IEC61850变电站SNTP对时方案
IEC61850系列标准简介(下)

Leakage monitoring
Turbine control
Water control system
Guide wane setting
Upper and lower water levels
Governor control Combinator Speed supervision
下一步发展
随着在变电站设备中的实现,出现了一些需要进 一步澄清的技术问题(TISSUES)
这些问题经过标准化组织和UCA用户组国际成员 的联合努力得以解决
下一步发展
基于这些技术问题TISSUES, 正在准备标准的第2 版
第2版标准包括了一些新的要求,比如power quality metering
记录和对时 参加的厂家增加了许继电器
国调中心互操作试验
2019年04月17日至19日 第四次互操作试验 内容:goose和采样值传输,并进行产品功能测试。
国调中心互操作试验
2019年08月16日至18日 第5次互操作试验
内容:由电科院检测中心对各厂家的装置进行产 品功能测试,主要内容包括关联、报告、遥测、 遥信、遥控、定值。 检测机构增加到两家,分别是电科院检测中心和 国网自动化研究院检测中心
IEC61850产品互连的主要难点不在通讯服务,而 在数据模型的理解。但通讯服务作为入门的门槛, 比传统规约要高的多。
互操作中存在的问题
模型数据的必选项限制功能的实现 61850的模型中有很多的数据为可选项实现, 不同厂家的装置混合使用,功能实现依赖于共 同实现的部分.
互操作中存在的问题
模型数据定义不足,需要扩充
IEC61850标准主要内容及特点介绍

IEC61850标准主要内容及特点介绍概述IEC 61850标准不仅给变电站⾃动化系统提供最完备的通信标准,⽽且能够对数字化变电站应⽤技术做好最⼤的⽀撑。
IEC 61850标准还运⽤到给变电站的⾃动化系统所处理的对象建⽴了⼀致的模型,这个操作主要是根据该通信标准来进⾏的;⽽且在整个过程中还需要采⽤相关的技术和接⼝,主要有⾯向对象技术和抽象服务通信接⼝(Abstract Communication),⽽且该接⼝是不依赖系统所具有的⽹络的结构的,同时还应⽤了GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event),它是针对通⽤对象的,传输实时性要求⾼的事件;使⽤XML ⽂档对装置数据内容和结构进⾏描述;提出SCL(Station Configuration Language)语⾔描述变电站配置。
⽬的是实现设备间的⽆缝连接,达到“即插即⽤”,“⼀个世界、⼀种技术、⼀个标准”是⼯业控制通信所追求的最终⽬标。
[1]下⾯主要从⼗个⽅⾯来对IEC61850标准进⾏相关的介绍:IEC61850—1 基本原则,对IEC61850标准的总体情况进⾏了简单的说明;IEC61850—2 相关专业⽤语的阐述;IEC61850—3 有关的规范和要求,主要有关于质量⽅⾯(是否可靠,是否可以进⾏维护,所⽤的系统是否具有可⽤性,是否轻便,⽽且安全),应该处于哪⼀种环境中,其他的辅助性服务有哪些,除此之外的标准和规范有什么。
IEC61850—4对于系统和⼯程⽅⾯所提出的要求和规范,⼯程⽅⾯:主要对⼯程实施过程中所应遵循的要求,⽐如参数分类、⼯程⽂件、⼯具等;系统⽅⾯:周期,主要包括⼯程交接以及交接后的⽀持;质量⽅⾯:主要是对这⼀标准实施过程中质量管理的流程。
IEC61850—5 功能和装置模型的相关概述,主要是阐述了⼀些概念和功能的定义,如逻辑节点的途径,逻辑通信链路,通信信息⽚PICOM;IEC61850—6结构语⾔,主要⼀些形式语⾔描述,包括装置和系统属性;IEC61850—7—1阐述了变电站和馈线设备的使⽤是基于什么理论知识以及采⽤的是什么模式运作的。
IEC61850通信标准

Part5 功能通信要求和装置模型
61850通信协议体系的基础,共分两个部分: 61850通信协议体系的基础,共分两个部分: 通信协议体系的基础 1)详细阐述了功能、逻辑节点和通信信息片三个核 详细阐述了功能 1)详细阐述了功能、逻辑节点和通信信息片三个核 心概念以及三者的相互关系。 心概念以及三者的相互关系。 2)对不同种类的通信报文的通信时间提出了要求 对不同种类的通信报文的通信时间提出了要求, 2)对不同种类的通信报文的通信时间提出了要求,以 及对如何验证整个系统通信性能提出要求。 及对如何验证整个系统通信性能提出要求。
