智能变电站IEC61850工程通用应用模型(2018年试行版)
数字化变电站的IEC61850建模ppt课件28页PPT

相当于传统的装置端子 以GOOSE控制块及相应的DATASET表示 以SMV控制块和相应的DATASET表示 以inputs表示需要的输入 传输参数代表着信号模式,如:自保持的状态信号、跳 闸信号、事件信号(闭锁、先合)
数字化变电站建模——对模型的要求
ICD建模——文件结构(1)
<?xml version="1.0" > <SCL xmlns= xmlns:xsi= > </Header> <IED name=>
<Services></Services> <AccessPoint name="S1"> <Server > <Authentication/> <LDevice > <LN0 > <DataSet> <ReportControl> <Inputs> <GSEControl> </LN0> <LN lnType=> </LN> </LD>
站控层要求
信息的监视和显示依赖于DU——否则就是人工 对点 信息的机器识别依赖于模型中个层次的名称 REPORT是否支持动态生成——有利有弊 定值的顺序问题——DATASET解决 人工置数的响应——为了间隔防误
间隔层/过程层要求
信号的一致表达 GOOSE控制块的划分——事实上依赖设计 GOOSE和SMV控制块的参数 对输入端子的表达——inputs
数字化变电站的IEC61850建模ppt课件
61、辍学如磨刀之石,不见其损,日 有所亏 。 62、奇文共欣赞,疑义相与析。
IEC61850模型介绍副本

模型量LN、保护开入量LN等; d) 控制LD,inst 名为“CTRL”:包括遥信和遥控信号; e) 保护、测控、合并单元等过程层访问点的LD,inst 名为“PIGO”:包括GOOSE信号; I) 采样值LD,inst名为“PISV”:包括保护、测控接收的SV信号; f) 智能终端LD,inst 名为“RPIT”:包括与智能终端相关的各类信号,例如:跳闸LN、开关LN、
电磁式互感器、 电子式互感器、光纤 电缆、AC交流 、合并单元、SV标准 插件
跳闸信号传递 电缆、DI板、 DO板
通信规约
103规约等
光缆、GOOSE 6是对
MMS层(上送后台的信息) S访问点
GOOSE(保护跳闸信息) G访问点
SMV(采样信息)
M访问点
遥控LN、测量LN等; g) 录波LD,inst 名为“RCD”:包括保护录波或专用录波器LN; h) 合并单元LD,inst 名为“MU”:包括合并单元所需的各类信号,例如:互感器LN等。
LN逻辑节点 1个LPHD:装置物理信息 必备 工具自动生成 多个LN:描述装置功能
o 每个LN下多个DOI o 每个DOI下多个DAI或者嵌套的DOI
一、IEC61850概述
描述 失灵保护 故障录波 故障定位
重合闸 同期、检同期
断路器 刀闸 电流互感器 电压互感器
LLN0:是对LN的总结,是特殊的LN
o Dataset(发送数据集) o ReportControl(S访问点下)/GSEControl (G访问点
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。
智能变电站IEC61850模型及通讯全解

的国际标准报文规范。它独立于应用和设备的开发
者。
49
什么是MMS
采样值 (组播) 通用面向对象 变电站事件 时间同步 核心ACSI服务 通用变电站 状态事件
SV
(Type 4)
GOOSE
(Type 1, 1A)
TimeSync (SNTP)
(Type 6)
MMS Protocol Suite
(Type 2, 3, 5)
法不同,IEC61850标准对于信息均采用面向对象
的数据自描述。
1) 定义完整的各类数据对象和逻辑节点、逻辑设备的
代码;
2) 定义用这些代码组成的完整的描述数据对象的方法;
3) 定义一套面向对象的服务。
21
建模的方法:抽象通信服务接口(ACSI)
独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务接口。
396号文件 6.1.5章节
26
ICD模型的DO类型模板
396号文件 6.1.6章节
27
ICD模型的DA类型模板
396号文件 6.1.7章节
28
ICD模型的DA枚举类型模板
396号文件 6.1.7章节
29
IED实例ICD模型
30
服务器(Server)
广义服务器就是一个管理资源并为用户提供服务的计算机 Server 描述了一个设备外部可见(可访问)的行为 IED中的服务器提供通讯及保护功能服务
应用过程
ACSI抽象通信服务接口
SCSM1
工 业自 动化系统 制造报文 (MMS)
SCSM2
...
