IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)簡介(dj)課件

1、IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)簡介國電南瑞科技股份有限公司丁杰 目 錄什么是IEC 61850主要目的及特點(diǎn)內(nèi)容簡介及理解 什么是IEC 61850? IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)的全稱是變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(Communication Networks and Systems in Substations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設(shè)備（IED）之間的通信行為和相關(guān)的系統(tǒng)要求 IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)是由國際電工委員會第57技術(shù)委員會(IEC TC57)從1995年開始制訂的,目前，IEC61850共14個部份已經(jīng)全部通過為國際標(biāo)準(zhǔn)。我國的標(biāo)準(zhǔn)化委員會對61850系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了同步的跟蹤和翻譯工作

2、 IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)吸收了多種國際最先進(jìn)的新技術(shù)，并且大量引用了目前正在使用的多個領(lǐng)域內(nèi)的其它國際標(biāo)準(zhǔn)作為61850系列標(biāo)準(zhǔn)的一部分。所以它是一個十分龐大的標(biāo)準(zhǔn)體系，而不僅僅是一個通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850看起來很像又一新的協(xié)議。其實(shí)它不是。確切地說，它是一種新的變電站自動化的方法，一種影響工程、維護(hù)、運(yùn)行和電力行業(yè)組織的新方法它采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，面向未來通訊的可擴(kuò)展架構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)“一個世界，一種技術(shù)，一個標(biāo)準(zhǔn)”的目標(biāo)什么是IEC 61850?標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)開放性：全部通信協(xié)議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/ OSI可用 的通信標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上;不考慮具體實(shí)現(xiàn)先進(jìn)性：采用ACS

3、I、SCSM、OO的技術(shù)采用抽象的MMS作為應(yīng)用層協(xié)議自我描述,在線讀取/修改參數(shù)和配置采用XML語言來描述變電站的配置 完整性：適用對象幾乎包容了變電站內(nèi)所有IED，例如：常規(guī)的測控裝置、保護(hù)裝置、RTU、站級計(jì)算機(jī)、可選的同期、VQC裝置未來可能廣泛使用的數(shù)字式一次設(shè)備如PT、CT、開關(guān) 以往的設(shè)計(jì)對象是優(yōu)化 帶寬 硬件資源（CPU性能、存儲需求）今天的趨勢61850產(chǎn)生于技術(shù)的變遷帶寬成本硬件成本集成成本目 錄什么是IEC 61850主要目的及特點(diǎn)內(nèi)容簡介及理解 1 從規(guī)約角度分析通信接口:串行口,現(xiàn)場總線,以太網(wǎng)通信傳輸規(guī)約:多!為規(guī)范遠(yuǎn)動系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)，IEC于1990年至2002

4、年制訂IEC60870系列標(biāo)準(zhǔn)（遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)）:變電站與控制中心通信的101、104規(guī)約和保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通信的103規(guī)約由于沒有標(biāo)準(zhǔn)，不可能進(jìn)行一致性測試，廠家間就算提供了規(guī)約，也無法保證其實(shí)現(xiàn)與規(guī)約的一致性，一切只能現(xiàn)場見或事先在實(shí)驗(yàn)室聯(lián)調(diào)廠家在技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)、理解等各方面有差異,個性擴(kuò)展產(chǎn)品互操作性問題日益突出工程費(fèi)用增加成為變電站自動化行業(yè)發(fā)展的巨大障礙 DNP四方103MODBUSPROFIBUSCDT60870-5-103南自103網(wǎng)絡(luò)1031 從規(guī)約角度分析1 從規(guī)約角度分析2 從信息模型角度分析按點(diǎn)號數(shù)據(jù)含義不明2 從信息模型角度分析按點(diǎn)號數(shù)據(jù)之間無關(guān)聯(lián)對象模型點(diǎn)模型組態(tài)的內(nèi)容

