IEC61850标准技术介绍工程调试版课件

IEC61850标准技术介绍工程调试版2024/4/16IEC61850标准技术介绍工程调试版什么是IEC61850IEC61850功能示例实施IEC61850的必要性IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(CommunicationNetworksandSystemsinSubstations)，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求IEC61850是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化系统面临的互操作性问题最新制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，为基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。目前，IEC61850共14个部份已经全部通过为国际标准，我国的标准化委员会对61850系列标准进行了同步的跟踪和翻译工作什么是IEC61850IEC61850标准技术介绍工程调试版什么是IEC61850IEC61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系，而不仅仅是一个通信协议标准它采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的可扩展架构，来实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标IEC61850标准技术介绍工程调试版什么是IEC61850制定出在变电站中最好的互操作性和竞争性的全球使用的标准目标

通过SNTP时间同步系统构建IEC61850间隔与间隔之间的通信采用Comtrade

格式的故障录波使用TCP-IP的标准通信基于以太网的标准变电站组态语言定义保护和控制功能IEC61850标准技术介绍工程调试版

它不仅是一个通信规约它是一个全球的变电站自动化的标准。使用面向对象建模技术使用分布、分层体系使用抽象通信服务接口（ACSI）、特殊通信服务映射SCSM技术使用MMS技术具有互操作性具有面向未来的、开放的体系结构。实现一个世界、一种技术、一个标准什么是IEC61850IEC61850标准技术介绍工程调试版实施IEC61850的必要性变电站内设备众多，通信接口不统一RS-232/422/485CAN、Lonworks等以太网（10M、100M）……IEC61850标准技术介绍工程调试版实施IEC61850的必要性站内通信规约不统一IEC60870-5-103CDTMODBUS各厂家自行定义的规约IEC61850标准技术介绍工程调试版实施IEC61850的必要性通信接口、规约不统一带来的问题需要大量的规约转换设备，通信层次多，存在通信瓶颈现场联调工作量大，不同厂家间对通信规约的理解不尽相同，容易相互推诿、扯皮，影响工程进度和工程质量调试、试验过程存在许多不确定因素IEC61850标准技术介绍工程调试版各厂家网络103规约的差异

标准的IEC60870-5-103、101、104和盛科技网络103南瑞科技网络103龙源智光网络103北京四方网络103其他厂家的101、104武汉南瑞网络103IEC61850标准技术介绍工程调试版实施IEC61850的必要性IEC61850的发展和应用符合未来技术发展方向国际上ABB、SIEMENS等大公司纷纷采用IEC61850通信规范，并推出相应的产品国网公司的大力推进，组织多次互操作测试随着电子技术、变电站自动化技术以及通信技术的发展和在变电站自动化系统中的广泛应用，国内目前已具备实施IEC61850标准的技术基础IEC61850标准技术介绍工程调试版只有IEC61850能提供变电站IT的全面解决方案所有主要的变电站技术的供货商都支持IEC61850标准IECTC57工作组10,11和12明确申明IEC61850作为变电站自动化的唯一标准一个世界

一种技术

一个标准IEC61850IEC60870IEC61970经验国际认同标准IEC61850US通过UCA™2实施IEC61850的必要性IEC61850标准技术介绍工程调试版MMS的特点互操作性定义了交换报文的格式 --结构化层次化的数据表示方法 --可以表示任意复杂的数据结构 --ASN.1编码可以适用于任意计算机环境定义了针对数据对象的服务和行为；独立性为用户提供了一个独立于所完成功能的通用通信环境；IEC61850标准技术介绍工程调试版MMS对象及服务IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850标准技术介绍工程调试版 遥信、开入等信号类数据的上送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过有缓冲报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召、事件缓存。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。此外，单可视方式是可选的。

MMS实现：信号上送IEC61850标准技术介绍工程调试版

遥测、保护测量类数据的上送功能通过URCB（无缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过无缓冲报告控制块，可以实现遥测的变化上送、周期上送、总召。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。 此外，单可视方式是可选的。

