变电站自动化61850标准NARI

IEC61850规范IEC61850概述IEC61850功能演示IEC61850简介IEC61850在RCS9700中的运用概述IEC61850是新一代的变电站自动化系统的国际规范国际电工委员会(IEC)TC57任务组制定的<变电站通讯网络和系统>系列规范，是基于网络通讯平台的变电站自动化系统独一的国际规范概述1995年(IEC)TC57成立了3个任务组来制定IEC61850的规范。参考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等规范。2003年出版了IEC正式公布。国内各大厂家在2001开场关注IEC61850，2004年进入IEC61850本质性研发，2005年开场有IEC61850的变电站突入运转规范还在进一步完善中，以TISSUE方式在网站上发布1999年3月IEC61850草案出台。2000年6月(IEC)TC57任务组决议以IEC61850作为电力系统无缝通讯体系的根底。概述IEC61850不限制安装逻辑功能以安装逻辑功能为根底建立安装模型，可根据不同逻辑功能灵敏配置安装模型，便于不同设备间互访概述IEC61850规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描画特征和通用配置言语。与其他国际规范相比，IEC61850不仅局限于单纯的通讯规约,而是〔数字〕化变电站自动化系统的规范，它指点了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。概述IEC61850规范经过对变电站自动化系统中的对象一致建模，采用面向对象技术和独立于网络构造的笼统通讯效力接口，加强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝衔接。智能化一次设备和数字式变电站要求变电站自动化采用IEC61850规范。概述IEC61850是至今为止最为完善的变电站自动化规范规范二次智能安装的通讯模型、通讯接口，而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的通讯模型、通讯接口。采用IEC61850国际规范可以大大提高变电站自动化技术程度、提高变电站自动化平安稳定运转程度，节约开发、验收、维护的人力物力，实现完全互操作。概述运用IEC61850规范的益处实现通讯无缝衔接，弱化各厂商设备型号加强设备数字化运用，提高自动化性能自定义规范化，可运用变电站特殊要求集成化规模增大，加强无人值守站可靠性减少电缆运用量，节约一/二次设备本钱概述运用IEC61850规范的缺陷网络依赖性强站内通讯设备抗干扰性对设备运转影响增大概述与传统规约比较传统规约信息体系是扁平的，不同类型信息并列存在，不能表达安装功能的主从关系传统安装需求通讯的内容不能恣意配置传统规约扩展太随意，对于有特殊通讯要求的变电站局限较大传统规约是底层传输，IEC61850是上层用支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站数字化变电站：站内构造IEC61850功能演示面向对象、

物理与逻辑的映射逻辑设备、功能、逻辑节点一切的功能都可分解为逻辑节点组成任何一个逻辑节点都是属于某个逻辑设备逻辑节点的相互关系例如物理设备效力器数据数据物理设备笼统通讯效力接口客户端运用数据物理设备效力器数据数据运用数据报告恳求/呼应恳求/呼应客户/效力器通讯方式物理设备运用GOOSEMessage

SampledValues多波对等网络通讯方式对等网络通讯方式的运用断路器跳闸:传送采样值IEC61850演示IEC61850演示间隔层GOOSE联锁GooseMessage:

位置A公司维护B公司维护智能一次设备维护测试仪以太网模拟输入1.仿真缺点2.跳闸4.重合GooseMessage:

重合3.新位置GooseMessage:

位置GooseMessage:

跳闸5.新位置GOOSE运用演示IEC61850规范简介IEC61850规范简介第一部分：引见和概述第二部分：术语第三部分：总体要求第四部分：系统和工程管理第五部分：功能通讯需求和安装模型第六部分：变电站自动化系统配置第七部分：根本通讯构造第八部分：映射到MMS和以太网第九部分：模拟采样数据第十部分：一致性测试章节5安装模型和功能的通讯要求章节1～3引见和概述/术语/总体要求系统概述和要求通信网络通信映射章节8-1SCSM映射到MMS和ISO/IEC8802-3章节9-1SCSM映射-经过单向多路点对点串行通讯链路的采样值章节9-2SCSM映射-经过ISO/IEC8802-3的采样值Scada通讯效力章节7-2变电站/安装基本通讯构造(ACSI)数据模型章节7-3公用数据类定义(CDC)章节7-4逻辑节点和数据类定义实时通讯GOOSE、采样值章节7-2变电站/安装基本通讯构造(ACSI)装置章节5IED通讯配置描画言语章节4系统和工程管理系统施工和工程管理一致性测试(章节10)IEC61850规范各章节层次关系功能、安装、逻辑节点定义功能：变电站自动化系统执行的义务。如：母线维护，联锁，报警管理等。安装：是一种设备，实现部分功能。如：断路器、继电器、变电站计算机等。逻辑节点：功能的根本单元。运用、逻辑节点、逻辑设备关系1)站控计算机.2)同期安装.3)间隔维护+过流维护4)开关单元控制器5)电流互感器6)电压互感器7)母线电压互感器.物理映射到逻辑实践安装CPU1差动功能远跳功能CPU3开关控制开关位置虚拟装置维护功能

丈量功能控制功能CPU2丈量功能差动维护PDIF间隔维护PDIS过流维护PTOC计量类丈量MMTR相序丈量MSQI开关/刀闸遥控CSWI开关位置XCBR刀闸位置XSWI树形层次实践安装CPU1差动功能远跳功能CPU3开关控制开关位置虚拟装置维护LDPDIF1OpstValtqHiSetsetMagfPDIF2OpHiSetCPU2丈量功能丈量LDMMXU1TotWMagtqPhVsetMagfMMXU2phsAcValq控制LDXCBR1PosstValtqBlkClsstValqCSWI1PosctlValqIEC61850层次模型规范化的逻辑节点组名称描述Axxx自动控制（4）Cxxx监视控制（5）Gxxx通用功能（3）Ixxx接口/归档（4）Lxxx系统逻辑节点（2）Mxxx计量/测量（8）Pxxx保护（28）Rxxx保护相关（10）Sxxx传感器、监视（4）Txxx互感器（2）Xxxx开关设备（2）Yxxx电力变压器（4）Zxxx其他设备（15）LN运用例如逻辑节点的命名规那么公共数据类CDC定义描画数据对象的规范构造CDC是由预先定义的简单对象组成的复杂对象，经过功能限制FC组织起来 例如：SPS：单点形状信息on/off DPS：双点形状信息on/off/transIEC61850根本数据类型IEC61850定义的CDC名称定义SPS单点状态DPS双点状态INS整数状态ACT保护动作ACD方向保护动作信息SEC安全违例计数BCR二进制计数器MV测量值CMV复杂测量值SAV采样值WYE3相系统的相地测量值DEL3相系统的相相测量值SEQ序分量HMV谐波值HWYE3相系统的相地谐波测量值IEC61850定义的CDC名称定义HDEL3相系统的相相谐波测量值SPC单点控制DPC双点控制INC整数状态控制BSC可控制的二进制步位置ISC可控制的整数步位置APC可控制的模拟量设定点SPG单点定值ING整型定值ASG模拟量定值CURVE曲线定值DPL装置铭牌LPL逻辑节点铭牌CSD曲线形状描述公用数据类CDC相互关系实例类型功能限制FCCDC中包含多个数据属性，它们与某一功能相关，如控制、配置、丈量等FC是用来表示数据的用途用功能分类来组织数据有很多优点功能限制分类功能名（FC）定义ST状态信息MX测量值、CO控制SP设点SV替代CF配置DC描述SG定值组SE可编辑定值组EX扩展定义BR缓冲报告RP非缓冲报告LG日志GOGOOSE控制GSGSSE控制MS多波采样值US单波采样值数据命名规那么数据集〔DatSet〕数据集定义数据集创建数据集与报告、GOOSE、日志的关系信息定制数据集例如数据集例如是有序的DATA或DataAttribute的集合每一个DATA或DataAttribute的援用(reference)称为数据集成员是报告/日子/GOOSE传输的根底笼统通讯效力数据模型笼统通讯效力关联效力信息模型效力定值组效力自动上送的报告效力日志效力快速报文效力采样值效力对时文件效力10.取代效力报告例如Event：事件数据发生变化总查询一致性检查等两类报告Unbuffered报告Buffered报告取代可以简单了解为人工置数定值报告/日志GOOSE(通用面向对象变电站事件)提供了快速和可靠的系统范围内传输输入、输出数据值。

