變電站自動化61850標(biāo)準(zhǔn)NARI

IEC61850規(guī)范IEC61850概述IEC61850功能演示IEC61850簡介IEC61850在RCS9700中的運(yùn)用概述IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的國際規(guī)范國際電工委員會(IEC)TC57任務(wù)組制定的<變電站通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)>系列規(guī)范，是基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺的變電站自動化系統(tǒng)獨(dú)一的國際規(guī)范概述1995年(IEC)TC57成立了3個任務(wù)組來制定IEC61850的規(guī)范。參考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等規(guī)范。2003年出版了IEC正式公布。國內(nèi)各大廠家在2001開場關(guān)注IEC61850，2004年進(jìn)入IEC61850本質(zhì)性研發(fā)，2005年開場有IEC61850的變電站突入運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)范還在進(jìn)一步完善中，以TISSUE方式在網(wǎng)站上發(fā)布1999年3月IEC61850草案出臺。2000年6月(IEC)TC57任務(wù)組決議以IEC61850作為電力系統(tǒng)無縫通訊體系的根底。概述IEC61850不限制安裝邏輯功能以安裝邏輯功能為根底建立安裝模型，可根據(jù)不同邏輯功能靈敏配置安裝模型，便于不同設(shè)備間互訪概述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)備的自描畫特征和通用配置言語。與其他國際規(guī)范相比，IEC61850不僅局限于單純的通訊規(guī)約,而是〔數(shù)字〕化變電站自動化系統(tǒng)的規(guī)范，它指點(diǎn)了變電站自動化的設(shè)計、開發(fā)、工程、維護(hù)等各個領(lǐng)域。概述IEC61850規(guī)范經(jīng)過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象一致建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的籠統(tǒng)通訊效力接口，加強(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)無縫銜接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850規(guī)范。概述IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動化規(guī)范規(guī)范二次智能安裝的通訊模型、通訊接口，而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的通訊模型、通訊接口。采用IEC61850國際規(guī)范可以大大提高變電站自動化技術(shù)程度、提高變電站自動化平安穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)程度，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。概述運(yùn)用IEC61850規(guī)范的益處實(shí)現(xiàn)通訊無縫銜接，弱化各廠商設(shè)備型號加強(qiáng)設(shè)備數(shù)字化運(yùn)用，提高自動化性能自定義規(guī)范化，可運(yùn)用變電站特殊要求集成化規(guī)模增大，加強(qiáng)無人值守站可靠性減少電纜運(yùn)用量，節(jié)約一/二次設(shè)備本錢概述運(yùn)用IEC61850規(guī)范的缺陷網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)站內(nèi)通訊設(shè)備抗干擾性對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)影響增大概述與傳統(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，不能表達(dá)安裝功能的主從關(guān)系傳統(tǒng)安裝需求通訊的內(nèi)容不能恣意配置傳統(tǒng)規(guī)約擴(kuò)展太隨意，對于有特殊通訊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)構(gòu)造IEC61850功能演示面向?qū)ο蟆?/p>

物理與邏輯的映射邏輯設(shè)備、功能、邏輯節(jié)點(diǎn)一切的功能都可分解為邏輯節(jié)點(diǎn)組成任何一個邏輯節(jié)點(diǎn)都是屬于某個邏輯設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系例如物理設(shè)備效力器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)物理設(shè)備籠統(tǒng)通訊效力接口客戶端運(yùn)用數(shù)據(jù)物理設(shè)備效力器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)運(yùn)用數(shù)據(jù)報告懇求/呼應(yīng)懇求/呼應(yīng)客戶/效力器通訊方式物理設(shè)備運(yùn)用GOOSEMessage

SampledValues多波對等網(wǎng)絡(luò)通訊方式對等網(wǎng)絡(luò)通訊方式的運(yùn)用斷路器跳閘:傳送采樣值IEC61850演示IEC61850演示間隔層GOOSE聯(lián)鎖GooseMessage:

位置A公司維護(hù)B公司維護(hù)智能一次設(shè)備維護(hù)測試儀以太網(wǎng)模擬輸入1.仿真缺點(diǎn)2.跳閘4.重合GooseMessage:

重合3.新位置GooseMessage:

位置GooseMessage:

跳閘5.新位置GOOSE運(yùn)用演示IEC61850規(guī)范簡介IEC61850規(guī)范簡介第一部分：引見和概述第二部分：術(shù)語第三部分：總體要求第四部分：系統(tǒng)和工程管理第五部分：功能通訊需求和安裝模型第六部分：變電站自動化系統(tǒng)配置第七部分：根本通訊構(gòu)造第八部分：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：一致性測試章節(jié)5安裝模型和功能的通訊要求章節(jié)1～3引見和概述/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-經(jīng)過單向多路點(diǎn)對點(diǎn)串行通訊鏈路的采樣值章節(jié)9-2SCSM映射-經(jīng)過ISO/IEC8802-3的采樣值Scada通訊效力章節(jié)7-2變電站/安裝基本通訊構(gòu)造(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)時通訊GOOSE、采樣值章節(jié)7-2變電站/安裝基本通訊構(gòu)造(ACSI)裝置章節(jié)5IED通訊配置描畫言語章節(jié)4系統(tǒng)和工程管理系統(tǒng)施工和工程管理一致性測試(章節(jié)10)IEC61850規(guī)范各章節(jié)層次關(guān)系功能、安裝、邏輯節(jié)點(diǎn)定義功能：變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的義務(wù)。如：母線維護(hù)，聯(lián)鎖，報警管理等。安裝：是一種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)部分功能。如：斷路器、繼電器、變電站計算機(jī)等。邏輯節(jié)點(diǎn)：功能的根本單元。運(yùn)用、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備關(guān)系1)站控計算機(jī).2)同期安裝.3)間隔維護(hù)+過流維護(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.物理映射到邏輯實(shí)踐安裝CPU1差動功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置維護(hù)功能

丈量功能控制功能CPU2丈量功能差動維護(hù)PDIF間隔維護(hù)PDIS過流維護(hù)PTOC計量類丈量MMTR相序丈量MSQI開關(guān)/刀閘遙控CSWI開關(guān)位置XCBR刀閘位置XSWI樹形層次實(shí)踐安裝CPU1差動功能遠(yuǎn)跳功能CPU3開關(guān)控制開關(guān)位置虛擬裝置維護(hù)LDPDIF1OpstValtqHiSetsetMagfPDIF2OpHiSetCPU2丈量功能丈量LDMMXU1TotWMagtqPhVsetMagfMMXU2phsAcValq控制LDXCBR1PosstValtqBlkClsstValqCSWI1PosctlValqIEC61850層次模型規(guī)范化的邏輯節(jié)點(diǎn)組名稱描述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(diǎn)（2）Mxxx計量/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）LN運(yùn)用例如邏輯節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)那么公共數(shù)據(jù)類CDC定義描畫數(shù)據(jù)對象的規(guī)范構(gòu)造CDC是由預(yù)先定義的簡單對象組成的復(fù)雜對象，經(jīng)過功能限制FC組織起來 例如：SPS：單點(diǎn)形狀信息on/off DPS：雙點(diǎn)形狀信息on/off/transIEC61850根本數(shù)據(jù)類型IEC61850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)動作ACD方向保護(hù)動作信息SEC安全違例計數(shù)BCR二進(jìn)制計數(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曲線形狀描述公用數(shù)據(jù)類CDC相互關(guān)系實(shí)例類型功能限制FCCDC中包含多個數(shù)據(jù)屬性，它們與某一功能相關(guān)，如控制、配置、丈量等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緩沖報告RP非緩沖報告LG日志GOGOOSE控制GSGSSE控制MS多波采樣值US單波采樣值數(shù)據(jù)命名規(guī)那么數(shù)據(jù)集〔DatSet〕數(shù)據(jù)集定義數(shù)據(jù)集創(chuàng)建數(shù)據(jù)集與報告、GOOSE、日志的關(guān)系信息定制數(shù)據(jù)集例如數(shù)據(jù)集例如是有序的DATA或DataAttribute的集合每一個DATA或DataAttribute的援用(reference)稱為數(shù)據(jù)集成員是報告/日子/GOOSE傳輸?shù)母谆\統(tǒng)通訊效力數(shù)據(jù)模型籠統(tǒng)通訊效力關(guān)聯(lián)效力信息模型效力定值組效力自動上送的報告效力日志效力快速報文效力采樣值效力對時文件效力10.取代效力報告例如Event：事件數(shù)據(jù)發(fā)生變化總查詢一致性檢查等兩類報告Unbuffered報告Buffered報告取代可以簡單了解為人工置數(shù)定值報告/日志GOOSE(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高效的方法，利用多路組播/組播效力向多個物理設(shè)備同時傳輸同一個通用變電站事件信息GOOSE(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，而是對等傳送方式〔peertopeer〕。