IEC61850标准简介 标准简介
Part4 系统和项目管理
工程要求 参数分类 工程工具 文件 系统生命周期 产品周期和运行周期 停产通知和停产后支持 质量保证 责任 试验设备 试验类型:系统试验、型式试验、 试验类型:系统试验、型式试验、例行试验 FAT 和SAT
IEC61850标准简介 标准简介
IEC61850标准简介 标准简介
Part8~9 特定通信服务映射(SCSM) 特定通信服务映射( )
61850880261850-8-1:对MMS及ISO/IEC 8802-3的映射 MMS及 该标准将ACSI映射到了MMS ACSI映射到了MMS, 该标准将ACSI映射到了MMS,适用于站控层和间隔层 通信内通信。同时包括将ACSI映射到以太网,用于GOOSE ACSI映射到以太网 通信内通信。同时包括将ACSI映射到以太网,用于GOOSE 报文的收发。 报文的收发。 61850- 1:基于串行单方向多路点对点链接的采样值传输 61850-9-1:基于串行单方向多路点对点链接的采样值传输 该标准将有关采样测量值传输的部分映射过来,LLC 该标准将有关采样测量值传输的部分映射过来,LLC 采用无应答无连接, 采用无应答无连接,该协议适用于间隔级设备和过程级设 备间的通信。 备间的通信。 61850基于8802.3 8802.3上的采样值传输 61850-9-2:基于8802.3上的采样值传输 采用组网方式传输采样值, 采用组网方式传输采样值,更符合今后的发展方向
智能变电站与IEC61850

全站唯一,该文件描述所有 IED 的实例配置和通信参数、IED 之间的通信配置以 及变电站一次系统结构,由系统集成厂商完成。SCD 文件应包含版本修改信息, 明确描述修改时间、修改版本号等内容。
• IED 实例配置文件 Configured IED Description(CID 文件)
• 每个装置唯一,由装置厂商根据 SCD 文件中本 IED 相关配置生成。
智能变电站的技术演变
技术分类 系统架构 设备分层 间隔层设备 过程层设备 通信规约 通信介质 数据模型 遥测量传输方式 测量系统精度 遥测量采样同步 遥信、遥控、遥调量传输方式 遥信、遥控、遥调量传输延时 设备互操作 常规变电站 数字变电站 分层分布、开放式的计算机监控系统 “站控”、“间隔”两层结构 保护、测控等装置 无 103规约为,主结合各厂商私 有协议 Worldfip、CAN总线、以太网 双绞线等 因各厂商而异 电气模拟量 取决于测量系统各环节传感 器精度 保护、测控装置内完成 电缆硬接线 无 仅限于站控层与间隔层的测 控装置间 复杂 较大 较少 试验电源、传统校验设备 “站控”、“间隔”、“过程”三层结构 测控、保护、故障录波等 “互感器+合并单元”、“电力功能原件+ 智能组件” IEC61850 以太网双绞线、光纤 IEC61850标准数据模型 数字量 较常规变电站更高 合并单元负责完成 网络软报文 ≤4ms 全站非跨层级的所有智能二次设备
61850软网关配置说明书

采用最新版本,2006年8月7日以后的版本。
用来配置软网关所需配置文件,配置103、104与61850点表。使用其中网关配置工具生成104所需点表文件。使用导出功能生成61850与104映射文件。
二、SCLTool配置器
采用最新版本,1.10以后的版本。
SCDTool配置所需的SCD文件,分发CID文件提供给相应的网关使用。
25、配置测控装置调压信息时,它的逻辑节点YLTC.TapChg的数据类型为BSC,其复杂的DA类型需按调压的类型重新配置:SBOw、Oper、Cancel。这三个DA配置时将控制类型选择为BSC。
26、配置dataset数据集中的遥测集时要注意添加的信息要添加到数据的DO的最后一级路径,例如C1/MMXU1.A.pshA,而不能加到C1/MMXU1.A。否则遥测配置成周期上送时不会上送遥测值。
图2
3、数据库配置中,按照SysTool说明书进行配置,分配间隔等,每个装置的所属通信通道编号要正确配置。这里可以添加虚装置专门存放网关通信状态,也可以在某个装置中添加网关通信状态点。这个通信状态点需要配置到上面的通信通道表格中的通讯状态中。
图3
