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IEC61850技术介绍什么是IEC61850IEC61850功能示例实施IEC61850的必要性IEC61850简要介绍•IEC61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(CommunicationNetworksandSystemsinSubstations)，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•IEC61850是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化系统面临的互操作性问题最新制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，为基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。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什么是IEC61850什么是IEC61850•IEC61850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•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”的目标什么是IEC61850制定出在变电站中最好的互操作性和竞争性的全球使用的标准目标通过SNTP时间同步系统构建IEC61850间隔与间隔之间的通信采用Comtrade格式的故障录波使用TCP-IP的标准通信基于以太网的标准变电站组态语言定义保护和控制功能•它不仅是一个通信规约–它是一个全球的变电站自动化的标准。–使用面向对象建模技术–使用分布、分层体系–使用抽象通信服务接口（ACSI）、特殊通信服务映射SCSM技术–使用MMS技术–具有互操作性–具有面向未来的、开放的体系结构。实现一个世界、一种技术、一个标准什么是IEC61850实施IEC61850的必要性•变电站内设备众多，通信接口不统一–RS-232/422/485–CAN、Lonworks等–以太网（10M、100M）–……实施IEC61850的必要性•站内通信规约不统一–IEC60870-5-103–CDT–MODBUS–各厂家自行定义的规约实施IEC61850的必要性•通信接口、规约不统一带来的问题–需要大量的规约转换设备，通信层次多，存在通信瓶颈–现场联调工作量大，不同厂家间对通信规约的理解不尽相同，容易相互推诿、扯皮，影响工程进度和工程质量–调试、试验过程存在许多不确定因素各厂家网络103规约的差异标准的IEC60870-5-103、101、104和盛科技网络103南瑞科技网络103龙源智光网络103北京四方网络103其他厂家的101、104武汉南瑞网络103实施IEC61850的必要性•IEC61850的发展和应用符合未来技术发展方向–国际上ABB、SIEMENS等大公司纷纷采用IEC61850通信规范，并推出相应的产品–国网公司的大力推进，组织多次互操作测试–随着电子技术、变电站自动化技术以及通信技术的发展和在变电站自动化系统中的广泛应用，国内目前已具备实施IEC61850标准的技术基础只有IEC61850能提供变电站IT的全面解决方案所有主要的变电站技术的供货商都支持IEC61850标准IECTC57工作组10,11和12明确申明IEC61850作为变电站自动化的唯一标准一个世界一种技术一个标准IEC61850IEC60870IEC61970经验国际认同标准IEC61850US通过UCA™2实施IEC61850的必要性MMS的特点•互操作性定义了交换报文的格式--结构化层次化的数据表示方法--可以表示任意复杂的数据结构--ASN.1编码可以适用于任意计算机环境定义了针对数据对象的服务和行为；•独立性为用户提供了一个独立于所完成功能的通用通信环境；MMS对象及服务NamedVariableNameTypeMMSServerNamedVar.ListDomainProgramEventsJournalsDef.,Write,Query,...Def.,Subscribe,Notific.,...Def.,Start,Stop,Resume,...Download,Upload,Del.Read,Write,Report,Def.,...Management,BrowseGetAttributes…15Objects80Services...MMSOBJECTIEC61850OBJECTMMSSERVICESINUSEApplicationPorcessVMDInitiateConcludeAbortRejectCancleIdentifyServerReadWriteInformationReportGetVaribleAccessAtributeGetNameListNamedVariableObjectsLogicalNodesandDataGetNamedVariableListAttributesGetNameListDefineNamedVariableListDeleteNamedVariableListGetNameListReadWriteInformationReportReadJournalInitializeJournalGetNameListGetNameListGetDomainAttributesStoreDomainContentsFileOpenFileReadObtainFileFileCloseFileDirectoryFileDeleteNamedVariableListOjectsDataSetsJournalObjectsLogsDomainOjectsLogicalDevicesFilesFiles遥信、开入等信号类数据的上送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过有缓冲报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召、事件缓存。