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IEC61850交流南瑞继保冯亚东fengyd@nari-relays.com2008年9月根据实例讲解IED建模流程及PCS系列装置的61850通讯实现交流主题交流内容结构1、IEC61850建模2、IEC61850通信3、智能操作箱4、PCS系列保护装置支持数字化变电站的改进5、问题交流三、装置建模简单回顾一下61850装置模型设备与模型之间的映射关系IEC61850层次化的装置数据模型物理设备映射到IED，然后将各个功能分解到LN，组织成一个或者多个LD。每个功能的保护数据映射到DO，并且根据功能约束（FC）进行拆分并映射到若干个DA。BrandXControlCSWIMMXU1STCOPosPosDCMXPhVPhV抽象通信服务的模型有缓冲报告控制块(BRCB)无缓冲报告控制块(URCB)记录控制块(LCB)定值组控制(SGCB)GOOSE控制块(GOCB)GSSE控制块(GCB)多播采样值控制(MSVCB)服务器(IED)LLN0逻辑节点(LN)逻辑设备(LD)记录数据(DO)控制块数据集（DatSet）数据属性(DA)文件对时控制替代单播采样值控制(USVCB)装置服务器端数据数据后台抽象通信服务接口客户端应用数据物装置服务器端数据数据应用数据报告请求/响应请求/响应2、客户/服务器通信方式物理设备应用GOOSEMessageSampledValues多播1、对等网络通信方式•对等网络通信方式的应用•断路器跳闸:•传送采样值通信功能演示通信服务模型和功能客户端和服务器端通信流程ClientNodeServerNode1初始化连接2获取LD3获取LN、FC、DO、DA4获取DATASET5获取FCDA6获取LN下的数据类型7读LN下的值3.1IEC61850模型层次概念IEC61850规约提供的标准模板包括逻辑节点、公共数据类和基本数据类型三个层次。这些模型涵盖了电力系统应用的各个方面。作为最基本的功能单元，逻辑节点按照可以划分为13大类，以首字母区分。逻辑节点由更基本的CDC（公共数据类）组成。CDC是描述数据对象的标准结构，由预先定义的简单对象组成的复杂对象，通过FC（功能约束）组织起来。FC用来将CDC中的DA（数据属性）按照用途组织起来，方便遥信、遥测、定值等功能的实现。基本数据类型包括整型、浮点、布尔量等不可分割的数据类型。通常用到的逻辑节点类都是由DO类组成，而DO类是从CDC派生出来的。3.2逻辑节点（LN）作为最基本的功能单元，逻辑节点按照可以划分为13大类，以首字母区分。名称描述Axxx自动控制Cxxx监视控制Gxxx通用功能Ixxx接口/归档Lxxx系统逻辑节点Mxxx计量/测量Pxxx保护Rxxx保护相关Sxxx传感器、监视Txxx互感器Xxxx开关设备Yxxx电力变压器Zxxx其他设备3.2模型常用逻辑节点名称用途CSWI开关控制器GGIO通用过程I/OMDIF差动测量MHAI谐波测量MMXU测量MSQI序列和失衡测量PDIF差动保护PDIS距离保护PSCH保护配置PTOC过流保护PTOV过压保护PTRC保护跳闸PTTR过负荷保护PTUF低周保护3.2模型常用逻辑节点名称描述RBRF失灵保护RDRE故障录波RFL0故障定位RREC重合闸RSYN同期、检同期XCBR断路器XSWI刀闸TCTR电流互感器TVTR电压互感器3.2特殊的LLN0（服务模型）•LLN0是一个特殊的管理逻辑节点，其中包含了通讯服务等模型–数据集–报告控制块–GOOSE控制块–SMV控制块–定值控制块装置的应用数据类型映射到逻辑节点（LN）下的数据对象（DO），数据对象可以按照其应用分为以下四大类：•信号类，包括遥信，保护开入，硬压板，保护动作，保护自检，装置告警，通讯状态,故障录波，其DO类型主要为SPS，DPS，ACT，ACD四类•测量类，包括遥测和保护测量，其DO类型主要为MV，CMV，WYE•定值和参数类，包括定值和参数，其DO类型主要为SPG，ING，ASG•控制类，包括遥控，遥调，软压板，直控，其DO类型主要为APC，SPC，DPC。