电力系统的远动通讯规约IEC 61850

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iec61850通信规约

iec61850通信规约

iec61850通信规约IEC61850是一种基于Internet协议(IP)的域网通信规范,主要指智能电力系统(SPS)域中用于检测、控制和监控设备之间的通信。

IEC 61850能够简化复杂的域网络架构,从而降低通信延迟,提高系统可靠性和安全性,简化配置和维护。

IEC 61850系统的应用可以分为3个层次:传感器系统、控制系统和治理系统。

传感器系统可以监测电力系统的状态、负荷和故障;控制系统可以按照指令对系统进行控制;治理系统可以为电力系统提供实时的管理和控制,有效提升系统的容错性和可靠性。

IEC 61850设计旨在提供一种统一的物理层基础,使电力系统的子系统能够更好地联系在一起。

它可以支持多种类型的应用,以及针对不同设备和系统之间的通信,例如IEC 61850-7-420等。

由于IEC 61850可以支持不同类型的应用,包括智能设备、SCADA系统、集中式控制、虚拟供电技术、自动发电系统(AGC)和虚拟电力技术(VPT)等,因此可以有效地提高电力系统的可靠性、效率和灵活性。

IEC 61850拥有一系列重要功能,其中包括实时多点通信、高精度数据采集、快速和高可靠的通信、可靠的信息安全机制以及可配置的配置和控制系统。

此外,还有一些实用的可选特性,包括软件定义网络(SDN)、网络异步传输模式(NAT)、多媒体流处理、虚拟示例网络(VLAN)等等。

此外,IEC 61850还可以应用到其他行业,如制造业、汽车行业、医疗行业、金融行业等等。

IEC 61850技术能够提高企业的管理水平,可以很好地适应企业自身的业务需求,从而更好地提升企业的效率和功能。

通过以上分析,可以看出,IEC 61850通信规约是一种非常先进的技术,具有高效、可靠、安全与可配置的优点,已经被全球各个国家应用于电力系统的建设,并可以拓展到其他行业当中。

