IEC61850一致性测试 刘佩娟老师

2019/9/301中国电力科学研究院刘佩娟2008.72019/9/302IEC61850标准一致性测试2019/9/303提纲1.IEC61850标准的情况简介2.一致性测试的必要性3.测试内容及方法4.测试结果及产品检测情况汇总2019/9/3041.IEC61850标准的情况简介1).IEC61850标准的情况.2).IEC61850标准的特点3).国内互操作及试点应用情况.2019/9/3051).IEC61850标准的情况.a.国际电工委员会IEC在UCA2.0基础上制定的IEC61850系列标准。b.IEC61850是一个综合的标准。用于基于现代网络技术的变电站自动化系统。2019/9/306c.IEC61850标准是一个系列标准，由10个部分，14个标准组成。IEC61850-1IEC61850-2IEC61850-3IEC61850-4IEC61850-5IEC61850-6IEC61850-7-1IEC61850-7-2IEC61850-7-3IEC61850-7-4IEC61850-8-1IEC61850-9-1IEC61850-9-2IEC61850-102019/9/307d．IEC已正式出版了IEC61850所有标准(第一版)。国内等同采用IEC61850所有标准,制定了电力行业标准,编号为DL/T860.到目前为止,都已出版.2019/9/3082).IEC61850标准的特点a.标准的内容全：IEC61850包括要求、配置、协议、测试。制定标准时就考虑了一致性测试.（IEC60870只是协议。）2019/9/309b.应用范围广：IEC61850(第一版)只是在变电站内使用.但是,IEC正在制定变电站与调度中心、变电站与变电站之间的61850标准，以及应用于分散发电信息交换、水电站监视和控制等标准。（IEC60870-5-101、102、104，IEC60870-6是变电站与调度中心之间使用.）2019/9/3010c.网络开放标准的模型、服务和对网络映射是分开的，它有ACSI和SCSM两部分。可在不改动原有数据模型的情况下，只要改变SCSM映射，就可通过不同的网络进行通信。可跟踪现代通信技术的发展,应用于不同的网络。（IEC60870标准的物理层接口、链路层的格式是标准规定死的。）2019/9/3011d.应用开放IEC61850标准采用了面向对象的建模技术。实际系统的设备用相应的模型进行描述，变电站自动化系统中的不同功能用对应的模型进行描述，这些模型被称为逻辑设备（LD）和逻辑节点（LN）。因此，对未来新的功能和设备，可通过增加逻辑设备（LD）和扩展逻辑节点（LN）实现。扩展非常方便。.（不可随意扩展，要向标委会申请）2019/9/3012e.自我描述IEC61850标准采用XML语言技术，定义了变电站配置语言（SCL）。因此，对各种设备、功能和数据，可进行自下而上的自我描述。（IEC60870系列标准的数据模型是面向点的。）2019/9/3013f.分层结构IEC61850标准采用分层结构。变电站自动化系统分为站控层、间隔层、过程层三层。对各层间的通信作了规定。因对过程层的通信作了规定。所以为实现数字化变电站自动化系统创造了条件。2019/9/3014g.协议比较复杂与IEC60870系列标准相比，IEC61850的协议复杂。软件实现比较难，对装置软件、硬件要求高。2019/9/30153).国内互操作及试点应用情况.在国家电力调度通信中心的组织下，从2004年底至2006年底进行了6次互操作试验。前5次是国内10个主要厂家。第6次是国内外16个主要厂家。中国电科院质检中心全程参加了互操作试验.2019/9/3016阶段性成果:促进相互交流学习；加强和统一了对标准的理解；加快了研发进程；初步实现了不同厂家设备间的互操作推进了IEC61850标准的工程应用。IEC61850标准应用开展的比较快。这一局面得益于国内外各厂家设备间进行的互操作试验。2019/9/3017工程试点应用国内，从2006年开始进行了应用IEC61850标准的变电站自动化系统试点工作。