力物力，實(shí)現(xiàn)完全互操作。概述IEC61850是至今為止最為完善的變電84概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的好處實(shí)現(xiàn)通信無縫連接，弱化各廠商設(shè)備型號(hào)加強(qiáng)設(shè)備數(shù)字化應(yīng)用，提高自動(dòng)化性能自定義規(guī)范化，可使用變電站特殊要求集成化規(guī)模增大，增強(qiáng)無人值守站可靠性減少電纜使用量，節(jié)約一/二次設(shè)備成本概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的好處85概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)站內(nèi)通信設(shè)備抗干擾性對(duì)設(shè)備運(yùn)行影響增大概述應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)86概述與傳統(tǒng)規(guī)約比較傳統(tǒng)規(guī)約信息體系是扁平的，不同類型信息并列存在，不能體現(xiàn)裝置功能的主從關(guān)系傳統(tǒng)裝置需要通信的內(nèi)容不能任意配置傳統(tǒng)規(guī)約擴(kuò)展太隨意，對(duì)于有特殊通信要求的變電站局限較大傳統(tǒng)規(guī)約是底層傳輸，IEC61850是上層用概述與傳統(tǒng)規(guī)約比較傳統(tǒng)規(guī)約信息體系是扁平的，87IEC61850介紹講解課件88支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)結(jié)構(gòu)支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站：站內(nèi)89IEC61850功能演示IEC61850功能演示90面向?qū)ο蟆?/p>

物理與邏輯的映射面向?qū)ο蟆?/p>

物理與邏輯的映射91邏輯設(shè)備、功能、邏輯節(jié)點(diǎn)所有的功能都可分解為邏輯節(jié)點(diǎn)組成任何一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)都是屬于某個(gè)邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備、功能、邏輯節(jié)點(diǎn)所有的功能都可分解為邏輯節(jié)點(diǎn)組成92邏輯節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系示例邏輯節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系示例93物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)物理設(shè)備抽象通信服務(wù)接口客戶端應(yīng)用數(shù)據(jù)物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)告請(qǐng)求/響應(yīng)請(qǐng)求/響應(yīng)客戶/服務(wù)器通信模式物理設(shè)備應(yīng)用GOOSEMessage

SampledValues多波對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信方式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信方式的應(yīng)用斷路器跳閘:傳送采樣值IEC61850演示物理設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)物理設(shè)備抽象通信服務(wù)接口客戶端應(yīng)用數(shù)據(jù)94IEC61850演示間隔層GOOSE聯(lián)鎖IEC61850演示間隔層GOOSE聯(lián)鎖95GooseMessage:

位置A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能一次設(shè)備保護(hù)測試儀以太網(wǎng)模擬輸入1.仿真故障2.跳閘4.重合GooseMessage:

重合3.新位置GooseMessage:

位置GooseMessage:

跳閘5.新位置GOOSE應(yīng)用演示GooseMessage:

位置A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能96IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介97IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介第一部分：介紹和概述第二部分：術(shù)語第三部分：總體要求第四部分：系統(tǒng)和項(xiàng)目管理第五部分：功能通信需求和裝置模型第六部分：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配置第七部分：基本通信結(jié)構(gòu)第八部分：映射到MMS和以太網(wǎng)第九部分：模擬采樣數(shù)據(jù)第十部分：一致性測試IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡介第一部分：介紹和概述98章節(jié)5裝置模型和功能的通信要求章節(jié)1～3介紹和概述/術(shù)語/總體要求系統(tǒng)概述和要求通信網(wǎng)絡(luò)

通信映射章節(jié)8-1SCSM映射到MMS和ISO/IEC8802-3章節(jié)9-1SCSM映射-通過單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信鏈路的采樣值章節(jié)9-2SCSM映射-通過ISO/IEC8802-3的采樣值Scada通信服務(wù)章節(jié)7-2變電站/裝置基本通信結(jié)構(gòu)(ACSI)

數(shù)據(jù)模型章節(jié)7-3公用數(shù)據(jù)類定義(CDC)章節(jié)7-4邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)類定義

實(shí)時(shí)通信

GOOSE、采樣值章節(jié)7-2變電站/裝置基本通信結(jié)構(gòu)(ACSI)裝置章節(jié)5IED通信配置描述語言章節(jié)4系統(tǒng)和項(xiàng)目管理系統(tǒng)施工和工程管理一致性測試(章節(jié)10)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)各章節(jié)層次關(guān)系章節(jié)5裝置模型和功能的通信要求通信網(wǎng)99功能、裝置、邏輯節(jié)點(diǎn)定義功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)。如：母線保護(hù)，聯(lián)鎖，報(bào)警管理等。裝置：是一種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)部分功能。如：斷路器、繼電器、變電站計(jì)算機(jī)等。邏輯節(jié)點(diǎn)：功能的基本單元。功能、裝置、邏輯節(jié)點(diǎn)定義功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)。100應(yīng)用、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備關(guān)系1)站控計(jì)算機(jī).2)同期裝置.3)距離保護(hù)+過流保護(hù)4)開關(guān)單元控制器5)電流互感器6)電壓互感器7)母線電壓互感器.應(yīng)用、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備關(guān)系1)站控計(jì)算機(jī).101物理映射到邏輯實(shí)際裝置CPU1差動(dòng)功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置保護(hù)功能