虽然IEC 61850可以简化电力系统的建设,但仍需要经过严格测试,才能保证建设的安全可靠性。

iec61850规约SCL文件属性详解

iec61850规约SCL文件属性详解

SCL文件属性详解目录0 前言 (5)1 术语 (5)2 概述 (5)2.1SCL语言介绍 (5)2.2SCL文件分类 (6)3 工程实施过程 (8)3.1公共部分 (8)3.2我们监控与我们装置 (8)3.3我们监控与外厂家装置 (8)3.4我们装置与外厂家监控 (9)4 文件错误验证规则 (9)4.1验证规则概述 (9)4.2语法验证细则 (9)4.2.1 SCL节点 (9)4.2.2 Header节点 (10)4.2.3 History节点 (10)4.2.4 Hitem节点 (10)4.2.5 Communication节点 (11)4.2.6 SubNetwork节点 (11)4.2.7 BitRate节点 (11)4.2.8 ConnectedAP节点 (11)4.2.9 Address节点 (12)4.2.10 P节点 (12)4.2.11 GSE节点 (12)4.2.12 MinTime、MaxTime节点 (12)4.2.13 SMV节点 (12)4.2.14 PhysConn节点 (13)4.2.15 IED节点 (13)4.2.16 Services节点 (14)4.2.17 DynAssociation节点 (14)4.2.18 SettingGroups节点 (14)4.2.19 GetDirectory节点 (15)4.2.20 GetDataObjectDefinition节点 (15)4.2.21 DataObjectDirectory节点 (15)4.2.22 GetDataSetValue节点 (15)4.2.23 SetDataSetValue节点 (15)4.2.24 DataSetDirectory节点 (15)4.2.25 ConfDataSet节点 (15)4.2.26 DynDataSet节点 (15)4.2.27 ReadWrite节点 (16)4.2.28 TimerActivatedControl节点 (16)4.2.29 ConfReportControl节点 (16)4.2.31 ConfLogControl节点 (16)4.2.32 ReportSettings节点 (16)4.2.33 LogSettings节点 (16)4.2.34 GSESettings节点 (17)4.2.35 SMVSettings节点 (17)4.2.36 GSEDir节点 (17)4.2.37 GOOSE节点 (17)4.2.38 GSSE节点 (17)4.2.39 SMV节点 (18)4.2.40 FileHandling节点 (18)4.2.41 ConfLNs节点 (18)4.2.42 ClientServices节点 (18)4.2.43 ConfLdName节点 (18)4.2.44 AccessPoint节点 (18)4.2.45 Server节点 (19)4.2.46 Authentication节点 (19)4.2.47 LDevice节点 (19)4.2.48 LN0节点 (20)4.2.49 DataSet节点 (20)4.2.50 FCDA节点 (21)4.2.51 FCCB节点 (21)4.2.52 ReportControl节点 (21)4.2.53 TrgOps节点 (22)4.2.54 OptFields节点 (22)4.2.55 RptEnabled节点 (23)4.2.56 ClientLN节点 (23)4.2.57 LogControl节点 (23)4.2.58 DOI节点 (24)4.2.59 SDI节点 (24)4.2.60 DAI节点 (24)4.2.61 Val节点 (25)4.2.62 Inputs节点 (25)4.2.63 ExtRef节点 (25)4.2.64 Log节点 (26)4.2.65 GSEControl节点 (26)4.2.66 SampledValueControl节点 (26)4.2.67 SmvOpts节点 (27)4.2.68 SettingControl节点 (27)4.2.69 SCLControl节点 (27)4.2.70 LN节点 (27)4.2.71 AccessControl节点 (28)4.2.72 Association节点 (28)4.2.73 ServerAt节点 (28)4.2.75 Sunject节点 (29)4.2.76 IssuerName节点 (29)4.2.77 SMVSecurity节点 (29)4.2.78 DataTypeTemplates节点 (29)4.2.79 LNodeType节点 (30)4.2.80 DO节点 (30)4.2.81 DOType节点 (30)4.2.82 SDO节点 (31)4.2.83 DA节点 (31)4.2.84 DAType节点 (31)4.2.85 BDA节点 (32)4.2.86 EnumType节点 (32)4.2.87 EnumVal节点 (32)4.3标准验证细则 (33)4.3.1 概述 (33)4.3.2 检查没有引用的LNType[告警] (33)4.3.3 检查没有引用的DOType[告警] (33)4.3.4 检查没有引用的DAType[告警] (33)4.3.5 检查没有引用的EnumType[告警] (33)4.3.6 检查重复的LNType [告警] (33)4.3.7 检查重复的DOType [告警] (33)4.3.8 检查重复的DAType [告警] (33)4.3.9 检查重复的EnumType [告警] (33)4.3.10 检查LN引用的type类型[错误] (33)4.3.11 检查DO引用的type类型[错误] (34)4.3.12 检查SDO引用的type类型[错误] (34)4.3.13 检查DA引用的type类型[错误] (34)4.3.14 检查BDA引用的type类型[错误] (34)4.3.15 检查DA引用的type类型的存在性[错误] (34)4.3.16 检查BDA引用的type类型的存在性[错误] (34)4.3.17检查DataSet中的成员[错误] (34)4.3.18检查BSC中的btype类型是不是Tcmd [错误] (35)4.3.19检查DPS错误[错误] (35)4.3.20检查数据类型EntryTime [错误] (35)4.3.21检查CDC-ING(ENG)-INC(ENC)-INS(ENS) [错误] (35)4.3.22检查ReportControl控制块中的属性name和datSet同名[告警] (35)4.3.23检查LNType扩充的情况[告警] (35)4.4应用验证细则 (35)4.4.1概述 (35)4.4.2检查rptID的唯一性 (35)4.4.3检查LLN0的存在性 (35)4.4.4检查LPHD的存在性 (35)4.4.5检查LLN0实例号 (36)4.4.7检查ClientLN中的iedName在通讯中是否配置 (36)5 常见问题说明 (36)5.1ICD文件错误 (36)5.2系统配置错误 (37)6 参考文献 (37)0 前言随着数字化工程的逐渐增多,我们也应该为数字化普及所涉及到的技术,由原来的少部分人掌握,普及到每个人的身上。