4、对于点的配置,分别在测量量、状态量、电度量、控制信息、定值信息中增加了61850点路径的设置,该点路径为61850描述的数据索引,统一为简单数据类型。路径包括该简单数据的全路径,即逻辑设备名称+/+逻辑节点前缀+逻辑节点类型+逻辑节点索引+.+数据对象。如果是复杂的数据需要增加多个“.”到简单数据为止。在61850点表中有体现。值得注意的是同个网关中的逻辑设备名称不能重复,在61850点表中的逻辑设备名都是C1、C2等,在同一个网关中需要修改相应的路径中的逻辑设备名。例如:线路822的61850点表有2个逻辑设备分别是C1、C2,如果有2个线路822设备在同一个网关中则需要把第二个设备的逻辑设备名称进行修改,不能与C1、C2重复,可修改为C3、C4等。如图4(a与b为同一网关中不同设备的逻辑装置名称的更改的实例):
南京畅洋助力智能电网_IEC61850规约转换技术方案

手拧螺丝 便于现场维护
4DI/4DO 可适用于各种现场报警 要求
一切为了助力客户成功!
国内:数字化变电站现况
• (1)数字化变电站没有形成完整的标准体系、设计规范、验收规范、装置检验规 程、计量检定规程、运行规范等。
打造统一的、标准的信息化数据平台,是智 能变电站的首要任务。
• (2)数字化变电站的数据采集和信息处理缺乏统一的标准和规范,接口不统一、 模型不统一、不同厂家生产的测控装置不但在硬件上有功能的差异,而且在软件 上所采用的算法、通信规约也不尽相同。 • (3)多数数字化变电站都是局部数字化,如仅在过程层采用电子式互感器,或仅 在站控层采用IEC-6185O标准等,距实现真正的数字化尚有一定距离。 • • (4)数字化变电站的投产,使得原有的检验手段已不能满足现场检验的需要,需 要研究新的检测方法,配置相应的检测仪器。 (5)就目前而言,数字化变电站以符合IEC-61850标准的变电站通信网络和系统、 网络化的二次设备、自动化的运行管理系统,为其最主要的技术特征。分布式实 时智能分析技术,智能一次设备状态评估与预警等功能则没有涉及。
机箱整体均 匀散热
1U 高度 节约机柜空间
NISE- P1016-S后面板I/O排列
• 后面板设计方便接线 • 模块化I/O设计配合丰富的通讯接口
宽幅电源供电 DC:100~300V AC:85~265V 适用于各种电 力场合 2个千兆网口 16个电磁离 4个百兆网口 RS-232/485 可兼做硬软网络冗余 串口端子
直流屏开关柜消弧线圈多功能表国内保护装置国外保护装置iec61850iec61850rs485gps同步时钟nics9000电力监控系scada集控室远方调度中心支持iec61850的环形网络91greenpowercloudnise602nise602ofnise604nise605nise606nisep1008tnisep1008fnisep1008snisep1016tnisep1016fnisep1016snise601gnisep1008tfsu?400mhzfreescalempc8308cpu128mddr2memory128mnandflash246ethernetportsrs232485isolationserialportsac85265vdc100300vinputm1000扩展模块选配nisep系列产品nisep1016tfsu?400mhzfreescalempc8308cpu128mddr2memory128mnandflash246ethernetports16rs232485isolationserialportsac85265vdc100300vinputu?4di4do隔离输入继电器输出u?irigb对时扩展槽串口电源状态指示灯机器运行工作状态指示清晰在电控柜中清楚显示各种运行状态20c60c宽温运行并可挑战40c80c严苛环境1u高度节约机柜空间console口前置便于现场调试与维护机箱整体均匀散热2个千兆网口4个百兆网口可兼做硬软网络冗余16个电磁离rs232485串口端子nisep1016s后面板io排列4di4do可适用于各种现场报警要求模块化io设计配合丰富的通讯接口宽幅电源供电dc
IEC61850标准和传统变电站通信规约.pptx
development! … attracts a lot
of attention from customers and vendors!