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。此外，单可视方式是可选的。MMS实现：信号上送遥测、保护测量类数据的上送功能通过URCB（无缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过无缓冲报告控制块，可以实现遥测的变化上送、周期上送、总召。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。此外，单可视方式是可选的。MMS实现：测量上送定值功能通过定制控制块（SGCB）来实现，映射到MMS的读写服务。通过定制控制块，可以实现选择定值区进行召唤、修改、定制区切换。MMS实现：定值遥控、遥调等控制功能通过IEC61850的控制相关数据结构实现，映射到MMS的读写和报告服务。IEC61850提供多种控制类型，PCS系列装置实现了增强型SBOw功能和直控功能，支持检同期、检无压、闭锁逻辑检查等功能。MMS实现：控制•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，制定了DL/T860系列标准，等同采用国际电工委员会IEC61850系列标准。系统概貌1介绍和概述2术语3总体要求4系统和项目管理5功能的通信要求和设备模型数据模型变电站和馈线设备的基本通信结构7-4兼容逻辑节点类和数据类7-3公用数据类抽象通信服务变电站和馈线设备的基本通信结构7-2抽象通信服务接口(ACSI)7-1原理和模型配置6变电站自动化系统配置描述语言映射到实际通信网络8-1映射到MMS和ISO/IEC8802-39-1通过单向多路点对点串行通信链路采样值9-2ISO8802-3之上的采样值测试10一致性测试IEC61850简要介绍IEC61850标准核心数据数据服务接口逻辑节点及其数据对象具体应用通信协议网络通信协议信息模型IEC61850-7-3/7-4信息交换IEC61850-7-2通信映射IEC61850-8-1/9-1/9-2使用配置描述语言的配置文件IEC61850-6IEC61850简要介绍模型结构框图TimeFileIEC61850简要介绍IEC61850的信息构成--DATAIEC61850简要介绍IEC61850的信息构成—实例IEC61850简要介绍IEC61850的建模方法IEC61850简要介绍服务器设备模型我是…我有这些模型……我是…我有这些模型……客户自我描述我知道了!我知道了!逻辑设备（LOGICALDEVICE）逻辑节点1（XCBR）逻辑节点2（MMXU）数据属性（Dattr）数据（DATA）逻辑节LN（1到n）逻辑设LD（1到n）服务器服务器（SERVER）100/1000Mbps以太网面向对象模型IEC61850简要介绍数据自描述•与IEC60870－5面向点的描述方法不同，IEC61850对于信息均采用面向对象自我描述的方法，虽然传输时开销增加，由于网络技术的发展，传输速率提高，使得面向对象自我描述方式成为实现。•目前所使用的传输协议传输信息的方法是变电站的远动设备的某个信息，要和调度控制中心的数据库预先约定，一一对应，才能正确反映现场设备的状态，在现场验收前，必须将每一个信息动作一次，以验证其正确性，这种技术是面向点的。•由于新的技术的不断发展，变电站内的新应用功能不断出现，需要传输新的信息，已经定义好的协议可能无法传输这些新的信息，使得新的功能的应用受到限制，采用面向对象自我描述方法就可以适应这种形势发展的要求，不受预先约定的限制，什么样的信息都可以传输。采用面向对象自我描述的方法，传输到调度控制中心的数据都带说明，马上建立数据库，使得现场验收的验证工作简化，数据库的维护工作量大大减少。IEC61850简要介绍基本信息概念模型•SERVER(服务器)—代表设备的外部可视性能。所有其他ACSI模型是服务器的一部分。注:服务器有两种角色:和客户通信(DLIT860中的大多数服务模型可以和客户设备通信)，向对等设备发送信息(例如采样值)。•LOGICAL-DEVICE(LD逻辑设备)—包含由一组域特定应用功能产生和使用的信息;功能定义为LOGICAL-NODE.•LOGICAL-NODE(LN逻辑节点)—包含由域特定应用功能例如过电压保护或断路器等产生和使用的信息。•DATA—提供各种手段去规定包含在LOGICAL-NODE内的类型信息，例如带品质信息和时标的开关位置。IEC61850简要介绍IEC61850基本数据单元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类。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。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。IEC61850简要介绍保护数据类型映射到LN下的DO，可以按照其配置方法分为：1.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，ACT，ACD四类。2.测量类，包括遥测和保护测量，其DO类型主要为MV，CMV，WYE。3.定值和参数类，包括定值和参数，其DO类型主要为SPG，ING，ASG4.控制类，包括遥控，遥调，软压板，直控，其DO类型主要为APC，SPC，DPC。IEC61850模型数据对象概念IEC61850简要介绍IEC61850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IEC61850简要介绍IEC61850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