SCSMn
AL1
AL2
...
Aln
可 特殊接口 以 不 断 发 应用层 展 变 化
IEC61850工程继电保护应用模型的详细解读PPT(92张)

o 遥控:包括遥控、压板、复归等 定义了四种遥控类型,除了复归采用类型3-增强型直控外,其他采用类型 4-增强型执行前选择遥控方式,另外两种类型为:类型1-常规型直控(不判 关联状态,复归)、类型2-常规型执行前选择(压板选择)
o 定值:包括保护定值、测控定值、参数定值等 可以采用浮点、整型时间(61850中时间以毫秒为单位,tmms 秒tms)
、整型、状态型、字符型(国网规范中扩展,用于被保护设备数据类型里 面)等
o 定值区:在定值控制块中定义,区分编辑定值区和运行定值区,定值区从 1开始
o 录波:采用COMTRADE格式,直接读取文件
IEC 61850中的逻辑节点类列表:
概述
常用逻辑节点:
概述
常用逻辑节点:
概述
概述
公共数据类规范 o 状态信息的公共数据类规范:SPS、DPS、INS、ACT、ACD 、SEC、BCR o 测量值信息的公共数据类规范:MV、CMV、SAV、WYE、 DEL、SEQ、HMV、HWYE、HDEL o 可控状态信息的公共数据类规范:SPC、DPC、INC、BSC、 ISC o 可控模拟信息的公共数据类规范:APC o 状态定值的公共数据类规范:SPG、ING(整性) o 模拟定值的公共数据类规范:ASG、CURVE(定值曲线) o 描述信息的公共数据类规范:DPL、LPL、CSD
Station/Interbay bus (LAN) MMS+GOOSE
Mapping Mapping
Stack X
Stack Y
Porcess bus (LAN) GOOSE+SMV
Part 9 通信服 务映射
概述
智能变电站IEC61850模型介绍

三、模型解析
国网规范
IED应用模型规范:逻辑设备(LD)建模原则
逻辑设备的划分宜依据功能进行,按以下几种类型进行划分: a) 公用LD,inst 名为“LD0”:包括与保护功能无关的装置告警信号、通信故障(
包含MMS、GOOSE、SV)等; b) 测量LD,inst 名为“MEAS”:包括遥测信号; c) 保护LD,inst 名为“PROT”:包括与保护功能相关的各类信号,例如:保护LN
互操作性 来自一个或多个厂家的IED之间交换信息 和正确使用信息完成各自功能的能力
自由配置
标准需要支持各种策略以允许功能 自由分布,例如:集中式或分布式系统
长期稳定性 标准应向后兼容,以适应通讯技术 和系统要求的发展
二、标准简介
2)IEC61850标准的内容框架
(DL/T860)
信息模型
信息服务模型 7-2
IEC61850培训
一、基本概念
逻辑节点(LN) logical node ➢物理装置内部交换数据的最小功能部分,如差动保护功能、 距离保护功能、断路器等。 ➢由数据和方法组成的对象。 逻辑设备(LD) logical device ➢一组具有共同特征的逻辑节点及其共用服务组成。 ➢共同特征:通常一起投、退或处于测试模式。 ➢服务:GOOSE(Generic object oriented substation event面向对象的通用变电站事件), 采样值交 换, 定值组等。
逻辑设备
物理设备
逻辑设备LD。如:第一、二套保护
逻辑设备名
数据对象名
物理设备。如:#线 线路保护
“PHD / PCL931 / PDIS1 $ Op $ general” =1
物理设备名 服务器
IEC61850工程继电保护应用模型解读.pptx

o DOI 实例配置如遥测系数、遥控超时时间等应支持系统组态配置;
o 保护的启动信号建模应遵循如下要求:启动信号Str 应包含数据属性“故障 方向”,若保护功能无故障方向信息,应填“unknown”值;装置的总启动信 号映射到逻辑节点PTRC 的启动信号中;IEC 61850 标准要求每个保护逻 辑节点均应有启动信号,装置实际没有的可填总启动信号,也可不填;对 于归并的启动信号,如后备启动,可映射到每个后备保护逻辑节点的启动 信号上送,也可放在GGIO 中上送;