One world One technology One standard
IEC 61850
2005-01-26 8
ABB Automation Technologies AB, 2005 ©
以太网103的技术
1:嵌入式以太网技术(TCP,UDP) 2:IEC104通信规约 3:IEC103通信规约
2005-01-26 5
ABB Automation Technologies AB, 2005 ©
以太网103优缺点
➢ 开关跳闸 ➢ 录波启动 ➢ 联闭锁
ABB Automation Technologies AB, 2005 ©
2005-01-26 17
* IED: Intelligent Electronic Device
Horizontal (peer-to-peer) communication
Station computer
GOOSE = Generic Object Oriented System-wide Events
2005-01-26 18
ABB Automation Technologies AB, 2005 ©
MAC地址
2005-01-26 19
MAC地址:每块网卡在生产出来 后,除了基本的功能外,都有 一个唯一的编号标识自己。全 世界所有的网卡都有自己的唯 一标号,是不会重复的。这个 MAC地址是由48位2进制数组 成的,通常分成6段,用16进 制表示就是类似00-D0-09-A1D7-B7的一串字符。
【61850基础文档】IEC_61850_特定通信服务映射
LD 逻辑设备
LN0 逻辑节点0
DataSet 数据集 PDIF1.Op 差动保护动
作事件信息
差动保护
PDIF1 逻辑节点
Op 动作
general 差动保护动作
phsA A相动作
phsB B相动作
phsC C相动作
q
品质
t
动作时间
LoSet 低动作定值
主要的节点及层次关系如左图,这些在IEC61850-6 SCL中定义
数据对象的
</LNodeType>
类型定义
<DOType id="ACD_1" cdc="ACD">
<DA name="general" fc="ST" bType="BOOLEAN" dchg="true"/>
<DA name="q" fc="ST" bType="Quality" qchg="true"/>
服务(如控制、报告)
特定通信服务映射(SCSM) 协议栈(TCP/IP)
通信 (如MMS/TCP/IP/Ethernet)
IEC 61850
数据模型 服务、规则
映射
SCSM – 功能及协议子集
采样值 (多播)
SV
(类型 4)
通用面向对象 变电站事件
GOOSE
(类型 1, 1A)Fra bibliotek时间同步TimeSync (SNTP)
(类型 6)
核心ACSI服务
MMS Protocol Suite
IEC61850系列标准简介(中)解读
BufTim IntgPd º ´ » æ
DataSetRef TrgOps(dchg,qch,g dupd,integrity,gi) ±¸ ¨ æ ¸ ñ Ê ½ à Ö ± Æ TrgOps(dchg,qch,g
6
Ú ² Ä ¿ Ê Â ¼ þ â Á ² ¿ Á ¿ µ Ä ² Ê Ë ±Ö µ À Ç Ë ø Ö µ Ê ¾ ý Ý ¸ Ä ± ä dchg)
ctlVal (受控值) operTim (TimeActivatedOperate ) 服务操作时的时间 origin (谁发出服务) ctlNum ( 控制序号)
控制状态机
2
stVal ( 报告值) t (变化的时间) q ( 值的品质)
实 际 设 备
报告 TRUE, t, q, dchg
3
控制模型
BRCB URCB LCB
特点
同一DATA 或DataAttribute 可以被多个DATA SET引用 当DATA或DataAttribute作为DATA-SET成员被引时, 期望DATA或DataAttribute始终存在
DATA-SET成员的当地再配置可引起严重的错误操 作 , 应防止DATA-SET配置时发生非预期的改变
多路广播应用关联 1、 单方向 2、1 对 1 或 1 对多 3、能够检出信息丢失与重复
访问控制
访问控制模型通过虚拟访问视窗约束实例或属性 的可视性与可用的ACSI服务
服务模型