5、各不相同，組態(tài)的結(jié)果互不通用，組態(tài)信息的交流通過書面方式，易出錯IEC61850的優(yōu)點(diǎn)不是體現(xiàn)在設(shè)備的價(jià)格上,而是在設(shè)備的長期使用上3 從組態(tài)及工程角度分析1.對制造廠非常有利IEC61850帶來什么好處可以避免勞民傷財(cái)?shù)膮f(xié)議轉(zhuǎn)換工作;采用對象建模技術(shù)，面向設(shè)備建模和自我描述，采用配置語言，在信息源定義數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性，傳輸采樣測量值等技術(shù),在組態(tài)、配置和維護(hù)工作上,節(jié)省了大量開支;將來會有越來越多的智能設(shè)備(電能質(zhì)量、同步相量、設(shè)備診斷等)集成到系統(tǒng)中，無縫數(shù)據(jù)集成和共享信息節(jié)省了大量開支用戶可選擇最好的產(chǎn)品,不必?fù)?dān)憂互聯(lián),互換能大幅度改善設(shè)備集成，減少工程量、現(xiàn)場驗(yàn)收、運(yùn)行、監(jiān)視、診斷和維護(hù)

6、等費(fèi)用，節(jié)約大量時(shí)間，增加了自動化系統(tǒng)使用期間的靈活性。 提供了變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)總體要求、系統(tǒng)和工程管理、一致性測試等2.對用戶非常有利IEC61850帶來什么好處標(biāo)準(zhǔn)制定的主要目的互操作性 為不同廠家的設(shè)備互聯(lián)提供互操作性,即不同制造 廠家提供的智能設(shè)備可交換信息和使用這些信息 執(zhí)行特定功能 自由配置 滿足變電站自動化系統(tǒng)（SAS）功能和性能的要 求；可靈活配置，將功能自由分配到裝置中，支 持用戶集中式（如RTU）和分散式系統(tǒng)的各種要求 長期穩(wěn)定性 支持未來的技術(shù)發(fā)展，因?yàn)樗杉嫒葜髁魍ㄓ嵓?術(shù)而發(fā)展，并可伴隨系統(tǒng)需求而進(jìn)化 互操作性O(shè)ne manufacturerprivateTwo

7、manufacturersby chanceThree manufacturers interoperability !IEC61850-5:IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是為來自不同廠商的智能電子設(shè)備提供互操作性，更嚴(yán)格地說，是為在變電站中執(zhí)行且常包含在不同制造商提供的設(shè)備（物理裝置）中的功能提供互操作性 互換性IEC61850-5 互換性 interchangeability 互換性是指可用同一廠家或不同廠家的裝置相互替換?；Q裝置具有相同的通信接口且至少提供相同功能，并且互換對系統(tǒng)的其它部分沒有影響。若功能差異可接受，互換也可能要求系統(tǒng)某處作出改變。互換性更嚴(yán)格的意義是指功能和裝置的標(biāo)準(zhǔn)

8、化。然而，功能和裝置標(biāo)準(zhǔn)化均不在本標(biāo)準(zhǔn)的討論范圍內(nèi)相比目前自動化系統(tǒng),為互換性提供有利的條件 相同的通信接口 SCL配置文件 三層架構(gòu)及邏輯接口 技術(shù)服務(wù) 遠(yuǎn)方控制 (NCC) 控制. 保護(hù) 功能. A 功能. B 保護(hù). 控制 傳感器 執(zhí)行元件 遠(yuǎn)方保護(hù) 間隔/單元層 變電站層過程層 高壓設(shè)備 遠(yuǎn)方保護(hù) 過程接口 1,6337981,6224,54,5IF1：間隔層和站層之間交換保護(hù)數(shù)據(jù)IF2：間隔層和遠(yuǎn)方保護(hù)之間交換保護(hù)數(shù)據(jù)IF3：間隔層之間交換數(shù)據(jù)如保護(hù)和控制設(shè)備間IF4：間隔層和過程層之間交換采樣數(shù)據(jù)IF5：間隔層和過程層之間交換控制數(shù)據(jù)IF6：間隔層和站層之間交換控制數(shù)據(jù)IF7：站層

9、和遠(yuǎn)方工程師之間交換數(shù)據(jù)IF8：間隔層之間直接快速交換數(shù)據(jù)，如聯(lián)鎖IF9：站層之間交換數(shù)據(jù)IF10：站層和遠(yuǎn)方控制中心之間交換數(shù)據(jù)10IEC61850變電站架構(gòu)IEC61850變電站架構(gòu)IEC61850變電站架構(gòu)過程總線的基本組網(wǎng)方案1 每個間隔擁有自己的通信網(wǎng)絡(luò)2 通信網(wǎng)絡(luò)可以跨越多個間隔3 所有設(shè)備共用一個通信網(wǎng)絡(luò)4 面向繼保功能區(qū)劃分網(wǎng)絡(luò)按電氣間隔劃分網(wǎng)段 按繼電保護(hù)區(qū)域劃分網(wǎng)段 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 內(nèi)容概述61850-1 介紹和概述 該標(biāo)準(zhǔn)介紹了整個61850系列標(biāo)準(zhǔn)的制定目的、歷史