IEC61850介绍

IEC61850介绍

定义 状态信息 测量值、
控制 设点 替代 配置 描述 定值组 可编辑定值组 扩展定义 缓冲报告 非缓冲报告 日志 GOOSE控制 GSSE控制 多波采样值 单波采样值 IEC61850介绍
数据命名规则
IEC61850介绍
数据集(DatSet)
1. 数据集定义 2. 数据集创建 3. 数据集与报告、GOOSE、日志的关系 4. 信息定制
IEC61850介绍
取代 可以简单理解为人工置数
IEC61850介绍
定值
IEC61850介绍
报告/日志
IEC61850介绍
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/ 组播服务向多个物理设备同时传输同一个 通用变电站事件信息
4.
DPS:双点状态信息
on/off/trans
IEC61850介绍
IEC61850基本数据类型
IEC61850介绍
IEC61850定义的CDC
名称 SPS DPS INS ACT ACD SEC BCR MV CMV SAV WYE DEL SEQ HMV HWYE
定义 单点状态 双点状态 整数状态 保护动作 方向保护动作信息 安全违例计数 二进制计数器 测量值 复杂测量值 采样值 3相系统的相地测量值 3相系统的相相测量值 序分量 谐波值 3相系统的相地谐波测量值
互感器(2) 开关设备(2) 电力变压器(4) 其他设备(15)
IEC61850介绍
LN应用示例
IEC61850介绍
逻辑节点的命名规则
IEC61850介绍
公共数据类CDC

IEC61850规约整体介绍

IEC61850规约整体介绍

IEC61850规约整体介绍1.总体概念1.1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870-5-103标准相比,IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约,而且是数字化变电站自动化系统的标准,指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。

该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,增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连接,从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平,实现完全互操作。

IEC61850解决的主要问题(1)网络通信;(2)变电站内信息共享和互操作;(3)变电站的集成与工程实施。

1.2 IEC61850重要的基本名词MMS:Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE:generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV:sampled value 采样值LD:LOGICAL-DEVICE 逻辑设备,代表典型变电站功能集的实体LN:LOICAL-NODE 逻辑节点,代表典型变电站功能的实体CDC:common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类Data:位于自动化设备中能够被读、写,有意义的结构化应用信息。

DA:data attribute数据属性,数据属性(IEC 61850-8-1)命名:LD/LN$FC$DO$DA FC:functional constraint功能约束FCDA:Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性:同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。

服务器:为客户提供服务或发出非请求报文的实体。

客户端:向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。

iec61850标准

iec61850标准

iec61850标准IEC 61850标准是国际电工委员会(IEC)制定的用于电力系统自动化的通信协议标准。

该标准的制定旨在实现电力系统设备之间的互操作性,提高设备之间的通信效率和可靠性,促进电力系统自动化的发展。

IEC 61850标准的出现,标志着电力系统通信技术迈向了一个新的里程碑,为电力系统的智能化、数字化和网络化奠定了坚实的基础。

IEC 61850标准的主要特点之一是采用了面向对象的通信模型,将电力系统中的各种设备抽象为对象,通过统一的数据模型进行描述和通信。

这种面向对象的通信模型使得设备之间的通信更加灵活、可扩展,并且能够更好地适应复杂多变的电力系统环境。

同时,IEC 61850标准还采用了基于以太网的通信方式,使得通信速度更快,传输容量更大,能够满足电力系统对实时性和可靠性的要求。

除此之外,IEC 61850标准还规定了一套完整的通信服务和数据模型,包括通信服务的定义、通信数据的组织方式、通信数据的传输方式等。

这些规定为电力系统中各种设备之间的通信提供了统一的标准,确保了设备之间的互操作性和通信的可靠性。

同时,IEC 61850标准还规定了通信协议的配置文件和工程文件的格式,使得设备的配置和工程的组态更加简便和灵活。

IEC 61850标准的应用将极大地推动电力系统的智能化和数字化进程。

通过采用IEC 61850标准,电力系统可以实现设备之间的信息共享和协调控制,提高系统的运行效率和可靠性。

同时,IEC 61850标准还为电力系统的监控、保护、自动化等功能提供了更加灵活和强大的通信支持,为电力系统的安全稳定运行提供了有力的保障。

总的来说,IEC 61850标准的出现对电力系统的发展具有重要的意义。

它不仅推动了电力系统通信技术的发展,也为电力系统的智能化和数字化提供了重要的支持。

随着电力系统的不断发展和完善,相信IEC 61850标准将会发挥越来越重要的作用,为电力系统的安全稳定运行和可持续发展做出更大的贡献。

61850通讯规约

61850通讯规约

61850通讯规约61850通讯规约是一种基于面向对象的用于现代智能电力系统的数据通讯规范。

它是由国际电工委员会(IEC)推出的统一的物联网架构,包括网络和边缘设备以及软件。

它支持各种设备、协议和应用程序之间的数据交换,是智能电网的一种重要技术支持。

61850通讯规约的主要功能是提供一种标准的机构定义、信息模型(IEC61850-7-420),并定义一种建立具有有效和可靠数据交换通道的数据交换协议(IEC61850-8-1)。