通用服务 数据集(DATA-SET) 关联(Application association) 报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK) 控制(CONTROL) 定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK) 通用变电站事件 (Generic substion even) 取代模型(Substitution) 时间和时间同步模型(Time & time-synchronization) 日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
IEC61850标准介绍-变电站通信网络和系统(NR)
IEC 61850 概述 IEC 61850 功能演示 IEC 61850 简介 IEC 61850 在RCS9700中的应用
概述
IEC61850是新一代的变电站自动化系统的国际标准 国际电工委员会(IEC)TC57工作组制定的《变电站 通信网络和系统》系列标准,是基于网络通信平台 的变电站自动化系统唯一的国际标准
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
•所有的功能都可分解为 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示例
IEC61850演示
对等网络通信方式
客户/服务器通信模式
•对等网络通信方式的应用 •断路器跳闸: •传送采样值
物理设备
物理映射到逻辑
保护功能 差动保护
PDIF
虚拟装置
测量功能 控制功能
计量类测量 开关位置
MMTR
XCBR
距离保护 PDIS
相序测量 刀闸位置
MSQI
XSWI
过流保护 PTOC
开关/刀闸 遥控
CSWI
实际装置
CPU3
开关控制 开关位置
CPU2
测量功能
CPU1
差动功能 远跳功能
抽象通信服务 接口客户端
报告 请求/响应
物理设备
服务器 数据 数据 数据
应用
物理设备
请求 /响应
GOOSE Message Sampled Values 多波
服务器
数据
数据
数据
应用
应用
物理设备
IEC61850演示
间隔层GOOSE联锁
GOOSE应用演示
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IEC61850变电站 SNTP对时方案
在电力监控系统中,为了确保数据的完整性,必须要配置时间同步装置来统一站内装置的系统时间。
在IEC61850变电站中一般采用S N T P对时服务器。
目前针对许继800系列61850规约装置及cjk8500监控系统对时配置做简单的说明。
如果本变电站用的是许继cjk-8500系统监控后台,对时方式为GPS装置与远动wyd-811配合对时的,需要在监控主机C盘跟目录下放一个sntp_c文件夹(包含 sntp.txt文本文档,sntpc.exe启动文件 sntpc.map文件共三子文件),并且需要把“sntp.txt”文件打开更改文本文档网络IP为监控主机与远动wyd-811通讯的wyd-811的IP 如图:
网络IP的地址设置根据现场实际情况来确定
这是监控后台的sntp对时方式
目前许继IEC61850规约800系列保护装置在用B码对时只能对上时分秒,年月月对不上,在保护动作时候,后台监控看到soe报告显示时间为2002年1月
xx日,说明保护装置内置804网关没有对上时间。
在遇到这种情况下,还需要sntp 这样的对时方式来校正保护装置年月日为网关原始时间2002年的问题,sntp对时方式如果是用远动wyd-811下发SNTP对时命令时,例如远动与保护装置通讯用的IP地址为10.100.100.3,需通过ftp://10.100.100.xx登录保护装置,找到装置内部的sntp.txt文件,复制出文本文件,打开,把主机主网IP改为“IP1=10.100.100.3”同理如果主机为双网,把主机备网IP改为IP2=11.100.100.3; 如果是双机双网,备机主网,备机备网IP最好也修改一下,防止主机网络中断,备机能正常对时许继800系列装置与南瑞南自后台进行通讯时,如果通过他们的远动机或者监控后台发sntp对时命令时,需要他们提供sntp下发对时命令的IP地址,同样需要ftp://登录保护装置,找到装置内部的sntp.txt文件,复制出文本文件,打开,把主机主网IP改为对应的IP即可例如南瑞sntp下发对时IP:198.120.0.20 装置内部sntp.txt文件里的主机主网IP更改为IP1=198.120.0.20,,同样别的厂家也是一样的改法。