10、沿革，對61850的其它標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容作了一個提煉并加以介紹，對以后的標(biāo)準(zhǔn)中涉及的核心概念作了初步的闡述61850-2 術(shù)語 該標(biāo)準(zhǔn)搜集了整個61850系列標(biāo)準(zhǔn)所涉及的術(shù)語解釋、縮寫名詞定義、規(guī)范性引用文件 內(nèi)容概述61850-3 總體要求 該標(biāo)準(zhǔn)從質(zhì)量要求、環(huán)境條件、供電條件三個方面對SAS系統(tǒng)的性能進(jìn)行了規(guī)范 質(zhì)量要求包括可靠性、系統(tǒng)可用性、可維護(hù)性、安全性、數(shù)據(jù)完整性環(huán)境條件包括對溫度、濕度、大氣壓、振動、污染、腐蝕、電磁干擾的耐受能力供電條件包括對供電電源的電壓、頻率范圍以及瞬時(shí)失電的耐受能力電磁兼容要求環(huán)境要求 變電站中的智能電子設(shè)備屬于C級別,C級別又被細(xì)分為4個小級別： 1: C

11、lass C1: -5 to 45C 2: Class C2: -25 to 55C 3: Class C3: -40 to 70C 4: Class Cx: Special 變電站中的智能電子設(shè)備需滿足C2、C3或Cx(-40 to 85C)級別61850-4 系統(tǒng)和項(xiàng)目管理該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范了SAS的參數(shù)化、文檔化等工程管理要求SAS及其IED始于研發(fā)階段直至停產(chǎn)和退出運(yùn)行的生命周期內(nèi)的質(zhì)量管理 SAS的質(zhì)量保證，重點(diǎn)是試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)內(nèi)容，如系統(tǒng)測試、型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)、一致性測試、FAT、SAT等 內(nèi)容概述61850-5：功能的通信要求和設(shè)備模型 詳細(xì)闡述了功能、邏輯節(jié)點(diǎn)和通信信息片三個概念

12、以及三者的相互關(guān)系對不同等級的變電站內(nèi)的不同種類的通信報(bào)文的通信時(shí)間提出了要求，以及如何驗(yàn)證整個系統(tǒng)的通信性能要求 內(nèi)容概述重要術(shù)語功能已有裝置功能各不相同標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)讓各種裝置能實(shí)現(xiàn)對功能的描述不是為了標(biāo)準(zhǔn)化功能，是為了確定通信需求同一功能可以分布在不同廠家提供的物理設(shè)備之間功能與物理設(shè)備無關(guān)，可以在物理設(shè)備上自由分布功能分類系統(tǒng)支持功能網(wǎng)絡(luò)管理時(shí)間同步物理裝置自檢系統(tǒng)配置或維護(hù)功能節(jié)點(diǎn)標(biāo)識軟件管理了配置管理邏輯節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式控制設(shè)定測試模式系統(tǒng)安全管理運(yùn)行或控制功能訪問安全管理控制指示瞬時(shí)變化的運(yùn)行使用同期分合（定點(diǎn)分合）參數(shù)集切換告警管理事件（管理和）記錄數(shù)據(jù)檢索擾動/故障記錄檢索功能分類就地過