MMS实现：测量上送IEC61850标准技术介绍工程调试版

定值功能通过定制控制块（SGCB）来实现，映射到MMS的读写服务。通过定制控制块，可以实现选择定值区进行召唤、修改、定制区切换。

MMS实现：定值IEC61850标准技术介绍工程调试版

遥控、遥调等控制功能通过IEC61850的控制相关数据结构实现，映射到MMS的读写和报告服务。IEC61850提供多种控制类型，PCS系列装置实现了增强型SBOw功能和直控功能，支持检同期、检无压、闭锁逻辑检查等功能。

MMS实现：控制IEC61850标准技术介绍工程调试版我国的标准化委员会对61850系列标准进行了同步的跟踪和翻译工作，制定了DL/T860系列标准，等同采用国际电工委员会IEC61850系列标准。

系统概貌1介绍和概述2术语3总体要求4系统和项目管理5功能的通信要求和设备模型数据模型

变电站和馈线设备的基本通信结构7-4兼容逻辑节点类和数据类7-3公用数据类抽象通信服务变电站和馈线设备的基本通信结构7-2抽象通信服务接口(ACSI)7-1原理和模型配置6变电站自动化系统配置描述语言映射到实际通信网络8-1映射到MMS和ISO/IEC8802-39-1通过单向多路点对点串行通信链路采样值9-2ISO8802-3之上的采样值测试10一致性测试IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850标准核心数据数据服务接口逻辑节点及其数据对象具体应用通信协议网络通信协议信息模型IEC61850-7-3/7-4信息交换IEC61850-7-2通信映射IEC61850-8-1/9-1/9-2使用配置描述语言的配置文件IEC61850-6IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版模型结构框图TimeFileIEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850的信息构成--DATAIEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850的信息构成—实例IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850的建模方法IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版服务器设备模型我是…我有这些模型…

…客户自我描述我知道了!逻辑设备（LOGICALDEVICE）逻辑节点1（XCBR）逻辑节点2（MMXU）数据属性（Dattr）数据（DATA）逻辑节LN（1到n）逻辑设LD（1到n）服务器服务器（SERVER）100/1000Mbps以太网面向对象模型IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版数据自描述

与IEC60870－5面向点的描述方法不同，IEC61850对于信息均采用面向对象自我描述的方法，虽然传输时开销增加，由于网络技术的发展，传输速率提高，使得面向对象自我描述方式成为实现。目前所使用的传输协议传输信息的方法是变电站的远动设备的某个信息，要和调度控制中心的数据库预先约定，一一对应，才能正确反映现场设备的状态，在现场验收前，必须将每一个信息动作一次，以验证其正确性，这种技术是面向点的。由于新的技术的不断发展，变电站内的新应用功能不断出现，需要传输新的信息，已经定义好的协议可能无法传输这些新的信息，使得新的功能的应用受到限制，采用面向对象自我描述方法就可以适应这种形势发展的要求，不受预先约定的限制，什么样的信息都可以传输。采用面向对象自我描述的方法，传输到调度控制中心的数据都带说明，马上建立数据库，使得现场验收的验证工作简化，数据库的维护工作量大大减少。

IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版基本信息概念模型SERVER(服务器)—代表设备的外部可视性能。所有其他ACSI模型是服务器的一部分。注:服务器有两种角色:和客户通信(DLIT860中的大多数服务模型可以和客户设备通信)，向对等设备发送信息(例如采样值)。LOGICAL-DEVICE(LD逻辑设备)—包含由一组域特定应用功能产生和使用的信息;功能定义为LOGICAL-NODE.LOGICAL-NODE(LN逻辑节点)—包含由域特定应用功能例如过电压保护或断路器等产生和使用的信息。DATA—提供各种手段去规定包含在LOGICAL-NODE内的类型信息，例如带品质信息和时标的开关位置。IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850基本数据单元