測量功能控制功能CPU2測量功能差動(dòng)保護(hù)PDIF距離保護(hù)PDIS過流保護(hù)PTOC計(jì)量類測量MMTR相序測量MSQI開關(guān)/刀閘遙控CSWI開關(guān)位置XCBR刀閘位置XSWI物理映射到邏輯實(shí)際裝置CPU1CPU3虛擬裝置保102樹形層次實(shí)際裝置CPU1差動(dòng)功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置保護(hù)LDPDIF1OpstValtqHiSet

setMagfPDIF2OpHiSetCPU2測量功能測量LDMMXU1TotWMagtqPhV

setMagfMMXU2phsAcValq控制LDXCBR1PosstValtqBlkCls

stValqCSWI1PosctlValq樹形層次實(shí)際裝置CPU1CPU3虛擬裝置保護(hù)LD103IEC61850層次模型IEC61850層次模型104標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯節(jié)點(diǎn)組名稱描述Axxx自動(dòng)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(diǎn)（2）Mxxx計(jì)量/測量（8）Pxxx保護(hù)（28）Rxxx保護(hù)相關(guān)（10）Sxxx傳感器、監(jiān)視（4）Txxx互感器（2）Xxxx開關(guān)設(shè)備（2）Yxxx電力變壓器（4）Zxxx其他設(shè)備（15）標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯節(jié)點(diǎn)組名稱描述Axxx自動(dòng)控制（4）Cxxx監(jiān)視105LN應(yīng)用示例LN應(yīng)用示例106邏輯節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)則邏輯節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)則107公共數(shù)據(jù)類CDC定義描述數(shù)據(jù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)CDC是由預(yù)先定義的簡單對(duì)象組成的復(fù)雜對(duì)象，通過功能限制FC組織起來 例如：SPS：單點(diǎn)狀態(tài)信息on/off DPS：雙點(diǎn)狀態(tài)信息on/off/trans公共數(shù)據(jù)類CDC定義描述數(shù)據(jù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)108IEC61850基本數(shù)據(jù)類型IEC61850基本數(shù)據(jù)類型109IEC61850定義的CDC名稱定義SPS單點(diǎn)狀態(tài)DPS雙點(diǎn)狀態(tài)INS整數(shù)狀態(tài)ACT保護(hù)動(dòng)作ACD方向保護(hù)動(dòng)作信息SEC安全違例計(jì)數(shù)BCR二進(jìn)制計(jì)數(shù)器MV測量值CMV復(fù)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定義的CDC名稱定義SPS單點(diǎn)狀態(tài)DPS雙點(diǎn)110IEC61850定義的CDC名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧波測量值SPC單點(diǎn)控制DPC雙點(diǎn)控制INC整數(shù)狀態(tài)控制BSC可控制的二進(jìn)制步位置ISC可控制的整數(shù)步位置APC可控制的模擬量設(shè)定點(diǎn)SPG單點(diǎn)定值ING整型定值A(chǔ)SG模擬量定值CURVE曲線定值DPL裝置銘牌LPL邏輯節(jié)點(diǎn)銘牌CSD曲線形狀描述IEC61850定義的CDC名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧111公用數(shù)據(jù)類CDC相互關(guān)系實(shí)例類型公用數(shù)據(jù)類實(shí)例類型112功能限制FCCDC中包含多個(gè)數(shù)據(jù)屬性，它們與某一功能相關(guān)，如控制、配置、測量等FC是用來表示數(shù)據(jù)的用途用功能分類來組織數(shù)據(jù)有很多優(yōu)點(diǎn)功能限制FCCDC中包含多個(gè)數(shù)據(jù)屬性，它們與某一功能相關(guān)，如113功能限制分類功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值、CO控制SP設(shè)點(diǎn)SV替代CF配置DC描述SG定值組SE可編輯定值組EX擴(kuò)展定義BR緩沖報(bào)告RP非緩沖報(bào)告LG日志GOGOOSE控制GSGSSE控制MS多波采樣值US單波采樣值功能限制分類功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值、CO控114數(shù)據(jù)命名規(guī)則數(shù)據(jù)命名規(guī)則115數(shù)據(jù)集（DatSet）數(shù)據(jù)集定義數(shù)據(jù)集創(chuàng)建數(shù)據(jù)集與報(bào)告、GOOSE、日志的關(guān)系信息定制數(shù)據(jù)集（DatSet）數(shù)據(jù)集定義116數(shù)據(jù)集示例數(shù)據(jù)集示例117數(shù)據(jù)集示例是有序的DATA或DataAttribute的集合每一個(gè)DATA或DataAttribute的引用(reference)稱為數(shù)據(jù)集成員是報(bào)告/日子/GOOSE傳輸?shù)幕A(chǔ)數(shù)據(jù)集示例是有序的DATA或DataAttribute的集合118抽象通信服務(wù)數(shù)據(jù)模型抽象通信服務(wù)數(shù)據(jù)模型119抽象通信服務(wù)關(guān)聯(lián)服務(wù)信息模型服務(wù)定值組服務(wù)主動(dòng)上送的報(bào)告服務(wù)日志服務(wù)快速報(bào)文服務(wù)采樣值服務(wù)對(duì)時(shí)文件服務(wù)10.取代服務(wù)抽象通信服務(wù)關(guān)聯(lián)服務(wù)10.取代服務(wù)120報(bào)告示例Event：事件數(shù)據(jù)發(fā)生變化總查詢一致性檢查等兩類報(bào)告Unbuffered報(bào)告Buffered報(bào)告報(bào)告示例Event：事件121取代可以簡單理解為人工置數(shù)取代可以簡單理解為人工置數(shù)122定值定值123報(bào)告/日志報(bào)告/日志124GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?