13、程自動化功能保護(hù)功能（通用）距離保護(hù)（保護(hù)功能示例）間隔聯(lián)鎖測量、計(jì)量和電能質(zhì)量監(jiān)視分布自動化支持功能全站范圍聯(lián)鎖分散同期檢查分布過程自動化功能斷路器失靈自適應(yīng)保護(hù)（通用）反向閉鎖（自適應(yīng)保護(hù)功能示例）負(fù)荷減載負(fù)荷恢復(fù)電壓無功控制饋線切換和變壓器轉(zhuǎn)供自動順控重要術(shù)語邏輯節(jié)點(diǎn)（LN）、物理設(shè)備（PD）、邏輯連接（LC）、物理連接（PC）邏輯節(jié)點(diǎn)可以理解為功能分解的最小單位邏輯節(jié)點(diǎn)之間的連接稱為邏輯連接一個物理連接可以包含多個邏輯連接重要術(shù)語功能F、邏輯節(jié)點(diǎn)LN 、物理設(shè)備PD 、邏輯連接LC 、物理連接PC的關(guān)系功能自由分配！重要術(shù)語 功能、邏輯節(jié)點(diǎn)和物理設(shè)備的之間的關(guān)系實(shí)例 邏輯節(jié)點(diǎn)組類型個數(shù)

14、保護(hù)功能邏輯節(jié)點(diǎn)組（P）28保護(hù)相關(guān)功能邏輯節(jié)點(diǎn)組(R)10控制邏輯節(jié)點(diǎn)組(C)5通用引用邏輯節(jié)點(diǎn)組(G)3接口和存檔邏輯節(jié)點(diǎn)組(I)4自動控制邏輯節(jié)點(diǎn)組(A)4計(jì)量和測量邏輯節(jié)點(diǎn)組(M)8傳感器監(jiān)視邏輯節(jié)點(diǎn)組(S)4開關(guān)設(shè)備相關(guān)邏輯節(jié)點(diǎn)組(X)2儀用互感器邏輯節(jié)點(diǎn)組(T)2電力變壓器邏輯節(jié)點(diǎn)組(Y)3其它電力設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)組(Z)15系統(tǒng)邏輯節(jié)點(diǎn)組(L)3邏輯節(jié)點(diǎn)組類型傳輸時(shí)間的定義通信要求 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 61850-6：變電站自動化系統(tǒng)配置描述語言 該標(biāo)準(zhǔn)描述了基于XML1.0的變電

15、站自動化系統(tǒng)配置（ SCL ）語言的語法，并在附錄中提供了模式文檔定義（SCHEMA）文件的文本，并給出了一個不完整的變電站的SCL文件的實(shí)例 內(nèi)容概述變電站配置描述語言SCLXML語言變電站配置文件IEC61850模型張三 公司: 國電南瑞 電話: (025)83092913 地址: 南瑞路8號 城市: 南京市 省份: 江蘇 ZIP: 210003 張三國電南瑞(025)83092913 南瑞路8號 南京市 江蘇 210003聯(lián)系人信息XML表示XML實(shí)例數(shù)據(jù)類型命名空間元素屬性一致性約束正則表達(dá)式SCHEMA主要內(nèi)容定義一個國際通用的對象模型定義一套適用于該模型的XML標(biāo)簽定義了配置文件的

16、結(jié)構(gòu)用8個SCHEMA文件實(shí)現(xiàn)定義和校驗(yàn)SCLSCL對象模型SSD系統(tǒng)圖組態(tài)工具裝置模板組態(tài)工具ICD系統(tǒng)組態(tài)工具SCD裝置實(shí)例組態(tài)工具IEC61850裝置CID全站系統(tǒng)配置文件一次系統(tǒng)配置文件裝置模板配置文件裝置實(shí)例配置文件工程配置圖SSD: System Specification Description. XML description of the entire system.SCD: Substation Configuration Description. XML description of a single substation.ICD: IED Capability Desc

17、ription. XML description of items supported by an IED.CID: Configured IED Description. XML configuration for a specific IED.SCL 文件類型 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 61850-7：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu) 61850-7-1 原理和模型 分別從應(yīng)用、設(shè)備、通信的觀點(diǎn)為對象建模，模型分別是邏輯節(jié)點(diǎn)及數(shù)據(jù)、邏輯設(shè)備/物理設(shè)備、客戶/服務(wù)器，另外簡要介紹了61850-7-