Station/Interbay bus (LAN) MMS+GOOSE
Mapping Mapping
Stack X
Stack Y
Porcess bus (LAN) GOOSE+SMV
Part 9 通信服 务映射
概述
IEC 61850模型的树状层次:PHD->LD->LN->DO->DA
概述
IEC 61850模型的详细信息结构:
常用CDC类
概述
常用CDC类
概述
概述
IEC 61850如何通信:ACSI抽象通信服务接口与SCSM特定通信 服务映射
将模型中定义的信息,根据ACSI规定的交互过程按照SCSM规定的通信报文 进行收发
概述
应用模型规范制定的意义
o 本标准严格遵循IEC 61850 标准,是IEC 61850 标准的细化和补充,规范 了IEC 61850 标准中不明确的部分。
智能变电站IEC61850模型及通讯课件

8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 9-1 通过单向多路点对点串行通信链路采样值 9-2 ISO8802-3之上的采样值
5
模型的概念
模型
建模
概念
应用
认知
检测
6
广义模型的概念
模型是现实事物的某些代表性特点的表 示,可以是物理实体,也可以是某种图 形或者是一种数学表达式, 模型是对现实世界的简化,是为了简化 问题而做出的一种抽象,是对问题进行 的书面上的、图形或文字的、无歧义的 描述。
主要内容
智能电 网
一致 性测
试
智能变 电站
模型
工程 应1用
建模 认知
变电站规约发展历程
明 2000 天
标准规约 ➢IEC 61850国际标准
1990 今 天
1980
公开规约 ➢ DNP ➢ IEC 60870 -5-10X
私有和工业规约 ➢ Modbus,CDT,U4f等 私有的规约
昨 天
1970
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抽象通信服务接口
IEC-61850
工 业自
动化系统 制造报文 (MMS)
SCSM1 AL1
保
应用过程
持
相
对
ACSI抽象通信服务接口
稳 定
SCSM2
...
SCSMn
AL2
...
Aln
22
...
可 特殊接口 以
不 断 发 应用层 展 变 化
layer1..6
模型的概念
模型
建模
概念
应用
认知
检测
23
48
什么是MMS
采样值 (组播)
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6.2.4.1
除CCD文件格式中规定的IED描述、FCDA描述、intAddr描述外,SCD文件中其余描述性属性desc、dU元素不提取到CCD文件中。所有提取元素的子元素应与SCD文件中的顺序一致;所有提取元素的属性按字母顺序从a-z的顺序排列;没有子元素和赋值的元素应采用“/>”结尾。
——物理端口模型中增加了CABLE属性,修订了PORT属性(见7.1.2);
——增加了物理端口与虚端子关联建模原则(见7.1.3);
——增加了智能录波器管理单元和采集单元LD名(见7.1.5);
——删除了线路保护、智能终端等分类装置逻辑节点,将线路保护等分类装置逻辑节点纳入装置类技术规范(见7.2);
6.2.3
a)宜包含Substation部分;
b)应规范IED设备(含过程层交换机)的物理端口及通信端口描述方式,光缆、光口、板卡的命名应保证全站唯一,明确虚端子与软压板之间关联,参见第7章;
c)应用<PhysConn>标签明确描述物理端口、光缆连接及虚端子之间关联;
d)Header元素的id值应填写配置工具的厂家名称、工具名称和工具版本。
ICDIED Capability DescriptionIED能力描述文件
IEDIntelligent Electronic Device智能电子装置
MMSManufacturing Message Specification制造报文规范
SCDSubstation Configuration Description全站系统配置文件
