IEC61850標準簡要概述(共19頁).ppt

1、IEC61850規(guī)約及其測試電力工業(yè)電力系統自動化設備質檢中心規(guī)約測試實驗室 2007年5月21日IEC61850標準 IEC61850標準概述 相關術語 數據模型和ACSI信息服務模型概述變電站自動化系統(SAS)，其二次設備從電子機械設備向數字化發(fā)展。采用一些智能電子設備去完成所要求的功能(繼電保護、當地和遠方監(jiān)視和控制等) ，來實現變電站自動化系統。自然，提出了在智能電子設備之間高效通信的要求，特別是標準協議的要求。 變電站自動化標準化的目的是制定一個滿足功能和性能要求的通信標準。 IEC61850標準的目的是規(guī)定各項要求，并提供一個框架以達到由不同供應商提供的智能電子設備(IED)的互

2、操作性。標準將保證下述特性： a）全部通信協議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信標準的基礎上。 b）采用的協議是開放的并支持設備自我描述，以達到增加新功能的可能性。（618506部分） c）標準將基于電力工業(yè)的相關需求的數據對象。（618507部分） d）通信的語法和語義將基于采用電力系統相關的共同數據對象。 e）通信標準將考慮到變電站自動化系統是電力系統的一個節(jié)點，例如變電站自動化系統是整個電力控制系統的一個單元。相關術語智能電子設備智能電子設備 Intelligent Electronic Device IED 一個或者多個處理器協調工作的任何設備具有從或者到一個外部

3、源接受和發(fā)送數據/控制(例如電子多功能表計,數字繼電保護,控制器)的能力。互操作性互操作性 interoperability 來自同一或不同制造商的兩個以上智能電子設備交換信息、使用信息以正確執(zhí)行規(guī)定功能的能力。邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點 Logical Nodes LN 邏輯節(jié)點是交換數據的最小功能。LN是由它的數據和方法所定義的對象。抽象通信服務接口抽象通信服務接口 ACSI 抽象通信服務接口(ACSI)：為智能電子設備(IED)提供了抽象通信服務，例如連接、變量訪問、非請求數據傳輸(報告、設備控制以及文件傳輸服務、和所采用的實際通信棧和協議集獨立的一種虛擬接口。變電站自動化系統的功能是控制和監(jiān)視，

4、分成3層變電站層、間隔層、過程層數據模型數據建模和服務數據建模和服務 僅當邏輯節(jié)點能夠解釋并處理接收的數據(語法和語義)和采用的通信服務，邏輯節(jié)點才能夠彼此進行互操作。對賦予邏輯節(jié)點的數據對象和它們在邏輯節(jié)點內的標識進行標準化是必要的。 應用的數據和服務可按三個層次建模，第1層描述抽象模型以及在邏輯節(jié)點間交換信息的通信服務，第2，3層定義應用域特定對象模型。它包括數據類及其屬性和與邏輯節(jié)點之間關系的規(guī)范。 層層1：抽象通信服務接口：抽象通信服務接口(ACSI) 抽象通信服務接口規(guī)定了模型和訪問域(變電站自動化)特定對象模型單元的服務，通信服務提供的機能不僅為了讀和寫對象值，并可進行其他的操作例

5、如控制一次設備。 層層2：公共數據類：公共數據類 第2層定義了公共數據類(CDC) 。公共數據類定義了由一個或多個屬性組成的結構信息。屬性的數據類型可為基本類型(例如INTEGER，在本標準系列第7-1部分中定義) 。在第3層定義的數據類為應用中特定使用的CDC特例。 層層3：兼容邏輯節(jié)點類和數據類：兼容邏輯節(jié)點類和數據類 本層定義了兼容對象模型，它規(guī)定了邏輯節(jié)點類和數據類。兼容邏輯節(jié)點類和數據類的標識和意義(語義)不需要定義任何額外的規(guī)范。ACSI服務模型基本信息模型概述 構成域特定的信息模型為 - SERVER(服務器) 代表設備的外部可視性能。所有其它ACSI模型是服務器的一部分。 服務