18、2，-3，-4的內(nèi)容及相互關(guān)系 61850-7-2 抽象通信服務(wù)接口(ACSI) 61850-7-3 公共數(shù)據(jù)類 61850-7-4 兼容的邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類 61850-7-2，-3，-4，它詳盡的描述了各種對象模型的數(shù)據(jù)類和服務(wù)，是61850-8和-9的前提和基礎(chǔ) 內(nèi)容概述數(shù)據(jù)模型和信息交換IED智能電子設(shè)備具有可訪問的數(shù)據(jù)模型WHAT交換什么IEC 61850-7-3IEC 61850-7-4HOW（怎么交換）IEC 61850-7-2請求響應(yīng)事件Self descNot like modbus register數(shù)據(jù)模型XCBR 斷路器XSWI 隔離開關(guān)TCTR電流互感器TVTR電壓互感

19、器SIMG 絕緣介質(zhì)監(jiān)視CSWI開關(guān)控制器 PTOC 帶時(shí)限過電流PTRC 保護(hù)跳閘條件 邏輯節(jié)點(diǎn)邏輯節(jié)點(diǎn)的行為數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)屬性命名規(guī)則數(shù)據(jù)邏輯節(jié)點(diǎn)邏輯節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備2、邏輯設(shè)備也提供了關(guān)于物理設(shè)備的信息或者由邏輯設(shè)備控制的外部設(shè)備信息。 邏輯設(shè)備3、邏輯設(shè)備以透明的方式構(gòu)建網(wǎng)關(guān)模型功能約束(FC)語義允許的服務(wù)初始值/存儲/解釋ST狀態(tài)信息DataAttribute代表狀態(tài)信息，它的值可讀、取代、報(bào)告或記入日志但不能寫。 從過程得到 DataAttribute的初始值.MX測量值(模擬值)DataAttribute 代表測量值信息，它的值可讀、取代、報(bào)告或記入日志但不能寫

20、。從過程得到 DataAttribute的初始值.CO控制DataAttribute 代表控制信息，它的值可操作(控制模型)和讀.n.a.SP設(shè)點(diǎn)DataAttribute代表設(shè)點(diǎn)信息，它的值可控制(控制模型)和讀。其值立即生效。DataAttribute的初始值為配置的；值為非易失的.SV取代DataAttribute代表取代信息，它的值可寫以取代值屬性并可讀.DataAttributr的值為易失的, 初始值為FALSE, 否則值為設(shè)置或配置.CF配置DataAttribute代表配置信息，它的值可寫、可讀. 值寫入后立即生效，或者延緩，延緩的原因超出本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。DataAttribute

21、的初始值為配置的；值為非易失的.DC描述DataAttribute代表描述信息，它的值可寫、可讀。 DataAttrib的初始值是配置的，值為非易失的。 SG定值組SGCB類的邏輯設(shè)備具有幾組DataAttribute的全部實(shí)例值,其功能約束為SG. 在每一組內(nèi)每個DataAttribute有一個帶功能約束SG的值. 其中一組值為當(dāng)前激活值(詳見笫13章) 。功能約束SG 的DataAttribute值不可寫DataAttribute的初始值為配置的；值為非易失的.SE定值組可編輯的DataAttribute可由 SGCB 服務(wù)進(jìn)行編輯.SelectEditSG服務(wù)處理后， DataAttri

22、bute值可用.EX擴(kuò)充定義DataAttribute代表擴(kuò)充信息, 提供引用命名空間(name space)，擴(kuò)充用于DL/T860.73、 DL/T860.74的LN、 DATA、 DataAttribute的擴(kuò)充定義。功能約束EX的DataAttribute值不可寫 DataAttribute的初始值為配置的；值為非易失的.BR緩存報(bào)告c)Attribute代表BRCB的報(bào)告控制信息，它的值可寫、可讀. Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.RP非緩存報(bào)告c)Attribute代表URCB的報(bào)告控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.LG

23、日志c)Attribute代表LCB的日志控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.GOGoose控制 c)Attribute代表GoCB的goose控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.GSgsse 控制c)Attribute代表GsCB的gsse控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.MS多路廣播采樣值控制c)Attribute代表MSVCB 的采樣值控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.US單路傳播采樣值控制c)Attribute代表U

24、NICAST-SVC實(shí)例的采樣值控制信息，它的值可寫、可讀.Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.TrgOp(觸發(fā)條件)dchg數(shù)據(jù)變化(trigger option for data-change)dupd數(shù)據(jù)更新(trigger option for data-update)qchg品質(zhì)變化(trigger option for quality-change)模型基本數(shù)據(jù)類型名值域注釋用于BOOLEANDL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT8-128 127DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT16-32,768 32,767DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT24- 838860

