電力自動化通信研討會

IEC61850規(guī)約及其測試電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動化設(shè)備質(zhì)檢中心規(guī)約測試實驗室2007年5月21日IEC61850標準IEC61850標準概述相關(guān)術(shù)語數(shù)據(jù)模型和ACSI信息服務模型概述變電站自動化系統(tǒng)(SAS)，其二次設(shè)備從電子機械設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展。采用一些智能電子設(shè)備去完成所要求的功能(繼電保護、當?shù)睾瓦h方監(jiān)視和控制等)，來實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)。自然，提出了在智能電子設(shè)備之間高效通信的要求，特別是標準協(xié)議的要求。變電站自動化標準化的目的是制定一個滿足功能和性能要求的通信標準。

IEC61850標準的目的是規(guī)定各項要求，并提供一個框架以達到由不同供應商提供的智能電子設(shè)備(IED)的互操作性。標準將保證下述特性：

a）全部通信協(xié)議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信標準的基礎(chǔ)上。

b）采用的協(xié)議是開放的并支持設(shè)備自我描述，以達到增加新功能的可能性。（61850－6部分）

c）標準將基于電力工業(yè)的相關(guān)需求的數(shù)據(jù)對象。（61850－7部分）

d）通信的語法和語義將基于采用電力系統(tǒng)相關(guān)的共同數(shù)據(jù)對象。

e）通信標準將考慮到變電站自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個節(jié)點，例如變電站自動化系統(tǒng)是整個電力控制系統(tǒng)的一個單元。相關(guān)術(shù)語智能電子設(shè)備IntelligentElectronicDeviceIED

一個或者多個處理器協(xié)調(diào)工作的任何設(shè)備具有從或者到一個外部源接受和發(fā)送數(shù)據(jù)/控制(例如電子多功能表計,數(shù)字繼電保護,控制器)的能力?；ゲ僮餍詉nteroperability

來自同一或不同制造商的兩個以上智能電子設(shè)備交換信息、使用信息以正確執(zhí)行規(guī)定功能的能力。邏輯節(jié)點LogicalNodesLN

邏輯節(jié)點是交換數(shù)據(jù)的最小功能。LN是由它的數(shù)據(jù)和方法所定義的對象。抽象通信服務接口ACSI

抽象通信服務接口(ACSI)：為智能電子設(shè)備(IED)提供了抽象通信服務，例如連接、變量訪問、非請求數(shù)據(jù)傳輸(報告、設(shè)備控制以及文件傳輸服務、和所采用的實際通信棧和協(xié)議集獨立的一種虛擬接口。變電站自動化系統(tǒng)的功能是控制和監(jiān)視，分成3層∶

變電站層、間隔層、過程層數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)建模和服務僅當邏輯節(jié)點能夠解釋并處理接收的數(shù)據(jù)(語法和語義)和采用的通信服務，邏輯節(jié)點才能夠彼此進行互操作。對賦予邏輯節(jié)點的數(shù)據(jù)對象和它們在邏輯節(jié)點內(nèi)的標識進行標準化是必要的。應用的數(shù)據(jù)和服務可按三個層次建模，第1層描述抽象模型以及在邏輯節(jié)點間交換信息的通信服務，第2，3層定義應用域特定對象模型。它包括數(shù)據(jù)類及其屬性和與邏輯節(jié)點之間關(guān)系的規(guī)范。層1：抽象通信服務接口(ACSI)

抽象通信服務接口規(guī)定了模型和訪問域(變電站自動化)特定對象模型單元的服務，通信服務提供的機能不僅為了讀和寫對象值，并可進行其他的操作例如控制一次設(shè)備。

層2：公共數(shù)據(jù)類第2層定義了公共數(shù)據(jù)類(CDC)。公共數(shù)據(jù)類定義了由一個或多個屬性組成的結(jié)構(gòu)信息。屬性的數(shù)據(jù)類型可為基本類型(例如INTEGER，在本標準系列第7-1部分中定義)。在第3層定義的數(shù)據(jù)類為應用中特定使用的CDC特例。

層3：兼容邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類

本層定義了兼容對象模型，它規(guī)定了邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類。兼容邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類的標識和意義(語義)不需要定義任何額外的規(guī)范。ACSI服務模型基本信息模型概述構(gòu)成域特定的信息模型為∶

-SERVER(服務器)代表設(shè)備的外部可視性能。所有其它ACSI模型是服務器的一部分。服務器有兩種角色:和客戶通信（大多數(shù)服務模型可以和客戶設(shè)備通信)，向?qū)Φ仍O(shè)備發(fā)送信息(例如采樣值)。

-LOGICAL-DEVICE(LD邏輯設(shè)備)

包含由一組域特定應用功能產(chǎn)生和使用的信息；功能定義為LOGICAL-NODE。

-LOGICAL-NODE(LN)包含由域特定應用功能例如過電壓保護或斷路器等產(chǎn)生和使用的信息。

-DATA提供各種手段去規(guī)定包含在LOGICAL-NODE內(nèi)的類型信息，例如帶品質(zhì)信息和時標的開關(guān)位置。每個信息模型定義為類。這些類由屬性和服務組成。ACSI還包括對數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)集進行操作服務的模型∶

a)