g)CID文件的IED名称不应为TEMPLATE,CID文件应保留厂商私有命名空间及其元素,实际工程系统应用中IED名称由系统组态配置。
6.2.1.2
ICD文件采用“文件名.icd”的格式,如图2所示。文件名应包含装置型号、装置选配码、ICD文件版本号和ICD文件校验码等四部分,以半角字符中横杠(‘-’)连接,各部分编写规则如下:
——修订了工程配置及下装流程(见6.1);
——增加了ICD文件命名规则(见6.2.1);
——增加了CCD文件要求(见6.2.4);
——增加了子网命名规则(见6.4.1 a);
——修订了GSE配置(见6.4.2);
——修订了SMV配置(见6.4.3);
——增加了虚端子关联配置要求(见6.5.4);
——删除了检修处理机制,将检修处理机制纳入装置通用技术规范(见7);
本标准主要修订内容如下:
——删除了装置双网冗余机制部分,将双网冗余机制部分纳入装置通用技术规范(见3);
——增加CCD文件名(见3.6);
——删除了装置GOOSE的收发机制部分,将GOOSE的收发机制部分纳入装置通用技术规范(见4.2);
——删除了装置SV的收发机制部分,将GOOSE的收发机制部分纳入装置通用技术规范(见5.2);
前 言
为了规范DL/T 860通信网络和系统在南方电网智能变电站的应用,实现各个装置供应商模型、装置、配置文件的互操作,提高DL/T 860标准设备制造的技术水平,中国南方电网有限责任公司系统运行部组织编制了本标准。
本标准在制定过程中,编制组结合南方电网智能电网建设和发展的新形势,吸收了智能变电站调试、运行、维护的成功经验,并广泛征求了南方电网有关施工、调试、运行、维护单位和设备供应商的意见,吸取了国内先进的运行维护经验,最后经审查定稿。
本标准自2018年6月起试行。
目次
智能变电站IEC61850工程通用应用模型
11
本标准规定了南方电网智能变电站在应用DL/T 860标准时,通信网络和系统的配置、模型、服务和一致性测试应用要求,规定了功能、语法、语义的统一性以及选用参数的规范性和实际应用中扩充模型应遵循的原则等。
本标准适用于南方电网10kV~500kV电压等级智能变电站的新建工程,改、扩建工程参照执行,是开发、设计、制造、试验、调试、运行和维护的依据。
i.制造商(Manufacturer)属性值应使用厂商编码,厂商编码采用厂商设备识别码的字母部分;
ii.型号(Type)应与ICD文件名中装置型号一致;
iii.配置版本(ConfigVersion)应为ICD文件版本号。
iv.“铭牌”信息包括装置设备识别码、装置软硬件版本信息。
f)宜包含定值相关数据属性如“units”、“stepSize”、“minVal”和“maxVal”等配置实例。
3.5CID文件 Configured IED description
IED实例配置文件,根据SCD文件中本装置的MMS相关配置生成的装置文件,CID文件应仅从SCD文件导出下装到IED中,扩展名采用.cid。
3.6CCD文件 Configured circuit description
IED二次回路实例配置文件,用于描述IED的GOOSE、SV发布/订阅信息的配置文件,包括完整的发布/订阅的控制块配置、内部变量映射、物理端口描述和虚端子连接关系等信息,装置其他配置文件的改变不应影响本装置发布/订阅的配置,装置的发布/订阅信息以CCD文件为准。CCD文件应仅从SCD文件导出后下装到IED中运行,扩展名采用.ccd。
DL/T 1146DL/T 860实施技术规范
13
GB/T32901、GB/T32890、DL/T 860、DL/T 1146界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1 智能变电站工程配置文件Configurationfilesof relay protection
使用变电站配置描述语言SCL,用于描述装置能力或其网络通信拓扑结构的文件,包括ICD、SCD、SSD、CID、CCD等,文件采用UTF-8编码的XML文件格式。