提供了快速和可靠的系統(tǒng)范圍內(nèi)傳輸輸入、輸出數(shù)據(jù)值。

基于分布的概念，通用變電站事件模型提供了一個(gè)高效的方法，利用多路組播/組播服務(wù)向多個(gè)物理設(shè)備同時(shí)傳輸同一個(gè)通用變電站事件信息GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?提125GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?

GOOSE傳送的機(jī)制不是基于TCP/IP協(xié)議，而是對(duì)等傳送方式（peertopeer）。

使用物理網(wǎng)卡地址（MAC地址）

工程中I/O的網(wǎng)絡(luò)接口被設(shè)計(jì)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址（組播地址），GOOSE直接發(fā)送到該網(wǎng)絡(luò)地址

通過支持優(yōu)先級(jí)控制的以太網(wǎng)交換機(jī)，搶先到達(dá)目的地址，數(shù)據(jù)傳輸速度迅速，從根本上改變了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?126GOOSE示例GOOSE示例127控制(遙控)常規(guī)安全的直接控制常規(guī)安全的操作前選擇控制增強(qiáng)安全的直接控制增強(qiáng)安全的操作前選擇控制信號(hào)燈復(fù)歸主要采用:常規(guī)安全的直接控制開關(guān)遙控/定值修改采用:常規(guī)安全的操作前選擇控制控制(遙控)常規(guī)安全的直接控制常規(guī)安全的操作前選128控制過程示例控制過程示例129采樣測量值互感器的數(shù)字化接口標(biāo)準(zhǔn)提供了IED間共享信息的方法支持兩種傳送方法： 在以太網(wǎng)上多播 在串行鏈路上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送。采樣測量值互感器的數(shù)字化接口標(biāo)準(zhǔn)130SMV應(yīng)用SMV應(yīng)用131SMV示例SMV示例132對(duì)時(shí)使用SNTP對(duì)時(shí)方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播MMS文件傳輸方式文件傳輸FTP文件傳輸方式目前國內(nèi)主要采用MMS文件傳輸方式對(duì)時(shí)使用SNTP對(duì)時(shí)方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播MMS文件傳輸133數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)134變電站配置語言基于XML描述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、開關(guān)場及它們的相互關(guān)系IED的配置支持私有擴(kuò)充變電站配置語言基于XML135SCL文件類型SSD：系統(tǒng)規(guī)范定義文件SCD：變電站配置文件ICD：IED能力描述文件CID：配置IED描述文件SCL文件類型SSD：系統(tǒng)規(guī)范定義文件136SCL體系結(jié)構(gòu)SCL體系結(jié)構(gòu)137MMS映射MMS:

報(bào)文制造規(guī)范一種底層傳輸?shù)囊?guī)約

IEC61850將各種模型數(shù)據(jù)以此為載體在各裝置、后臺(tái)間傳輸MMS映射MMS:138IEC61850在RCS9700變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用IEC61850在RCS9700變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用139數(shù)字化變電站系統(tǒng)圖數(shù)字化變電站系統(tǒng)圖140支持電子式互感器和GOOSE的數(shù)字化