基于IEC61850的变电站自动化系统

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基于IEC61850变电站自动化通信系统研究

基于IEC61850变电站自动化通信系统研究

基于IEC61850变电站自动化通信系统研究发布时间:2022-10-17T06:48:50.372Z 来源:《中国建设信息化》2022年第11期6月作者:王幸之[导读] 针对颁布的IEC61850国际标准,对该标准进行了详细研究。

根据该标准,具体设计了一套变电站自王幸之辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛市125000摘要:针对颁布的IEC61850国际标准,对该标准进行了详细研究。

根据该标准,具体设计了一套变电站自动化通信系统,包括:结构介绍、网络选择以及设备配置。

关键词:变电站;自动化通信系统;国际标准;结构设计1. 引言在IEC61850国际标准颁布以后,变电站综合自动化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容[1]。

基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的建设,能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷,能确保变电站综合自动化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能[2]。

因此,结合实际工作经验,对基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的升级改造要点进行研究,就显得非常有工程实践应用研究意义。

2. IEC61850标准简介2.1 标准定义IEC61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准。

它通过标准的实现,实现了智能变电站的工程运作标准化[3]。

使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明。

不论是哪个系统集成商建立的智能变电站工程都可以通过SCD(系统配置)文件了解整个变电站的结构和布局,对于智能化变电站发展具有不可替代的作用。

该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则;采用面向对象的方法,定义了对象之间的通信服务,比如,获取和设定对象值的通信服务,取得对象名列表的通信服务,获得数据对象值列表的服务等。

面向对象的数据自描述在数据源就对数据本身进行自我描述,传输到接收方的数据都带有自我说明,不需要再对数据进行工程物理量对应、标度转换等工作。

基于IEC61850变电站自动化系统的系统组态研究

基于IEC61850变电站自动化系统的系统组态研究

态过程 中遇到 的问题 , 出 IC 1 5 提 E 6 0系统组态分三个 阶段走的设想。笔者认 为经过 IC 1 5 8 E 6 0工程 实施组织和各家厂商的共 8 同努 力后 ,IC 1 5 E 6 0工程 系统组 态完全可 以按第二阶段方案 实现。 8 关键词 :变电站配置描 述语 言; 系统 组态;模 型实例;控制块 ;数据 集
W AN G Son X UA N a h , g, Xio— ua ZH O U u H a
(h j n lcr o r et ReerhIs tt,a g h u3 ,hn ) Z ei gEe t c we s & sac t ueH n z o 0 C ia a iP T ni 1 1 0 4
中图 分 类 号 : T 6 M
文献标识码 : A
文章 编 号 : 10 —8 72 0 )30 4 —3 0 34 9 (0 80 —0 80
m a ufct e s n a u r r
Ke r s s b tt n c n g r i n d s rp i nl n u g ; s se c n g ai n i sa c d l c nr l l c ; d t s t ywo d : u s i o f u a o e c t g a e ao i t i o a y t m o f u to ; n t emo e ; o to o k i r n b aa e
维普资讯
第3 6卷 第 3期 20 年 2月 1日 08
继 电 器
RELAY
Vl13 0 .6 NO. 3 Fe b.1 20 . 08
基于 IC 15 6 0变 电站 自动化系统 的系统组态研究 E 8
王 松, 宣晓华, 华 周

基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统

基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统

S D ̄ l 据 库l 端 接 D CA A 数 仓 远 连 I E
变电站 自动化应用层
I 层 ED

次设备层
能易 于扩 展和兼 容第 三 方产 品等 。
图 1 系统 送 往 上 层 的 数 据 通 道
2 系统 结 构 与 对 外 数 据 传 送
2 1 变 电站综 合 自动化 系统 的层 次结 构 .
对 于调 度监 视 和控 制 电力 系 统 十 分 重 要 , 须在 限 必