图2ICD文件命名规则
6.2.2
SSD文件从功能的角度描述变电站一次系统结构、基于电气接线图的连接(拓扑)关系,以及相关联的逻辑节点。其主要包括的对象模型:变电站(Substation),电压等级(VoltageLevel),变压器(PowerTransformer或Transformer),间隔(Bay),设备(Equipment),子设备(SubEquipment),连接节点(ConnectivityNode),端点(Terminal)等。
BBuferred Report Control Block有缓存报告控制块
URCB Unbufered Report Control Block无缓存报告控制块
SV Sampled Value采样值
15
5.1
5.2
5.3
16
6
6.1
应使用配置工具完成ICD、SSD、SCD、CID和CCD等文件的配置,工程配置和下装流程如图1所示。
——修订了定值控制块在逻辑设备下实例化的规范(见8.7);
——修订了附录A CRC校验码参数(见附录A);
——增加了附录B CCD文件格式,删除了故障报告文件格式,删除了过程层虚端子CRC校验码生成规则(见附录B);
——增加了统一定义的数据类型(见附录D);
——增加了统一定义的数据属性类型和枚举类型(见附录E);
——删除了装置IED物理端口描述及站控层双网配置示例部分,将装置IED物理端口描述及站控层双网配置示例部分纳入装置类通用技术规范(见附录F);
——删除了SARC等在线监测装置逻辑节点类型的定义,增加了SPVT、STMP、SCLI、LTSM等设备类通用公共逻辑节点类型的定义(见附录G);
——增加了逻辑节点命名示例(见附录H)。
系统规格文件,应全站唯一,该文件描述变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点,最终包含在SCD文件中,扩展名采用.ssd。
3.4 SCD文件 Substation configuration description
全站系统配置文件,应全站唯一,该文件描述变电站所有IED设备的实例配置和通信参数、IED设备间的通信配置以及变电站一次系统结构,扩展名采用.scd。
本标准主要起草人员:徐鹏、黄佳胤、李金、徐光虎、李楠、张弛、丁晓兵、张喜铭、陈桥平、华煌圣、熊学海、杨颖安、叶翔、李进、彭世宽、廖泽友。其中第1-4章节由李楠主要编写,第5-6章节由徐鹏主要编写,第7章节由黄佳胤主要编写,第8章由华煌圣主要编写,第9章由熊学海主要编写,附录A由杨颖安主要编写, 附录B由叶翔主要编写, 附录C由李进主要编写, 附录D-G由彭世宽主要编写, 附录H-I由廖泽友主要编写,编写说明由陈桥平主要编写。
a)装置型号应包含保护装置软件版本的硬件平台代码、保护系列代码、保护基础型号代码、保护应用方式等四部分内容,且描述一致;
b)ICD文件版本号描述该ICD文件的历史变更情况,应具备唯一性,依据“V1.00”的格式编写,并由制造商顺序编号、管理;
c)ICD文件的CRC-32校验码计算序列使用ICD文件的全文内容,校验码计算方法见附录A要求;
6.2.4.2
CCD文件格式见附录B,CCD文件的校验码生成规则见附录C。
6.3
6.3.1
6.3.2
6.4
6.4.1
a)子网(SubNetwork)按物理网络划分,全站子网宜划分成站控层网络和过程层网络两种类型,过程层网络按照电压等级划分,子网命名规则如图3所示。
图3子网命名规则
b)冗余的站控层网络,宜采用ServerAt元素。
——修订同一种保护的不同段分别建立不同实例(见7.2.1b);
——增加了文件化实例建模要求(见7.2.2l);
——增加了LPHD建模原则(见7.2.3.1);
——修订了虚端子关联建模原则,增加虚端子与软压板关联、虚端子与告警关联的示例,增加了虚端子关联配置要求(见7.2.3.2);
——增加了不停电传动(dsDriveInfo)和跳闸矩阵(dsMatrixSet)数据集(见8.3.2);
14
DL/T 860界定的以及下列缩略语适用于本标准。