由于61850通讯规约基于面向对象的模式,可以提供一种统一的格式和信息模型的数据交换,因此,在智能电网的发展中,它可以起到开拓性的作用。

61850通讯规约具有许多独特的优势,其中最重要的是其可靠性和高效性。

这一规范可以减少系统软件复杂性,降低程序开发和维护成本,实现数据传输的高效控制,提高智能电网系统的可靠性和安全性。

此外,这一规范还支持多种协议,可以支持多种数据交换,为不同的应用程序提供更加灵活的通信接口,可以充分发挥智能电网的功能。

该规范还提供了一种可扩展的数据模型,可以有效地提供数据交换,实现数据库和设备之间的同步。

由于61850通讯规约具有许多优势,它越来越多地应用于智能电网和其他物联网领域,以实现高效可靠的信息通信。

此外,它还可以为现代电力系统的安全性,可靠性和可控性提供支持,为电力系统的可持续发展提供更多的保障,为电网的运行提供更加可靠的保障,以及为要求较高的电力应用提供必要的保障。

61850通讯规约是智能电网领域未来趋势的标志,其许多优势可以大大提高电网的运行效率和可靠性。

它将不断发展,以满足新兴电力领域的需求,改善电力系统的性能和安全性,并利用先进的技术来满足不断变化的电力需求。

它的发展将是智能电网的重要标志,也是智能电网领域未来发展的方向。

综上所述,61850通讯规约是现代电力系统的重要技术支持,其可靠性和高效性得到了广泛应用。

它致力于提高电网的可用性和可靠性,有效支持现代智能电力系统的可靠控制,为新兴电力领域提供必要的保障,从而确保智能电网的可持续发展。

61850规约

61850规约

IEC870-5/IEC61850规约的现状及如何保障规约的兼容性一.简单历史及现状IEC60870-5系列规约有下面几个里程碑:1990年2月完成第一份文件IEC60870-5-1(帧结构)1995年11月完成第一个完整规约的文件IEC60870-5-101(远动)1996年6月完成第二个完整规约的文件IEC60870-5-102(R TU与电表)1997年12月完成第三个完整规约的文件IEC60870-5-103(RTU与保护)2000年12月完成第一个完整基于以太网规约的文件IEC60870-5-104(远动)2002年11月完成IEC60870-5-101第二版(远动)2003/2004计划完成IEC60870-5-6(IEC60870-5系列规约的兼容测试步骤)IEC60870-5系列规约的发展比较长.10年了才有了今天被除北美外全世界的接受,形成新的自动化功能规范串行均以IEC60870-5-101/102/103为基本要求,以太网均以IEC60870-5-104为基本要求的局面.IEC61850工作组1995年成立,目标是变电站內通讯网络及系统.1997年10月正式与EPRI/UCA工作组合作.计划在2003年4月完成完整的规约文件.虽然国际上的一些文章给大家一个印象,IEC61850马上要完全取代IEC60870-5系列规约。