作 者 简 介 : 动 山 ( 9 9一) 男 , 南 柘 城 人 , 理 工 程 师 ,0 1年 贾 17 , 河 助 20
开 放式 的变 电站 综合 自动 化 系统 给 电力企 业带
来 的好 处是 降低 投 资 风 险 和 降低 投 资 成 本 , 许 现 允
有变 电站 系统逐 步升 级 改造 而不 是完全 抛 弃原 来投 资, 而且 为将 来 的系 统 改造 也 带 来 便 利 。开 放 式 系 统带来 的好 处还 有 延 长 系 统 寿命 、 电 站 系统 的功 变
的标 准化基 础之 上 , 同厂 家 的 产 品 可 以在 本 地 交 不
如 图 1所 示 , 从变 电站 到 上层 系 统 共 有 3条 数 据通 道相 连 , 括 S A A 系 统 、 据 仓 库 和 远 端连 包 CD 数 接 智 能设 备 。
企业层
互 或者 与远 方 系统进 行 交互 和信 息共享 。
维普资讯
2 0 年第 5 06 期
中 州煤 炭
总第 13 4 期
基 于 I C 15 E 6 8 0标 准 的变 电站 综 合 自动化 系统
贾动 山
( 煤 集 团 龙 宇 煤 化 工公 司 , 南 永 城 永 河 460 ) 76 0

IEC 61850 数字化变电站自动化系统

IEC 61850 数字化变电站自动化系统

刍议 IEC 61850 数字化变电站自动化系统摘要:当前,电力系统中、对变电站自动化的要求越来越高,为方便变电站中各种ied的管理以及设备间的互联,就需要一种通用的通信方式来实现。

iec 61850提出了一种公共的通信标准,通过对设备的一系列规范化,使其形成一个规范的输出,实现系统的无缝连接。

关键词:数字化变电站;iec 61850 ;自动化系统;1前言通信系统是数字化变电站自动化系统的基础,它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的适用性。

为建立数字化变电站自动化系统站内通信网络的开放性、兼容性,一个最好的办法和途径,就是采用标准的通信协议以实现各装置间的无缝通信,最终实现变电站的数字一体化。

一、二次设备之间实现全数字化通信,变电站内智能装置的数量将急剧增加,因此全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台才能实现互操作性。

互操作性是实现变电站内无缝通信理念的重要保障机制,设备的互操作性可以最大限度地保护用户原来的软硬件投资,实现不同厂家产品集成。

iec 61850是目前为止最为完善的变电站自动化的通信标准,它按照自动化系统所要完成的监视、控制和继电保护等功能,提供了完整的信息模型及相关服务,为不同厂商实现互操作和系统无缝集成提供了途径,为数字化变电站的建立提供了基础。

因此数字化变电站的通信系统应基于iec 61850建立。

本文将探讨基于iec 61850的数字化变电站自动化系统。

2iec 61850产生的背景及组成2.1 iec 61850产生的背景在全球经济一体化的过程中,特别是通信技术的飞速发展、计算机技术的日新月异的前提下,iec中主要以欧洲的如:abb、siemens、alstom等为代表的制造者深感以前各个厂家自己所制定的通信协议都不能完全满足当前电力通信的发展了。

而各大厂家在互连时所花费的人力和物力,也变得越来越大。

为了将当前无序的通信协议规范化十分必要和紧迫。

iec 61850主要是为了实现以下目标:1)互操作性:来自同一厂家或不同厂家的智能装置之间交换信息,正确使用信息协同操作的能力。

IEC61850数字变电站综合自动化系统

IEC61850数字变电站综合自动化系统

IEC61850数字变电站综合自动化系统目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论1.1引言 (1)1.2变电站自动化系统国内外发展与研究现状 (1)1.3IEC61850标准制定的背景和应用现状 (2)1.4论文研究的主要内容 (4)1.5本章小结 (4)2 IEC61850标准体系及关键技术2.1IEC61850标准的主要技术特点 (6)2.2IEC61850标准中的变电站自动化系统接口模型 (10)2.3基于IEC61850标准的通信系统结构 (10)2.4MMS技术的应用 (12)2.5抽象语法符号 (15)2.5本章小结 (17)3 IEC61850标准的实现过程3.1功能建模 (18)3.2数据建模 (19)3.3通信服务映射 (20)3.4一致性测试 (21)3.5本章小结 (22)4 数字化变电站自动化系统的特征和结构4.1变电站自动化系统设计原则 (23)4.2常规变电站自动化系统存在的不足 (24)4.3数字化变电站自动化系统的结构特征 (24)4.4数字化变电站自动化系统的关键技术 (28)4.5本章小结 (33)5 数字化变电站的应用5.1110K V金南变数字化变电站设计要求 (36)5.2110K V金南变数字化变电站设计方案 (37)5.3本章小结 (41)6 总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1引言随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展,变电站自动化技术也得到了迅速的发展和推广。