试点变电站：粗略统计为30多个单独一个厂家产品的是20个左右多厂家合作的是10个左右已投运的变电站：约20个2019/9/30183.一致性测试1).一致性测试必要性;2).测试内容;3).测试方法;4).测试结果;5).产品检测情况汇总2019/9/30191).一致性测试必要性•避免过去教训重演：在互操作试验和试点工程中发现各生产厂家对标准的一些定义理解不一致,对标准中有些规定不全面及未做强制性规定的,各生产厂家的实现更是差异很大。为避免过去教训重演(CDT规约全国曾有十几个版本,IEC60870的97年版101的实现各不相同,不同厂家的产品无法互连)应进行一致性测试。•由独立的第三方检测机构，严格按照IEC61850-10，由统一的测试平台进行测试，才能保证各厂家产品实现的一致。设备只有通过了一致性测试,才能集成到变电站自动化系统中。2019/9/30202).测试内容•文件和设备控制版本的检查；•按标准的句法对设备配置文件的测试；•对设备配置文件在线测试；•依据标准检验被测设备的各种模型的正确性；•按适用的SCSM进行通信栈实现的测试；•按ACSI定义进行ACSI服务的测试；•按标准进行设备特定扩展的测试。2019/9/30213).测试方法•静态测试─检查提交的各种文件是否齐全和设备控制版本是否正确；─用Schema对被测设备配置文件（ICD）进行正确性检验；─检验被测设备的各种模型是否符合标准的规定；•动态测试─采用IEC61850-10的肯定测试和否定测试用例。对每个测试用例按正确的操作流程进行测试。─使用硬件信号源进行触发（触点、电压、电流等等）进行动态的测试。2019/9/30224).测试结果检测机构对被测设备进行测试后出具检验报告及质量检验合格证。在检验报告中除了对一致性测试内容的每一项给出结论外,还详细给出静态检查和每个动态测试用例的测试结果，其测试结果分“通过”、“失败”、“未测（无此功能）”三种。被测设备只有通过了静态性能检查和动态能力的一致性测试，获得检验报告及质量检验合格证之后才可集成到变电站自动化系统中。2019/9/30235).产品检测情况汇总中国电力科学研究院质检中心按照IEC61850标准的规定开展了一致性测试。已检测厂家：国内外22家；已检测设备：63（类）台；已检测变电站自动化系统：6套具体检测情况见统计表.2019/9/3024已检测变电站自动化系统：南网桂林变电站时间–2007年5月21日至29日地点-国电南自变电站监控系统：国电南自的PS6000系列产品；保护设备：国电南自、南京南瑞继保、深圳南瑞；保护故障信息子站：深圳国电南思参加单位：变电站自动化系统涉及的所有单位2019/9/3025已检测变电站自动化系统：国网浙江外陈变电站时间：2007年11月14日至17日地点：南瑞科技变电站监控系统：南瑞科技保护测控设备：ABB、SIEMENS、GE、南瑞继保、国电南自、北京四方、深圳南瑞、南瑞科技、国电南思参加单位：变电站自动化系统涉及的所有单位2019/9/3026已检测变电站自动化系统还有：CSC-2000（系统设备生产厂家：北京四方)无锡新光变电站（系统设备生产厂家：南瑞继保）苏州虎丘变电站（系统设备生产厂家：南瑞继保）2019/9/3027测试小结：被测厂家的产品都支持基本信息交换通过了测试；绝大部分厂家的产品不支持采样值传输；约半数厂家的产品不支持取代、GOOSE、日志服务；许多厂家的产品服务中的必要参数未做处理；有些厂家对标准中的一些条款理解的不深入，厂家之间理解的不一致；2019/9/3028结束语：IEC61850标准是目前全世界制定的唯一的变电站自动化系统的标准。IEC61850标准适用于基于现代网络技术的变电站自动化系统。具有抽象通信服务接口、面向对象统一建模、分层结构、采用配置语言自我描述等特点。可实现网络开放、应用开放。可跟踪现代通信技术发展是实现数字化变电站自动化系统的基础和关键。为了更好地贯彻执行IEC61850标准，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的人力物力的浪费，保证变电站自动化系统安全稳定运行，因此在产品投运前应进行协议实现的一致性测试。