7-IEC_61850系统配置器及配置过程

Copyright©上海交通大学IEC61850系统配置工具及配置过程张沛超Copyright©上海交通大学根据用户需求设计变电站用户需求功能（Function）性能（Performance）其他约束（Constraints）SLDSSD响应时间可靠性系统配置器Copyright©上海交通大学根据用户需求设计变电站Copyright©上海交通大学根据用户需求设计变电站•“自顶而下”（top-down）设计方法是数字化变电站设计的主要特点；•反映了数字化变电站可以在更大程度上“根据用户需求”完成设计；•从“厂家无关”模型细化到“厂家相关”模型；•为各种高级应用打下模型和信息基础；•实现“图模库一体化”配置。Copyright©上海交通大学Outline•模型（models）•用例（usecases）•角色（actors/roles）•工具（tools）•过程（processes）•应用（applications）Copyright©上海交通大学一.模型Copyright©上海交通大学模型①：一次设备模型②：电气拓扑③：功能拓扑—Functionview④：IED模型—IEDview⑤：通信拓扑—Communicationview⑥：功能映射—Productview⑦：数据流Prim.DevicePrim.DeviceIEDIEDControlallocateresideLNConn.NodeNetwork①②③④⑤LNLC⑥LNMapping⑦IEDDataflow⑦Copyright©上海交通大学二.用例Copyright©上海交通大学用例1：建新站Copyright©上海交通大学用例2：改老站Copyright©上海交通大学三.角色Copyright©上海交通大学ActorsCopyright©上海交通大学RolesCopyright©上海交通大学四.工程工具Copyright©上海交通大学工程工具Copyright©上海交通大学模型vs工具①：一次设备模型②：电气拓扑③：功能拓扑—Functionview④：IED模型—IEDview⑤：通信拓扑—Communicationview⑥：功能映射—Productview⑦：数据流Prim.DevicePrim.DeviceIEDIEDControlallocateresideLNConn.NodeNetwork①②③④⑤LNLC⑥LNMapping⑦IEDDataflow⑦SystemSpecificationToolSystemConfigurationToolIEDConfigurationToolCopyright©上海交通大学五.工程过程Copyright©上海交通大学建新站（无模板）IEDIEDSubstationIEDIEDSubstationCommunicationSystemSpecification系统功能定义IEDSpecification装置功能定义SystemConfiguration系统配置IEDConfiguration装置配置IEDSetting装置整定系统工程装置工程系统需求分析规格说明装置配置系统配置装置整定系统安装调试、测试文档、投运Top-down+Bottom-upCopyright©上海交通大学建新站（有模板）IEDIEDSubstationIEDIEDSubstationCommunicationSystemSpecification系统功能定义IEDSpecification装置功能定义SystemConfiguration系统配置IEDConfiguration装置配置IEDSetting装置整定系统工程装置工程系统需求分析规格说明装置配置系统配置装置整定系统安装调试、测试文档、投运Top-downCopyright©上海交通大学工程过程的描述方法•过程•输入•输出•角色•工具Copyright©上海交通大学1、SystemSpecification(系统规格说明)过程输入输出角色工具需求说明•系统单线图•功能需求•性能需求•技术导则需求规格说明：•功能图•。。。系统工程师•文档工具绘制单线图•需求规格说明•sld文件(svg)系统工程师•系统规格说明工具为设备赋予SAS功能•需求规格说明•sld文件•ssd文件系统工程师•系统规格说明工具•文档工具Copyright©上海交通大学绘制单线图（SLD）•满足IEC61850-6定义的变电站层次结构，命名符合IEC61346；•满足IEC61970/CIM中定义的电气连接关系；•可导入/导出svg。Copyright©上海交通大学SSD视图-SLD视图Copyright©上海交通大学为设备赋予SAS功能（LN）•将保护、测量、控制等功能(LN)赋予Substation/VoltageLevel/Bay/Equip./SubEquip.MMXUUa人工创建一种关系：1、绑定(binding)关系测量：将MMXU/DO与测量点绑定控制：将CSWI与开关绑定Copyright©上海交通大学Question•这些LN是厂家相关还是厂家无关的？•为什么要在本阶段做LN绑定？•与传统方式有何区别？MMXUUaCopyright©上海交通大学生成SSD文件•变电站、电压等级、间隔、设备为包含关系；•LN与上述对象之间是绑定关系；•上述关系皆通过可视化方式建立。Copyright©上海交通大学系统配置-系统-变电站-Vol500-Bay1-Breaker-CSWI-XCBR自动创建两种关系：1、包含关系2、绑定关系-Feeder-PTOC-PTRCCopyright©上海交通大学小结•至此完成了：变电站一次设备；一次设备电气连接关系（电气拓扑）；LN与一次设备的关系（功能定义）；最终以ssd文件完成系统规格说明(systemspecification)。