电网运行的可靠性、安全性也越来越依赖于变电站综合自动化系统等电网控制系统的可靠性与安全性。

变电站综合自动化系统是基于计算机、网络通信技术和微电子技术的智能电子设备IED( Intelligent Electronic Device)与后台监控系统组成的变电站运行控制系统,包含了保护、监控、电能质量监测与控制等多个子系统,各子系统又由多个智能电子设备组成,这些不同厂家提供智能电子设备接口与功能各不相同,数据格式多样,设备间信息不能共享,难以保证数据的一致性。

基于IEC61850标准的智能变电站自动化系统实施问题分析

基于IEC61850标准的智能变电站自动化系统实施问题分析
所能达到 的时 间延迟却 不能满 足 I E C 6 1 8 5 0标 准对 可靠性的要求 ; 环型拓 扑结构 比总线 型方式覆 盖距 离更 远 , 处
理故 障也更容 易 , 可 同样不 能达到 I E C 6 1 8 5 0所要 求 的时 间延 迟 。而星型拓扑结构 的消息传输延时能力符合 I E C 6 1 8 5 0 标 准 的要求 , 却很容易受 到站 内环 境与 电磁干 扰的影 响 。 目前 , 根 据国内已有经验 , 站控 层 网络 采用双 星型拓 扑结构 , 冗余 网络 采用 双网双工方式运行 , 实现 网络无缝 切换 。站控层 网络采用 MMS 、 G OO S E、 S NT P时问同步三 网合 一、 共 网运行 , 过程层 网 络采 用星型结构 1 0 0 M 以太 网。( 2 )通信网络的性能 问题 。过 程层 网络 负责传输 开关场 内各状态 量 、 控 制量 及采样 值 , 其通
信 网 络 的性 能 主要 取 决 于 实 时 信 息 传 输 的延 迟 。I E C 6 1 8 5 0标
I E C 6 1 8 5 0标准将智 能变 电站 内的数据传输分为 3 种, 即监
控报文( MMS ) 、 采样值报文( S V) 和状态报文( G oOS E ) 。MMS 报文不用快速传 输 , 一般用来 实现保 护 、 测 控等 装置 与监控 系 统间的信息交互 ; S V报文须快速传 输 , 主要 用于保护 、 测控 、 录 波和计量等装置所 需 的采样值 信 号 , 如 电流 、 电压 等 ; G O OS E 报文也须快 速传输 , 用于传递 开关 量信号 , 如开入量状 态信号 、 跳合闸信号等。 1 . 1 . 3 过程层合并单元
2 基于 I E C 6 1 8 5 0标准的变 电站 自动化 系统实施 问题

基于IEC61850的变电站自动化系统配置工具的分析与实现

基于IEC61850的变电站自动化系统配置工具的分析与实现

可使 得 文件 中的数 据能 在不 同厂 家 、不 同平 台 的
工程 化工具 之 间进行交 换 。
引 入S L C 主要 有 以下 两个 作 用 :一 是 对 ID E 的功能 和运行 参数 进行 描述 :二 是对 系统 进 行描
述 。本文 主要 对基 于I C 1 5 的变 电站 自动化 系 E 6 80 统 中配 置 工具 进 行 了分 析 ,同时介 绍 了S L C 系统 配置 工具 的应 用 的设计 方法 。
基于I 68 0 E 1 5 的变 电站 自动化系统 C 配置工具 的分析 与实现
周 世 鹏 ( 北计算机 系统 工程研 究所 ,北 京 10 8 ) 华 00 3 摘 要 :介 绍 了I C 1 5 — 变 电站 配置语 言 (C )的主要 内容 ,分析 了S L 象模 型 和数 据 E 6 80 6 SL C对
交换 模 式 ,给 出 了S L ̄统 配 置 工 具 的 应 用 设 计 方 法 ,最 后 对 其 关 键 模 块 和 技 术 进 行 了介 绍 。 C . 关 键 字 :S L ;X C ML C 数 据 流 模 型 ;I C 1 5 ;S L E 6 80
0 引言
I C 15 是 一种 变 电站 自动化 系统 的配 置 工 E 680
系 统 配 置 工 具 在 接 受 全 站 的I D文 件 后 ,将 C 分 析各I D 息 。并 结合 I D E信 E 数据 库 取得 各逻 辑节
点 及数 据对 象 的信 息 ,以生 成 或人 工输 人 配 置信
息 ,同时生 成S D 件并 返 回给I D 置 工具 。 C 文 E配 I D配 置 工 具 可 接 受 并 处 理 S D文 件 .它 可 E C
D D 件定 义 了标 签及其 属 性 ,可 完成 声 明 T文