6、器有兩種角色: 和客戶通信（大多數服務模型可以和客戶設備通信) ，向對等設備發(fā)送信息(例如采樣值) 。 - LOGICAL-DEVICE(LD邏輯設備) 包含由一組域特定應用功能產生和使用的信息；功能定義為LOGICAL-NODE。 - LOGICAL-NODE(LN) 包含由域特定應用功能例如過電壓保護或斷路器等產生和使用的信息。 - DATA 提供各種手段去規(guī)定包含在 LOGICAL-NODE內的類型信息，例如帶品質信息和時標的開關位置。 每個信息模型定義為類。這些類由屬性和服務組成。ACSI還包括對數據、數據屬性、數據集進行操作服務的模型 a) 數據集模型數據集模型 將各種數據、數據屬性

7、編成組。用以直接訪問、報告、日志。 b) 取代模型取代模型 用其它值代替過程值。 c) 定值組控制塊模型定值組控制塊模型 定義如何從一組定值切換到另一組定值以及如何編輯定值組。 d) 報告控制塊和報告控制塊和 日志控制塊日志控制塊 模型模型 描述了基于客戶參數集產生報告和日志的條件。過程數據值的變化(例如狀態(tài)變化或死區(qū))或由品質變化觸發(fā)產生報告，記入日志以備以后檢索。報告可立即發(fā)送或延遲發(fā)送(緩存) 。報告提供了狀態(tài)變位和事件順序信息交換。 e) 通用變電站事件通用變電站事件(GOOSE)控制塊控制塊 它支持輸入和輸出值快速可靠的系統范圍分配；IED二進制狀態(tài)信息(例如跳閘信號)對等交換。 f

8、) 采樣值傳輸控制塊采樣值傳輸控制塊模型 例如儀用變壓器采樣值快速循環(huán)傳輸。 g) 控制模型控制模型 描述控制服務，例如控制設備。 h) 時間和時間同步模型時間和時間同步模型 為設備和系統提供了時間基準。 i) 文件傳輸模型文件傳輸模型 定義了大型數據塊例如程序的交換。IEC61850規(guī)約測試技術 電力系統規(guī)約一致性測試概述 相關術語 測試系統架構 測試功能描述 KEMA測試工具簡介一致性測試概述 一致性測試是對通信以及因為通信組成了系統的IED的型式試驗，為各廠家的裝置實現互操作做好測試基礎。 目標：對采用IEC61850協議的變電站二次裝置或站控層設備進行通訊規(guī)約的測試分析，包括正向、反向

9、測試，最終給出一致性評估報告相關術語Server服務與Client服務通常通訊功能由Server端與Client端共同完成，Server服務端提供數據，Client服務端得到數據。被測設備指被測試的設備，檢驗其完成通訊規(guī)約的Server服務以及Client服務的能力，通常間隔層設備提供Server服務，站控層設備提供Client服務，對于某些通訊控制器，可能同時提供Server服務和Client服務。仿真系統指能提供被測設備輸入所需的仿真數據的系統，可以是一臺具體嵌入式裝置，也可以是一個帶仿真軟件的PC機。分析系統通過控制仿真系統，使用各種模擬報文，與被測設備進行通訊，對被測設備的反饋通訊報文

10、分析，最后給出報告。測試用例為分析系統實現各種模擬報文所配置的參數稱測試用例。測試用例由組態(tài)程序事先配置，或直接從實際運行系統或測試系統的通訊數據中記錄得到正向測試對被測設備提供正常數據的功能測試。仿真系統發(fā)出的報文是模擬正常通訊狀況。反向測試主要對被測設備的容錯、性能等相關的測試。仿真系統發(fā)出的報文是模擬異常通訊狀況，通過模擬特殊的錯誤或異常報文來測試。測試系統架構測試功能描述IEC61850的Client服務測試功能測試包括以下部分:1數據模型（DL/T 860.73和DL/T 860.74）3應用關聯模型（）5數據集模型（）6取代模型（）7定值組控制模型（）8報告模型（）9記錄模型（）10通用變電站事件模型（）11采樣測量值傳輸模型（）12控制模型（）13時間和時間同步模型（）14文件傳輸模型（）15組合測試（） KEMA測試工具簡介 KEMA是世界公認的國家級測試認證機構，是歐洲最具權威的認證機構之一 ，就IEC61850測試來說，目前較有世界影響力的唯有KEMA公司一家。 電力系統規(guī)約測試實驗室，擁有從荷蘭引進的、具有國際性權威的產品認證與檢測工具KEMA規(guī)約測試軟件包。其中包括： 1.UniCA 61850 Analyzer 2.UniCASim 61850 Client 3.UniCASim 61850 GOOSE 4.U