Copyright©上海交通大学2、IEDSpecification(装置规格说明)过程输入输出角色工具实现规划/装置选择•需求规格说明•ssd文件装置规格说明：•装置数量/布局(间隔层、站控层、过程层，双重化)；•装置型号；•功能在装置中的分配(保护、测控一体化)。项目工程师•文档工具Copyright©上海交通大学3、IEDConfiguration(装置配置)过程输入输出角色工具装置配置•需求规格说明•装置规格说明•ssd文件•icd文件项目工程师•装置配置工具•文档工具说明：利用装置配置工具，激活装置内的保护、控制、通信等功能，并生成反映目前装置能力的icd文件。Copyright©上海交通大学4、SystemConfiguration(系统配置)过程输入输出角色工具实现规划•需求规格说明•装置规格说明•网络设计•通信服务设计项目工程师•文档工具导入icd文件项目工程师•装置配置工具LN功能映射•网络设计•通信服务设计•icd文件•ssd文件•scd文件系统集成商•系统配置工具•文档工具数据流工程•网络设计•通信服务设计•scd文件•scd文件•虚端子排•其他报表系统集成商•系统配置工具•文档工具Copyright©上海交通大学将IED分配到间隔-系统-变电站-Vol500-Bay1-Breaker-CSWI-XCBR人工创建两种关系：1、包含/属于关系；2、管理关系(间隔控制器管理间隔)-Feeder-PTOC-PTRC-通信-以太网-IED1-IED2-IED3-OIServer+Bay2Copyright©上海交通大学LN功能映射•将IED下的LN映射到系统中的LN；•将“FunctionalNaming”映射到“ProductNaming”；•需要定义自动映射规则！Copyright©上海交通大学将IED下的LN映射到系统中的LN-系统-变电站-Vol500-Bay1-Breaker-CSWI-XCBR-Feeder-PTOC-PTRC-通信-以太网-IED1-IED2-IED3+Bay2-Shr_CSWI1-Shr_PTOC1由于已经创建了IED与Bay的关系，故LN映射时会自动过滤本间隔可用的LNCopyright©上海交通大学生成SCD文件Copyright©上海交通大学数据流工程(DataflowEngineering)•水平通信——GOOSE配置；•垂直通信——Report配置；•过程层配置——SMV配置。Copyright©上海交通大学GOOSE/Report配置•无需配置Dataset、GoCB等，仅需配置Server端DA的属性……-IED1-Measurement[LD]-Protection[LD]-MMXU1-PTOC1-Op-general-TotW-mag--Op-generalPTRC1-LLN0-dsMX-dsST配置属性：0、不发送1、以GOOSE发送2、以Report发送3、以GOOSE/Report发送Copyright©上海交通大学C/S关系SBUS（8-1）IEDIEDOIServerOIClient传统IED传统规约C/S关系：1、GooseOnly(一般用于水平通信）2、ReportOnly(一般用于HMI)3、Goose&ReportCopyright©上海交通大学数据流工程SBUS（8-1）IEDIEDOIServerOIClient传统IED传统规约C/S关系：1、GooseOnly2、ReportOnly3、Goose&ReportServerClient-Protection[LD]-PTOC1-Op-general-PTRC1-LLN0-dsMX-dsSTC/S关系：1、GooseOnly2、ReportOnly3、Goose&ReportGOOSEReportGOOSECopyright©上海交通大学可视化配置提出“装置虚点”、“虚端口”概念。虚点按装置类型，最大化考虑。这样，既可以简化GOOSE配置，也有利于配置结果的可视化。对于过程层的MU，虚端口主要指模拟量采样通道，根据MSVCB进行可视化；对于间隔层设备，虚端口主要指GOOSE，根据GoCB进行可视化；根据需要，也可根据BRCB/URCB对Report进行可视化。以上皆可读取ICD/SCD文件完成可视化，并根据可视化结果生成SCD文件。鉴于SCL和I/O矩阵包含全部有效信息，研究典型110KV综自系统的竣工图，在此基础上提炼符合常规运行信息展示要求的关键要素，如常规装置分版图所描述的接点输入/输出信息，尤其需考虑集控站的信息展示要求。Copyright©上海交通大学可视化配置C/S关系过滤：1、仅显示Goose2、仅显示ReportC/S关系跟踪：1、IED发送的数据点2、IED接收的数据点Copyright©上海交通大学模型校验•利用模型校验RULEs进行模型检查。工程配置工程模型RULEsCopyright©上海交通大学模型文档化•模型可视化、文档化–以可视化方式显示用户关心的问题。工程配置工程模型GOOSE可视化I/O矩阵……Copyright©上海交通大学连接关系可视化•硬接线连接关系的可视化•GOOSE“软接线”连接关系的可视化•Report关系的可视化C/S关系过滤：1、仅显示Goose2、仅显示ReportC/S关系跟踪：1、IED发送的数据点2、IED接收的数据点Copyright©上海交通大学5、IEDSetting/Parameterization(装置整定)过程输入输出角色工具合并装置参数•功能相关参数•通信相关参数•scd文件•装置私有配置/定值文件•可选：cid文件装置配置人员•装置配置工具•文档工具下载到装置中•装置私有配置/定值文件•完整配置后的装置装置配置人员•装置配置工具•文档工具Copyright©上海交通大学6、系统安装过程输入输出角色工具系统安装(接线)•完整配置后的装置；•网络设计；•接线图•可正确执行SAS功能的系统现场安装人员•文档工具Copyright©上海交通大学7、系统测试、调试过程输入输出角色工具功能测试•装置测试人员•