基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系

基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系

基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系一、本文概述随着电力系统的快速发展和智能化水平的持续提高,配网自动化已成为提升电网运行效率、保障供电质量的重要手段。

在这个过程中,通信技术的选择和应用显得尤为重要。

IEC61850作为国际电工委员会制定的电力系统自动化领域的国际标准,为配网自动化通信体系的建设提供了统一的技术框架和通信协议。

本文旨在探讨基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的设计原理、关键技术及其在实际应用中的优势与挑战,以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的参考和借鉴。

文章首先将对IEC61850标准的基本内容进行介绍,包括其发展历程、核心特点以及在配网自动化中的应用意义。

随后,文章将详细阐述基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的结构组成和技术特点,包括通信协议的选择、网络拓扑的设计、信息模型的构建等方面。

在此基础上,文章还将对实际应用中遇到的关键技术问题进行深入探讨,如实时通信的保证、信息安全防护、系统互操作性等。

文章将结合国内外典型案例,分析基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系在实际运行中的效果与影响,以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的启示和建议。

二、IEC61850标准概述IEC61850,即国际电工委员会(IEC)制定的《电力系统自动化——变电站通信网络和系统》标准,是电力系统自动化领域的一项国际性标准。

该标准旨在通过统一的通信协议和数据模型,实现变电站内不同设备之间的互操作性,从而提高电力系统的运行效率和可靠性。

IEC61850标准的核心内容包括抽象通信服务接口(ACSI)、变电站配置语言(SCL)以及一系列的数据模型和服务。

其中,ACSI定义了变电站内部设备之间通信所需的服务接口,包括信息传输、访问控制等;SCL则提供了一种描述变电站配置和通信参数的语言,使得变电站的配置信息可以方便地生成、修改和交换。

IEC61850还定义了一系列的数据模型,如逻辑设备、逻辑节点、数据对象等,用于描述变电站内各种设备的功能和状态。

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基 于 IC6 0的变 电站 自动 化 系统 E 15 8
张彩英 , 毕芝 玉
( 日照 职业 技 术 学 院 , 东 日照 2 62 ) 山 7 8 6
摘要 : C 6 8 0标 准是 实现数 字式 变 电站 自动化 系统 的基 础 。 随着 I C 6 8 0标 准 的颁 布 , I 15 E E 15 电
力 系统相 关 企业 开始对 I C6 8 0标 准进 行研 究 ,E 1 5 E 15 I C6 8 0标 准成 为近期 电力 系统 最热 门的研
究课题 之一 。文章介 绍 了 I C6 80标 准 的产 生过 程 、 E 15 目标和 思 想 体 系架构 , 分析 了 I C 6 8 0 E 15
2 IC 6 8 0的 思 想体 系 E 15
I C6 80是 基 于 通 用 网 络 平 台 的变 电站 自 E 15 动化 系统 唯一 的 国际标 准 。该 系列 标 准具 有 一 系 列特 点 和优点 : 分层 的智 能 电子 设备 和变 电站 自动 化 系统 ; 据 电力 系统 生 产 过 程 的特 点 , 定 了 满 根 制
第2 9卷 第 14期 9







V0 . 9 No 1 12 .9 De c.1 , 0 2008
3 ‘ 6
2 0 年1月 1 0 8 2 0日
T l o m n ai s o l t cP w r y t e c m u i t n r e r o e s m e c o f E ci S e
0 引言
目前 , 电 站 自动 化 系统 使 用 的 标 准 比较 繁 变
杂, 不仅 电力 系统 自上 而 下 各 个 环 节 的标 准 不 统 而且 变 电站 内部各 个 层 次 的标 准 也 不统 一 , 这

