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1.入门篇入门篇是IEC61850应用”系列文章的第一篇，键人将按照入门篇-初级篇-提高篇-中级篇-深化篇-高级篇的顺序给大家介绍61850应用的相关知识。本人技术有限，理解也不一定到位，如有表述有误之处，请广大网友指出，本人将持续更新本文，力争完善。入门篇-初级篇-提高篇-中级篇-深化篇-高级篇《入门篇》入门篇主要介绍IEC61850的概念，同时简要介绍相关引用标准。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不限制装置逻辑功能以装置逻辑功能为基础建立装置模型，可根据不同逻辑功能灵活配置装置模型，便于不同设备间互访。IEC61850规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。与其他国际标准相比，IEC61850不仅局限于单纯的通信规约,而是数字化（智能）变电站自动化系统的标准，它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。IEC61850标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。IEC61850是至今为止最为完善的变电站自动化标准。应用IEC61850标准的好处：实现通信无缝连接，弱化各厂商设备型号加强设备数字化应用，提高自动化性能自定义规范化，可使用变电站特殊要求集成化规模增大，增强无人值守站可靠性减少电缆使用量，节约一/二次设备成本。应用IEC61850标准的缺点：网络依赖性强，站内通信设备抗干扰性对设备运行影响增大。IEC61850参考和吸收了已有的许多相关标准，其中主要有：IEC60870-5-101远动通信协议标准；IEC60870-5-103继电保护信息接口标准；UCA2.0（UtilityCommunicationArchitecture2.0，公共事业通信体系）；ISO/IEC9506制造商信息规范MMS（ManufacturingMessageSpecification）——相关标准介绍可参见论文（IEC61850关联标准分析=study_download&mod=view&aid=181）。2003年IEC出版了61850正式版本。国内各大厂家在2001开始关注IEC61850，2004年进入IEC61850实质性研发，2005年开始有IEC61850的变电站突入运行。这期间，陆续发布了对应于IEC61850的中文标准——DL/T860，包括10部分：1.第一部分：介绍和概述2.第二部分：术语3.第三部分：总体要求4.第四部分：系统和项目管理5.第五部分：功能通信需求和装置模型6.第六部分：变电站自动化系统配置7.第七部分：基本通信结构8.第八部分：映射到MMS和以太网9.第九部分：模拟采样数据10.第十部分：一致性测试理解这10部分，需要先了解各部分的功能和相互联系。相互关系可参考下图：更详细的介绍相互关联的说明可参考文章（IEC61850学习笔记=study_download&mod=view&aid=182）。了解各部分的关联之后，如果要深入学习，就只能阅读标准内容了。对于不同的应用人员，研读标准内容也有所不同。标准7-1的引言部分介绍了不同人员如何高效阅读标准的建议，是很好的参考。当然也可以根据以上对标准体系的理解，选择阅读。阅读860标准是件很枯燥无味的事，很令人头痛，如果读的烦躁了，欢迎到860智库论坛上来吐吐槽，交流心得。IEC61850标准体系（国内为DL/T860）非常复杂，不可能一篇文章介绍清楚。本文只是简要介绍，更详细的可参考文库“文章资料”-“标准介绍”（=study_download&mod=list&sid=37）内的文章，重点推荐：IEC61850标准介绍（四方）、IEC61850标准介绍（NR）。我这里介绍的都是61850第一版的内容，也是目前国内实际使用的版本。IEC61850第二版已经发布，国内还未正式应用，将在后续文章中介绍。2.初级篇初级篇主要介绍IEC61850的功能框架和模型结构，与此同时，当然要介绍SCL——变电站配置描述语言。首先，我们来回顾一下IEC61850标准(V1.0)的十大部分的内容（所有中文标准均可在=study_download&mod=list&sid=4下载），见下图。2013-11-1311:43上传下载附件(593.53KB)在上图中，除了系统概貌和一致性测试，其他内容均为本篇需要详细介绍的内容，也是IEC61850核心内容。这些核心内容之间存在密切的联系，可见下图。IEC61850不是单纯的通信规约,它还规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征等。IEC61850通过面向对象的方法实现这些规范定义，所以我们也可以借用我们学习的C++或java的理念来理解IEC61850建模。面向对象方法定义的对象，既包含数据，也包含对对象的操作。对应与IEC61850，数据就是信息模型，操作就是服务接口。IEC61850为了信息模型交换的一致性和互操作性，引用了XML技术，并自定义了SCL——变电站配置描述语言，用于IEC61850信息建模。在上述基础上，加上IEC61850引用的通信协议，即可实现IEC61850的完整功能。下面我们分别介绍信息模型、信息交换（即服务接口）、通信映射和SCL。