數(shù)據(jù)集模型將各種數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性編成組。用以直接訪問、報告、日志。

b)取代模型用其它值代替過程值。

c)定值組控制塊模型

定義如何從一組定值切換到另一組定值以及如何編輯定值組。

d)

報告控制塊和

日志控制塊模型

描述了基于客戶參數(shù)集產(chǎn)生報告和日志的條件。過程數(shù)據(jù)值的變化(例如狀態(tài)變化或死區(qū))或由品質(zhì)變化觸發(fā)產(chǎn)生報告，記入日志以備以后檢索。報告可立即發(fā)送或延遲發(fā)送(緩存)。報告提供了狀態(tài)變位和事件順序信息交換。

e)通用變電站事件(GOOSE)控制塊它支持輸入和輸出值快速可靠的系統(tǒng)范圍分配；IED二進制狀態(tài)信息(例如跳閘信號)對等交換。

f)采樣值傳輸控制塊模型例如儀用變壓器采樣值快速循環(huán)傳輸。

g)控制模型描述控制服務，例如控制設(shè)備。

h)時間和時間同步模型為設(shè)備和系統(tǒng)提供了時間基準。

i)文件傳輸模型定義了大型數(shù)據(jù)塊例如程序的交換。IEC61850規(guī)約測試技術(shù)電力系統(tǒng)規(guī)約一致性測試概述相關(guān)術(shù)語測試系統(tǒng)架構(gòu)測試功能描述KEMA測試工具簡介一致性測試概述一致性測試是對通信以及因為通信組成了系統(tǒng)的IED的型式試驗，為各廠家的裝置實現(xiàn)互操作做好測試基礎(chǔ)。目標：對采用IEC61850協(xié)議的變電站二次裝置或站控層設(shè)備進行通訊規(guī)約的測試分析，包括正向、反向測試，最終給出一致性評估報告相關(guān)術(shù)語Server服務與Client服務通常通訊功能由Server端與Client端共同完成，Server服務端提供數(shù)據(jù)，Client服務端得到數(shù)據(jù)。被測設(shè)備指被測試的設(shè)備，檢驗其完成通訊規(guī)約的Server服務以及Client服務的能力，通常間隔層設(shè)備提供Server服務，站控層設(shè)備提供Client服務，對于某些通訊控制器，可能同時提供Server服務和Client服務。仿真系統(tǒng)指能提供被測設(shè)備輸入所需的仿真數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，可以是一臺具體嵌入式裝置，也可以是一個帶仿真軟件的PC機。分析系統(tǒng)通過控制仿真系統(tǒng)，使用各種模擬報文，與被測設(shè)備進行通訊，對被測設(shè)備的反饋通訊報文分析，最后給出報告。測試用例為分析系統(tǒng)實現(xiàn)各種模擬報文所配置的參數(shù)稱測試用例。測試用例由組態(tài)程序事先配置，或直接從實際運行系統(tǒng)或測試系統(tǒng)的通訊數(shù)據(jù)中記錄得到正向測試對被測設(shè)備提供正常數(shù)據(jù)的功能測試。仿真系統(tǒng)發(fā)出的報文是模擬正常通訊狀況。反向測試主要對被測設(shè)備的容錯、性能等相關(guān)的測試。仿真系統(tǒng)發(fā)出的報文是模擬異常通訊狀況，通過模擬特殊的錯誤或異常報文來測試。測試系統(tǒng)架構(gòu)測試功能描述IEC61850的Client服務測試功能測試包括以下部分:1 數(shù)據(jù)模型（DL/T860.73和DL/T860.74）3 應用關(guān)聯(lián)模型（6.2.4.6）5 數(shù)據(jù)集模型（6.2.4.8）6 取代模型（6.2.4.9）7 定值組控制模型（6.2.4.10）8 報告模型（6.2.4.11）9 記錄模型（6.2.4.12）10 通用變電站事件模型（6.2.4.13）11 采樣測量值傳輸模型（6.2.4.14）12 控制模型（6.2.4.15）13 時間和時間同步模型（6.2.4.16）14 文件傳輸模型（6.2.4.17）15 組合測試（6.2.4.18）KEMA測試工具簡介KEMA是世界公認的國家級測試認證機構(gòu)，是歐洲最具權(quán)威的認證機構(gòu)之一，就IEC61850測試來說，目前較有世界影響力的唯有KEMA公司一家。電力系統(tǒng)規(guī)約測試實驗室，擁有從荷蘭引進的、具有國際性權(quán)威的產(chǎn)品認證與檢測工具－KEMA規(guī)約測試軟件包。其中包括：1.UniCA61850Analyzer2.UniCASim61850Client3.UniCASim61850GOO