我们认为近期内是不可能取代的。

从IEC60870-5系列的发展可以发现,IEC61850和其它规约一样,肯定需要一个现场证明,改进,用户接受的过程。

IEC69870-5-101经过了7年才有了修订补偿的第二版。

IEC61850/UCA2.0最大的一个技术挑战是保证变电站自动化功能的实时实现。

如备自投,并列变压器的保护。

它们需要变电站IED之间的点对点通讯,时间延时毫秒级。

北美以外对EPRI的UCA均有些误解.首先了解一下美国EPRI.成立于1973年的美国EPRI为以会员制的非盈利,民间组织.其目标是,通过管理和组织来进行电力方面研究,开发,提供应用解决方案.美国EPRI并没有自己的科研技术人员,而是拥有大量的项目管理人员.研究,开发,应用解决方案长久以来主要靠委托学校及咨询服务公司实现.UCA(UtilityCommunicationArchitecture)的研究也是如此.UCA并没有在北美变电站自动化中流行.到2002年5月为止,15年以上的时间內,全世界变电站使用UCA的系统不超过30.并且90%是实验项目.在2002年2月的D istribuTech2002会议上,一个UCA试点的总结[1]能够从一个侧面反应UCA的试用情况.就是在北美,美国IEEE/PES变电站标准通讯工作组P1525(Standard for Substation Integrated Protection,C ontrol,and Data Acquisition Communications)还在制定与UCA,IEC61850相近的规约,计划2004年12月完成.IEC61850文本制定面临的主要问题是:北美和欧洲变电站集成及自动化的模式不同,而目前的草稿还不能完全兼顾这两种模式.另外,由于涉及的国家多,厂家多,厂家之间对标准规约控制权的竞争影响进度.IEC61850目前推荐的规约服务层为MMS.MMS这里作为规约报文的编译解释器.IEC61850也在考虑使用其他的规约服务.MMS规约服务到底是近20年的标准,其发起的汽车行业已经不再使用.在现有技术水平条件下,IEC61850大部分规约的可行性研究及实验证明是可行的.但IEC61850规约IEC61850-9-2部分的可行性还没有明确答案.根据IEC61850-9-2的要求,网络的IEC61850-9-2数据需要103Mbits/s.现在的MergingU nit和保护设备还不能保证这个要求。

iec61850通信规约

iec61850通信规约

iec61850通信规约IEC61850是一种用于分布式能源系统的标准通信规约,其目的是使得不同厂商的设备可以通信。

IEC 61850诞生于20世纪90年代,由IEC(国际电工委员会)发起,在2001年正式定为一项标准,后经过几次修订,现已发展为IEC 61850-7-420等多个部份,成为业界重要的标准。

IEC61850是一种面向对象的规约,它在设备层次建立了一系列标准化的通信模型,使得协议层次和模型层次可以分离,从而实现了不同厂家设备的通信。

其中,设备通信模型基于IEC61850的服务模型,是基于对象的,由SCL(软件配置语言)文件定义。

IEC61850的设备通信模型主要由“装置”和“设备”两部分组成。

装置(IED)位于回路的上位,是执行命令的地方,负责客户端的决策,通常有NVR(网络视频服务器)、RTU(远程终端单元)、PLC (可编程控制器)等组成。

设备位于回路的下位,通常由传感器和执行器组成,负责监控、检测和控制回路中的实体,其输出能够被上位装置所读取和控制。

IEC61850也提供了一种组态工具,支持用户在设备的装置和设备之间实现连接和配置,从而支持上位装置读取和控制低端设备。

IEC 61850标准下的组态工具支持了自动发现、自动参数配置和自动时序测试等功能,从而显著提高了工程的配置效率。

IEC61850标准不仅改善了分布式能源系统的故障处理流程,还支持了虚拟变电站和智能电网,为节能自动化提供了重要的技术支持。

IEC 61850标准可以实现工程师之间的高效和成熟的信息交换,是智能电网的核心技术,也是能源行业的新发展方向。

总之,IEC61850标准为分布式能源系统的高效连接、自动化和故障检测提供了重要技术支持,是一项具有重大意义的技术标准。

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电力系统的远动通讯规约IEC 61850电气班摘要:IEC-61850标准是IECTC一57技术委员会在新时代制定出具有开放性和互操作性的新一代变电站通信网络和系统协议。

本文在介绍电力系统远动规约的基础上进一步介绍了电力系统的IEC-61850标准。

通过介绍IEC-61850标准的结构体系,同IEC60870-5-103/104规约,进一步突出了IEC-61850标准的优点和特点。

最后举了一个IEC-61850标准在变电站应用的例子来说明它的应用。

关键词:IEC-61850标准、IEC60870-5-103/104规约、变电站通信1、电力系统远动通信规约通信规约(协议)是指通信双方必须共同遵守的题中约定,也称为通信控制规程或传输控制规程。

通信规约的内容包括两个方面:一个是信息传送格式,它包括信息收发方式、传送速率、帧结构、帧同步字、位同步方式、干扰措施等;一个是信息传送的具体步骤,它是指将信息分类、分循环周期传送,系统对时数据收集方式和设备状态监视方式。