一、信息模型IEC61850定义了层次化的模型结构，从而可以采用对象的方法清晰地描述装置信息。如上图所示，IEC61850模型层次结构为IED-LD-LN-DO-DA。IED是智能设备，IED对应一个物理装置。LD是逻辑设备，LD对应一个完整功能，比如一个保护测控一体化设备，保护是一个LD，测量是一个LD，控制也可以是一个LD。LN是逻辑节点，LN对应一个功能模块，比如保护压板可以作为一个LN，装置告警也可以作为一个LN。7-4中定义了很多兼容逻辑节点，建模时尽可能采用兼容逻辑节点，没有完全对应的，可以扩展（“扩展规则”见7-4附录A）。DO是数据对象，DO对应一个具体信号点，比如一个压板或一个告警（公用数据类型在7-3中定义，同时也介绍了DO包含的DA）。DA是数据属性，每个DO都会包含一定的属性，如值、品质、时间等等。上图左侧提供了一个示例，可以帮助理解。实际建立的模型要利用SCL语法表达（后面介绍）。二、信息交换有了上述层次化的信息模型，还需要信息交换的服务接口，IEC61850对此也作了详细规范，主要有以下多种服务类型：从上图的对应中，可以很清楚地看到各种服务的功能，这里不再赘述。服务的描述和控制参数也需要通过SCL语言描述。三、通信映射服务接口实现物理通信还需要有标准的通信协议，IEC61850引用以太网通信技术，不同的服务通过不同的映射方法映射到以太网帧中。见下图。MMS和GOOSE的映射在8-1中定义，SV映射在9-1和9-2中定义，SV曾经还使用过FT3（即IEC60044-8，参考=study_download&mod=view&aid=51）格式传输。目前，9-1和FT3传输SV都已经不再使用。四、SCL最后介绍一下SCL。IEC61850提供了基于XML的变电站配置语言（SCL），标准化了变电站系统和装置配置的描述方法。逻辑节点中的可选项、公共数据类、报告等都可以使用该语言进行灵活配置。SCL有四种文件类型：SSD（系统规范定义文件）、SCD（变电站配置文件）、ICD（IED能力描述文件）、CID（配置IED描述文件），各文件的作用可以参见下图对应关系。当前数字化变电站的配置流程（更详细的配置介绍可以参考文章=study_download&mod=view&aid=184）是：1、IED厂家提供标准的ICD文件；2、系统集成商根据设计提供的设计蓝图及GOOSE联系表等组成整个变电站的SCD文件；3、各IED厂家拿到统一的SCD模型导出自己的CID文件及相关配置文件下载到IED。如下图：SCL的详细语法见DL/T860第6部分。键人认为，学习上述模型即配置语言，最高效的方法是找个规范的示例，边看规范，边看示例，理论联系实际。（示例可参考=view&sid=32）当然阅读SCL文件也需要相应的工具，记事本虽然可以打开，但千万不要用。这里推荐xmlspy，专业xml阅读工具（可在此下载=view&sid=9）。介绍了这么多，大家是否也想自己配置一个装置的模型了。61850模型配置有专用的IED配置工具（将在后几篇介绍，智库内也有几款软件可尝试，=mini_download:index&c=0&d=1&nsd=3&types=time，但都不完善，）。建议刚开始自己手动修改，熟悉一下SCL语法。3.中级篇中级篇主要介绍如何调试智能变电站设备。IEC61850设计目的是标准化变电站实现，按照设计可以减少调试人员联调配合工作，简化调试过程。但目前看来，实际运行的智能变电站给调试人员带来了更繁重的工作量。我们来介绍一下这个过程。基于IEC61850的智能变电站的设计和调试，严重依赖自动化配置工具，这些配置工具的标准程度和设计好坏，直接影响变电站调试进度。上图时变电站配置流程，“初级篇”中已介绍了该过程，这里更详细介绍一下，各种类型文件说明参见“初级篇”。从图中可以看到，标准调试过程至少需要三种工具：装置组态工具、系统组态工具和当地监控后台（可以用客户端模拟）。如果你没有上述工具，可以到这里看看=mini_download:index&c=0&d=1&types=time。该配置图只是一个较简略的图，更完整的过程参考以下描述。1.装置厂商根据装置功能，利用装置组态工具（建议自行开发，也有用第三方工具的），生成ICD；同时，导出虚端子表；2.装置厂家将虚端子表提交给设计院，将ICD文件提交给系统集成商；3.设计院根据所有厂商的虚端子表，进行虚端子连线；完成后提交给系统集成商；4.系统集成商结合所有ICD、SSD和已连线的虚端子表，利用系统组态工具，生成SCD文件；SCD一方面作为后台监控的输入，另一方面提交给装置厂商；5.装置厂商再利用装置组态工具导入SCD，导出自己的CID；自行开发的装置组态工具还可以导出自定义配置文件，便于装置解析使用；6.装置厂商下载CID和自定义配置文件到装置，完成装置配置。如果所有厂商的软件和工具设计都非常标准，上述过程完成后，变电站的调试就基本完成了。如果能达到这个要求，智能变电站的调试确实能简化。但是目前离这个目标还比较远。既然达不到理想的程度，我们还必须一个功能一个功能地调试。这里还是分成SMV、GOOSE和MMS三块来介绍。一、SMVSMV调试当然包括发送和接收。发送的事由合并单元来干，我们没有这方面经验，这里不能过多介绍，希望有了解的后面补充。这里主要介绍IED接收SMV。IED调试采样可以利用合并单元或光数字保护测试仪，不生产合并单元的厂商只能用保护测试仪了。不过这东西太贵，买不了几台。几年前，SMV使用过FT