運(yùn)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)計成一個網(wǎng)絡(luò)地址〔組播地址〕，GOOSE直接發(fā)送到該網(wǎng)絡(luò)地址

經(jīng)過支持優(yōu)先級控制的以太網(wǎng)交換機(jī)，搶先到達(dá)目的地址，數(shù)據(jù)傳輸速度迅速，從根本上改動了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時性GOOSE例如控制(遙控)常規(guī)平安的直接控制常規(guī)平安的操作前選擇控制加強(qiáng)平安的直接控制加強(qiáng)平安的操作前選擇控制信號燈復(fù)歸主要采用:常規(guī)平安的直接控制開關(guān)遙控/定值修正采用:常規(guī)平安的操作前選擇控制控制過程例如采樣丈量值互感器的數(shù)字化接口規(guī)范提供了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)對點(diǎn)傳送。SMV運(yùn)用SMV例如對時運(yùn)用SNTP對時方式:點(diǎn)對點(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文件傳輸方式數(shù)字化變電站通訊系統(tǒng)變電站配置言語基于XML描畫變電站自動化系統(tǒng)、開關(guān)場及它們的相互關(guān)系IED的配置支持私有擴(kuò)展SCL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才干描畫文件CID：配置IED描畫文件SCL體系構(gòu)造MMS映射MMS:報文制造規(guī)范一種底層傳輸?shù)囊?guī)約IEC61850將各種模型數(shù)據(jù)以此為載體在各安裝、后臺間傳輸IEC61850在RCS9700變電站自動化系統(tǒng)中的運(yùn)用數(shù)字化變電站系統(tǒng)圖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)構(gòu)造程序化操作變電站內(nèi)智能設(shè)備根據(jù)變電站操作票的執(zhí)行順序由站內(nèi)智能設(shè)備替代操作人員，自動完成操作票的執(zhí)行過程。實(shí)踐操作時只需求變電站內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)人員或調(diào)度運(yùn)轉(zhuǎn)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)備自動完成變電站程序化操作意義提高自動化程度，減員增效。防止誤操作的發(fā)生,縮短操作時間，提高變電站的平安運(yùn)轉(zhuǎn)程度。程序化操作前提條件對一次設(shè)備的要求一切參與程序化操作的一次設(shè)備需求實(shí)現(xiàn)電動化操作。一次設(shè)備具有較高的可靠性。程序化操作的勝利與否在絕大多數(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，假設(shè)一次設(shè)備的可靠性較低，那么程序化操作的勝利率難以提高。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)行后勝利與否的判別，均需求根據(jù)相關(guān)一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)位置進(jìn)展判別，因此一次設(shè)備輔助接點(diǎn)位置與一次設(shè)備實(shí)踐位置的嚴(yán)厲對應(yīng)，是保證程序化操作正確性的關(guān)鍵要素。程序化操作前提條件對變電站內(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。具備一定的容錯措施。維護(hù)設(shè)備具有可遠(yuǎn)方投退的維護(hù)軟壓板并可實(shí)現(xiàn)維護(hù)定值區(qū)的遠(yuǎn)方切換。程序化操作前提條件對站內(nèi)通訊規(guī)約的要求可以方便實(shí)現(xiàn)間隔層安裝之間的通訊?？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遠(yuǎn)動通訊的要求目前變電站對調(diào)度主站/集控中心主要采用101、104等遠(yuǎn)動規(guī)約，這些規(guī)約主要傳送的是變電站的四遙信息，規(guī)范的遠(yuǎn)動規(guī)約對維護(hù)定值的傳輸和定值的修正沒有定義，假設(shè)進(jìn)展程序化操作，必然涉及到遠(yuǎn)動規(guī)約的擴(kuò)展；另一方面，進(jìn)展變電站程序化操作的目的是實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)