通行规约按传输模式可以分为循环传输规约(CDT)、问答式传输规约(Polling),按传输的基本单位可以分为面向字符的通信规约和面向比特的通信规约。

(1)循环传输规约(CDT)CDT属于同步通信方式,其以厂站RTU为主动方,以固定速率循环地向调度端上传数据。

数据依规定的帧格式连续循环,周而复始地传送。

一个循环传送的信息字越多,其传输延时越长,传输内容出错剔除后,在下个循环可得以补传。

CDT采用可变帧长度,多种帧类别按不同循环周期传送,变位遥信优先传送重要遥测量平均循环时间较短,区分循环量、随机和插入量采用不同形式传送信息。

(2)问答式传输规约Polling属于异步通信方式,其以调度端主动向厂站端RTU发送查询命令报文,子站响应后才上传信息。

调度端收到所需信息后,才开始新一轮询问,否则继续向子站询问召唤此类信息。

RTU对遥信变为信息优先传送,模拟量超范围时传送。

主站可请求子站发送某一远动信息,也可请求发送某些类型的信息,工作方式灵活,适用于点对点、一点对多点、多点共多点环形或多点星形的远动通信系统,但须全双工或半双工信道。

(3)面向字符的通信规约将数据和控制信息都编成字符,并以字符作为信息传输基本单位的通信规约。

由于字符有独立的完整信息传输结构,传输中允许字符之间有间隔,故异步通信规约属面向字符的。

二进制同步通信(BSC)规程也属面向字符的规程,其与异步通信不同的是,其将若干字符组成数据块一块一块地传输。

(4)面向比特(位)的通信规约面向比特的链路控制协议为高级数据链路控制协议(HDLC)。

HDLC一般帧格式如图1所示:图1F:“01111110”——同步符号、帧之间的填充字符。

A:地址字段:通信对方的地址C:控制字段:用于区分帧的类型(数据帧、监控帧、无编号帧)I:信息字段:携带高层用户数据,可以是任意的二进制位串;FCS:校验码:对A、C、I字段进行循环校验。

g(x)=x16+x12+x5+1 (CCITT和ISO使用);g(x)=x16+x15+x2+1 (IBM的SDLC使用)。

由于帧中至少含有A(地址)、C(控制)和FCS(帧校验序列)字段,因此,整个帧长度应大于32位。

2. IEC61850规约简介IEC 61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations),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。

IEC 61850系列标准是由国际电工委员会第57技术委员会(IEC TC57)从1995年开始制订的,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。

IEC 61850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。

IEC 61850看起来很像又一新的协议。

其实它不是。

确切地说,它是一种新的变电站自动化的方法,一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法。

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。

发展历程:A.1995年(IEC)TC57成立了3个工作组来制定IEC61850的标准。

B.参考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等标准。

C.1999年3月IEC61850草案出台。

D.2000年6月(IEC)TC57工作组决定以IEC61850作为电力系统无缝通讯体系的基础。

E.2003年出版了IEC正式颁布。

国内各大厂家在2001开始关注IEC61850,2004年进入IEC61850实质性研发,2005年开始有IEC61850的变电站突入运行。

F.规范还在进一步完善中,以TISSUE形式在网站上发布。

IEC61850标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,增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连接。

2.1 IEC61850规约的结构体系IEC61850是至今为止最为完善的变电站自动化标准。

规范二次智能装置的通信模型、通信接口,而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的通信模型、通信接口。

并采用IEC61850国际标准可以大大提高变电站自动化技术水平、提高变电站自动化安全稳定运行水平,节约开发、验收、维护的人力物力,实现完全互操作。

传统通信规约具有如下缺点:a. 通信栈结构是固定的,不能适应多种通信接口。

b. 面向数据包的结构使数据类型的定义是固定的,无法灵活设置。

c. 没有点号对照表是无法理解的。

d. 对通信的级联和转发不作要求,在每个转发点需要重复组织点表。

而IEC 61850与传统规约的区别在于:IEC61850将变电站通信体系分为3层(变电站层、间隔层、过程层). 与IEC60870-5-103/10相比, 在技术上IEC61850有如下显著特点:a. 用面向对象建模技术;b. 采用分布分层的结构体系;c. 使用抽象通信服务接口ACSI和特殊通信服务映射SCSM技术;d. 实现智能电子设备间的互操作性;e. 提供自我描述的数据对象及其服务;f. 具有面向未来的开放的体系结构。