基于分布的概念，通用变电站事件模型提供了一个高效的方法，利用多路组播/组播效力向多个物理设备同时传输同一个通用变电站事件信息GOOSE(通用面向对象变电站事件)GOOSE传送的机制不是基于TCP/IP协议，而是对等传送方式〔peertopeer〕。

运用物理网卡地址〔MAC地址〕

工程中I/O的网络接口被设计成一个网络地址〔组播地址〕，GOOSE直接发送到该网络地址

经过支持优先级控制的以太网交换机，抢先到达目的地址，数据传输速度迅速，从根本上改动了变电站监控系统的实时性GOOSE例如控制(遥控)常规平安的直接控制常规平安的操作前选择控制加强平安的直接控制加强平安的操作前选择控制信号灯复归主要采用:常规平安的直接控制开关遥控/定值修正采用:常规平安的操作前选择控制控制过程例如采样丈量值互感器的数字化接口规范提供了IED间共享信息的方法支持两种传送方法： 在以太网上多播 在串行链路上点对点传送。SMV运用SMV例如对时运用SNTP对时方式:点对点或广播MMS文件传输方式文件传输FTP文件传输方式目前国内主要采用MMS文件传输方式数字化变电站通讯系统变电站配置言语基于XML描画变电站自动化系统、开关场及它们的相互关系IED的配置支持私有扩展SCL文件类型SSD：系统规范定义文件SCD：变电站配置文件ICD：IED才干描画文件CID：配置IED描画文件SCL体系构造MMS映射MMS:报文制造规范一种底层传输的规约IEC61850将各种模型数据以此为载体在各安装、后台间传输IEC61850在RCS9700变电站自动化系统中的运用数字化变电站系统图支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站数字化变电站：站内构造程序化操作变电站内智能设备根据变电站操作票的执行顺序由站内智能设备替代操作人员，自动完成操作票的执行过程。实践操作时只需求变电站内运转人员或调度运转人员根据操作要求选择一条程序化操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成变电站程序化操作意义提高自动化程度，减员增效。防止误操作的发生,缩短操作时间，提高变电站的平安运转程度。程序化操作前提条件对一次设备的要求一切参与程序化操作的一次设备需求实现电动化操作。一次设备具有较高的可靠性。程序化操作的胜利与否在绝大多数情况下取决于一次设备操作的可靠性，也就是说一次设备能否正常操作到位，特别是地刀的分合操作，假设一次设备的可靠性较低，那么程序化操作的胜利率难以提高。另一方面，程序化操作过程中每一步执行前的条件以及每一步执行后胜利与否的判别，均需求根据相关一次设备的辅助接点位置进展判别，因此一次设备辅助接点位置与一次设备实践位置的严厉对应，是保证程序化操作正确性的关键要素。程序化操作前提条件对变电站内二次设备的要求参与程序化操作的各二次设备要求稳定、可靠。具备一定的容错措施。维护设备具有可远方投退的维护软压板并可实现维护定值区的远方切换。程序化操作前提条件对站内通讯规约的要求可以方便实现间隔层安装之间的通讯。可以承载操作票以及操作结果信息。IEC61850是不二的选择。程序化操作前提条件对远动通讯的要求目前变电站对调度主站/集控中心主要采用101、104等远动规约，这些规约主要传送的是变电站的四遥信息，规范的远动规约对维护定值的传输和定值的修正没有定义，假设进展程序化操作，必然涉及到远动规约的扩展；另一方面，进展变电站程序化操作的目的是实现变电站的远