IEC61850规约提供的标准模板包括逻辑节点、公共数据类和基本数据类型三类。这些模型涵盖了电力系统应用的各个方面。作为最基本的功能单元，逻辑节点按照可以划分为13大类，以首字母区分。逻辑节点由更基本的CDC（公共数据类）组成。CDC是描述数据对象的标准结构，由预先定义的简单对象组成的复杂对象，通过FC（功能约束）组织起来。FC用来将CDC中的DA（数据属性）按照用途组织起来，方便遥信、遥测、定值等功能的实现。通常用到的逻辑节点类都是由DO类组成，而DO类是从CDC派生出来的。IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版保护数据类型映射到LN下的DO，可以按照其配置方法分为：1.信号类，包括遥信，保护开入，硬压板，保护动作，保护自检，装置告警，通讯状态,故障录波，其DO类型主要为SPS，ACT，ACD四类。2.测量类，包括遥测和保护测量，其DO类型主要为MV，CMV，WYE。3.定值和参数类，包括定值和参数，其DO类型主要为SPG，ING，ASG4.控制类，包括遥控，遥调，软压板，直控，其DO类型主要为APC，SPC，DPC。

IEC61850模型数据对象概念IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版

IEC61850模型常用数据对象名称定义SPS单点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简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版

IEC61850模型常用数据对象名称定义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IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版

IEC61850模型常用功能约束功能名（FC）定义ST状态信息MX测量值CO控制SP参数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有缓冲报告控制块RP无缓冲报告控制块LG日志控制块GOGOOSE控制块GSGSSE控制块MS多播采样值控制块US单播采样值控制块IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850模型实例名称描述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）IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版数据DataMode ModeBeh BehaviorHealth HealthNamePlt NameplateLoc LocaloperationOperCnt OperationcounterPos SwitchpositiongeneralPosA SwitchPositionPhaseAPosB SwitchPositionPhaseBPosC SwitchPositionPhaseCOpOpn Operation“openswitch”OpCls Operation“closeswitch”++++++++++++++CSWIIEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版数据命名规则IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版

ctlVal

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

Switchpositiongeneral+++++++CSWI数据属性DataAttributeIEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850中的数据对象映射IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版采用XML语言描述变电站的配置SSD系统图组态工具装置模板组态工具ICD系统组态工具SCD装置实例组态工具IEC61850装置CID全站系统配置文件一次系统配置文件装置模板配置文件装置配置IED描述文件IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850的通信--报文种类Type1(Fastmessages)Type1A(Trip)Type2(Mediumspeedmessages)Type3(Lowspeedmessages)Type4(Rawdatamessages)Type5(Filetransferfunctions)Type6(Timesynchronisationmessages)IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版IEC61850的通信—ACSI向MMS映射—结构的映射IEC61850结构MMS结构标识SERVERVMDASSOCIATIONAPPASSOCIATIONLDDOMAINLDRefLNNamedVariableLNRefDATANamedVariableDataRef各个控制块NamedVariable控制块RefDataSetNamedVariableListDSRefLOGJournalLogRefIEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版抽象服务接口（ACSI）（模型、服务）

AbstractCommunicationServiceInterface(ACSI)它是独立于通信协议,独立于具体实现,独立于操作系统的抽象的对服务过程和相关数据类的描述。它通过不同的SCSM映射到不同的协议。ACSI的抽象有两种含义。首先仅建模真实设备(例如断路器)或真实功能，它们通过通信网络是可视的和可访问的。这个抽象反映在DL/T860.72,DL/T860.73,DL/T860.74中定义的分层类模型和它们的性能。其次ACSI从设备如何交换信息的具体定义中抽象，仅定义了概念性协调工作。具体的信息交换在SCSM中定义。IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版

ACSI服务概述(下表为部分ACSI类模型和它们的服务。)

IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版服务与传统变电站功能IEC61850服务传统功能报告服务遥信、遥测控制服务遥控、遥调定值服务定值召唤、修改、切换日志服务事件记录取代服务人工置数对时服务GPS对时文件传输服务文件传输采样值传输服务模拟量采样传输GOOSE服务装置间快速信号传输IEC61850简要介绍IEC61850标准技术介绍工程调试版抽象服务接口（ACSI）

协议栈接口

Client/Server

通讯

模拟量采样值

（SAV）模型（对象、服务）抽象通讯服务接口

（ASCI）

实实时时性性要要求求

以太链路层

带优先级的以太物理层

IP

TCP

MMS

特定通讯服务映射（SCSM）

通用变电站对象事件（GOOSE）

通讯技术

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客户端和服务器端通信流程ClientNodeServerNode1初始化连接2获取LD3获取LN、FC、DO、DA