正是这种突出的优点使得IEC61850规约势必在不久的将来成为电力系统中从变电站到调度中心之间的主流通信规约。

IEC60870-5-103/10的结构如图2所示图2IEC61850的结构体系如图3所示.图3按照变电站自动化系统所要完成的监视、控制和继电保护三大功能, IEC61850提出了信息分层的概念,从逻辑上、物理概念上将变电站的通信体系分为三层: 变电站层、间隔层和过程层, 并且定义了层与层之间的通信接口; 采用了面向对象的建模技术和高层抽象映射到低层的MMS技术, 解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换的问题. 此外, 采用IEC61850标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用的特性, 极大地方便了系统的集成, 降低了变电站自动化系统的工程费用. 由于该标准采用了开放性的通信模型, 可用于远程信息的网络传输, 进一步扩展了其通信能力. 因此, IEC60870-5-103/104通信规约现今仍然被广泛应用, 但是采用面向对象建模技术和分层分布技术, 具有互操作性的IEC61850标准以其不可取代的优势, 势必成为今后变电站自动化系统的统一标准, 并被广泛使用。

2.2 IEC61850标准的本质内涵作为下一代变电站的无缝通信标准, IEC61850充分借鉴了变电站通信、计算机、工业控制等领域的长期经验。

在IEC61850鲜明技术特点的背后, 是IEC61850与以往变电站通信标准的实质性差别, 而理解IEC61850的本质是应用IEC61850的基础。

IEC61850是变电站自动化通信标准, 通信标准的本质目标是实现双方快速准确的理解相互传达与接收到的逻辑信息命令, 并正确执行命令。

由于各设备生产商生产的智能电子设备, 可能采用不同的芯片、不同的硬件架构、不同的嵌入式系统, 它们组成了一个复杂的异构环境系统, 所以变电站中设备之间的通信是一个复杂的分布式信息交互问题。

变电站设备要实现互操作实际就是解决如何在异构环境下实现数据交换的问题。

IEC61850标准制定的思路与以往IEC60870等标准在解决信息表达与传输问题方面相比上存在着根本的区别, 主要是借鉴了近些年来计算机解决异构环境领域的常用的ASN. 1, XML等技术来解决变电站中的信息交互问题, 因此IEC61850标准的本质可以理解为是解决变电站中异构环境下数据交换问题的一个实现方案。

IEC61850标准充分综合了ASN. 1与XML两种技术的各自优势, 利用ASN. 1的二进制编码信息传输效率优势, 用它作为主要的实时信息交互通信方式, 利用XML直观与带自描述特性在XML1. 0版本的基础上推出了变电站配置语言SCL, 用于描述变电站系统的结构与智能电子设备的能力及定义通信参数等。

W2G 组织提出了要将MMS映射到XML,采用XML技术来代替MMS协议中的ASN. 1编码,所以ASN. 1与XML两者正在不断的相互借鉴发展。

2.3 IEC61850标准应用于变电站IEC61850标准的目的既不是对在变电站运行的功能进行标准化, 也不是对变电站自动化系统的映射分配进行标准化, 而是尽最大可能地去使用现有的标准和被广泛接受的通信原理, 通过对变电站运行功能进行识别和描述, 分析运行功能对通信协议要求的影响(被交换的数据总量、交换时间约束等), 将应用功能和通信分开, 对应用功能和通信之间的中性接口进行标准化, 允许在变电站自动化系统的组件之间进行兼容的数据交换。

IEC61850标准的变电站系统结构如图4所示。

图43、结论IEC61850是变电站通信网络和系统的标准,由于该标准建立了完备的变电站通信模型,并很好地支持设备之间的互操作性。

许多国际电气设备制造商采用该标准体系进行互联试验,取得了很好的效果。

采用 IEC61850 作为变电站自动化通信标准逐渐成为现实。

全面采用IEC61850是变电站自动化通信的趋势。

4、感言通过本次对电力系统IEC61850标准的深入研究,使我明白了在电力系统中通信规约的重要性。

变电站自动化系统的通信规约是实现变电站系统可靠、快速通信的重要保证。

而随着计算机技术、网络通信技术、大规模集成电路技术的飞速发展, 现代电网结构日趋复杂, 电网容量不断扩大, 实时信息传送量快速增加, 人们对变电站自动化系统的通信提出了越来越高的要求。

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