3.3IEC61850模型数据对象概念3.4IEC61850模型常用数据对象名称定义SPS单点DPS双点状态INS整数状态ACT保护动作ACD方向保护动作信息SEC安全违例计数BCR二进制计数器MV测量值CMV复杂测量值SAV采样值WYE3相系统的相地测量值DEL3相系统的相相测量值SEQ序分量HMV谐波值HWYE3相系统的相地谐波测量值3.4IEC61850模型常用数据对象名称定义HDEL3相系统的相相谐波测量值SPC单点控制DPC双点控制INC整数状态控制BSC可控制的二进制步位置ISC可控制的整数步位置APC可控制的模拟量设定点SPG单点定值ING整型定值ASG模拟量定值CURVE曲线定值DPL装置铭牌LPL逻辑节点铭牌CSD曲线形状描述3.5IEC61850模型常用功能约束功能名（FC）定义ST状态信息MX测量值CO控制SP参数SV替代CF配置DC描述SG定值组SE可编辑定值组EX扩展定义BR有缓冲报告控制块RP无缓冲报告控制块LG日志控制块GOGOOSE控制块GSGSSE控制块MS多播采样值控制块US单播采样值控制块3.6装置实例模型见模型标准文件•线路保护•断路器保护•变压器保护•母线保护•测控装置•智能终端•合并单元3.6PCS931模型实例：概览3.6PCS931模型实例：LLN01、数据集（DataSet）2、报告控制块（ReportControl）3、DOI3.6PCS931模型实例：LLN01、数据集列出了装置的信号或参数集合，按照外陈变实施规范讨论的结果，预定义了下列保护用数据集：•dsRelayDin保护遥信数据集•dsRelayAin保护遥测数据集•dsTripInfo保护事件数据集•dsAlarm故障信号数据集•dsWarning告警信号数据集•dsCommStateGOOSE通信工况数据集•dsParameter装置参数数据集•dsSetting保护定值数据集•dsRelayEna保护压板数据集•dsRelayRec保护故障报告信息•dsGOOSE0GOOSE数据集0•dsGOOSE1GOOSE数据集12、一般数据集均有相对应的报告控制块，IEC61850的客户端通过控制报告控制块来实现对装置数据集中数据的读取。3、LLN0中的DOI主要包含一些公用的定值。3.6PCS931模型实例：报告控制块3.6PCS931模型实例：GOOSE控制块1、大部分保护定值按照IEC61850面向对象的原则放在相应的保护功能所对应的逻辑节点（LN）中。2、有一部分涉及到多个保护功能的公用定值放在LLN0中。3、为了便于后台显示定值（使得其显示的顺序与装置说明书中定值清单一致），在LLN0中定义了保护定值数据集（dsSetting），其中按照定值清单中的顺序列出来相关定值的引用。3.6PCS931模型实例：保护定值3.6PCS931模型实例：保护定值3.6PCS931模型实例：差动逻辑节点电流差动保护逻辑节点的数据主要包含：1、信号如：–差动保护动作信号（Op）–差动电流（DifAClc）2、差动保护的定值如：–TA变比系数–线路正序容抗–线路零序容抗–差动电流定值–TA断线差动电流定值–TA断线闭锁差动–纵联差动投入–电容电流补偿投入3.6PCS931模型实例：差动逻辑节点3.7几个典型逻辑节点：距离保护PDIS3.7几个典型逻辑节点：过流保护PTOC3.7几个典型逻辑节点：开关控制器CSWI3.7几个典型逻辑节点：测量MMXU3.7模型逻辑节点配置：断路器XCBR讨论时间