变 电站 自动 化 系统 的基 础 。 I C6 8 0标 准具 有 权威 性 、 一 性 以及 技 术 E 15 统 的先进 性 , 同时得 到 了 A B,I ME S A S O 等 B SE N , L T M 电力 巨头公 司 的支持 , 用 I C6 80标 准是今 后 应 E 15 变 电站 自动化 技术 发展 的必然 方 向 。
十分 必要 , 以便 形成无缝 的变 电站 通信体 系结 构 。
1 IC 6 8 0标 准 的 产 生 E 15
为适 应 变 电 站 自动 化 技 术 的迅 速 发 展 ,9 5 19
足实 时信 息和其 他信 息传输 要 求 的服务模 型 ; 用 采 抽象 通信 服务 接 口、 特定通 信服 务 映射 以适 应 网络 技术 迅猛发 展 的要 求 ; 用 对 象建 模 技 术 , 向设 采 面 备建 模和 自我描 述 以适应应 用功 能 的需 要 和发展 , 满足 应用开 放互 操 作 性要 求 ; 速 传 输 变化 值 ; 快 采 用配 置语言 , 配备 配 置 工 具 , 信息 源定 义数 据 和 在 数 据 属性 ; 义 和传 输 元 数据 , 定 扩充 数 据 和设 备 管 理功能; 传输 采样 测量值 等 。
I C6 8 0的 目的是 实 现 由不 同供 货 商 提 供 E 15
的 I D之 间 的互 换性 和互 操 作性 。互 换 性是 指 用 E

个制造 商提 供 的装 置更 换另 一个制 造商 的装置 、
而 不用变更 系统 中其 他元 件 的能力 ; 操作 性是指 互
感器 等机 电一 体 化 设 备 ) 网络 化 的二 次 设 备 ( ; 常 规 的二次设备 全 部采 用 高速 网络通 信 ) 自动 化 的 ; 运 行 管理系统 ; 信 数 据全 部 采 用数 字 量 , 信 方 通 通 式 主要 为 光 传 输 。 IC 6 8 0标 准 是 实 现 数 字 式 E 15

样 导致各 个 厂 家 的智 能 电子 设 备 (E Itl et I D,n lgn ei
Eet ncD vc ) 采 用 的 通 信 协 议 和 用 户 界 面 lc o i ei 所 r e 各不 相 同 , D互联 互通存 在 困难 , I E 因此 , 变 电站 从
的过 程层 一直 到调 度 中心 均 采 用统 一 的 标 准显 得
2 1 IC 6 8 0的层次 化信 息模 型 . E 1 5
年 国际 电工 委员会 第 5 7技术 委 员会 为 此成 立 了 3
个工 作 组 , 责 制 定 I C 6 8 0标 准 。 19 负 E 15 9 9年 3 月, 3个工 作组 提 出了 I C6 8 0草 案版本 , E 1 5 几经修 改于 2 0 0 2年发 布 了现 在 的版本 。 I C6 8 0是 面 向未 来 的变 电 站 自动 化 技 术 E 15 标 准 , 是全世 界关 于变 电站 自动化 系统 的第 一个 也 完 整 的通信 标 准 体 系 。基 于 I C 6 8 0标 准 的新 E 15 产 品最 主要特 征就 是 不 同厂 家 之 间 的产 品可 以互 换 和互操 作 。变 电站 自动 化 系 统最 终 向数 字化 方 向发 展 , 即建设 数字 化 变 电 站 , 字 化 变 电站 基 本 数 特征 有 4点 : 能 化 一 次设 备 ( 能 开 关 、 电互 智 智 光
标准 的应 用状况和 前景 。 关 键词 : C6 8 0 互操 作性 ; I 15 ; E 分层 体 系; 用 应
中 图分 类 号 :M7 ;M74 T பைடு நூலகம் T 6 文 献 标 志 码 : B 文 章编 号 :05—74 ( 08 1 03 0 10 6 1 2 0 )2— 0 6— 3
收稿 日期 :2 0 0 8—0 6—0 修 回 日期 :0 8—0 4; 20 6—3 0
来 自相 同或不 同制 造 商 的两 个 以上 智 能 电子 设备
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