25、8 8388607時(shí)標(biāo)類型本標(biāo)準(zhǔn)INT32-2,147,483,648 2,147,483,647DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT128-2*127 (2*127)-1計(jì)數(shù)器所需要DL/T860.73INT8U無符號整數(shù) 0 255DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT16U無符號整數(shù)0 65,535DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT24U無符號整數(shù)0 16,777,215DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) INT32U無符號整數(shù)0 4,294,967,295DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn)FLOAT32值域和精度為 IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)DL/T860.73FLOAT64值域和精度為 IEEE

26、754雙精度浮點(diǎn)數(shù)DL/T860.73ENUMERATED值的有序集，采用類型的定義允許用戶擴(kuò)展。DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) CODED ENUM值的有序集，采用類型的定義不允許用戶擴(kuò)展。類型映射到 SCSM 的高效編碼 DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) OCTET STRING采用類型時(shí)定義最大長度1DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn) VISIBLE STRING采用類型時(shí)定義最大長度1DL/T860.73,本標(biāo)準(zhǔn)UNICODE STRING采用類型時(shí)定義最大長度1DL/T860.73注 1 長度后綴的格式為“STRINGnn”，nn為字符的個數(shù)。模型品質(zhì) 品質(zhì)類型定義屬性名屬性類型值/值域M/O/

27、CPACKED LISTvalidity(有效性) CODED ENUMgood|invalid (無效) |reserved|questionable(可疑) MdetailQual(細(xì)化品質(zhì)) PACKED LISTMoverflow（溢出） BOOLEANMoutOfRange（超值域） BOOLEANMbadReference（壞基準(zhǔn)值） BOOLEANMoscillatory（抖動） BOOLEANMfailure (故障) BOOLEANMoldData（老數(shù)據(jù)） BOOLEANMinconsiSTent（不一致） BOOLEANMinaccurate（不精確） BOOLEANMs

28、ource(源) CODED ENUMprocess | substituted 缺省processPICS_SUBSTtest(測試) BOOLEAN缺省 FALSEPICS_TESToperatorBlocked(操作員閉鎖) BOOLEAN缺省 FALSEO模型XCBR類屬性名屬性類型說明TM/O邏輯節(jié)點(diǎn)名應(yīng)從邏輯節(jié)點(diǎn)類繼承（參見IEC61850-7-2）數(shù)據(jù)公用邏輯節(jié)點(diǎn)信息邏輯節(jié)點(diǎn)應(yīng)繼承公用邏輯節(jié)點(diǎn)類全部指定數(shù)據(jù)MLocSPS本地操作MEEHealthINS外部設(shè)備健康OEENameDPL外部設(shè)備銘牌OOpCntINS操作計(jì)數(shù)M控制PosDPC開關(guān)位置MBlkOpnSPC跳閘閉鎖MBl

29、kClsSPC合閘閉鎖MChaMotEnaSPC充電電機(jī)允許O計(jì)量值SumSwARsBCR開斷電流和，可復(fù)位O狀態(tài)信息CBOpCapINS斷路器操作能力MPOWCapINS定相分合能力OMaxOpCapINS滿負(fù)荷條件下，斷路器操作能力O模型服務(wù)器層次關(guān)系建模實(shí)例IEC61850分析總結(jié)了變電站自動化系統(tǒng)的功能需求，并將功能分解為最小單位邏輯節(jié)點(diǎn)建模是廠家選擇多個相關(guān)邏輯節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自己產(chǎn)品(系統(tǒng)、裝置)的功能建模也可以是設(shè)計(jì)人員針對變電站要實(shí)現(xiàn)的功能，而對整個變電站自動化系統(tǒng)和每個裝置選擇相關(guān)的邏輯節(jié)點(diǎn)建模實(shí)例組織理解 服務(wù)模型控制類(CONTROL)模型數(shù)據(jù)集(DATASET)模型為了客戶（

30、client）的方便，由數(shù)據(jù)（DATA）或數(shù)據(jù)屬性（DataAttribute）組成的一個有序的集合 交換信息時(shí)可以只傳遞DATA SET名和成員所引用的值，提高傳輸效率報(bào)告日志模型SGCB模型取代模型時(shí)間和時(shí)間同步模型間隔層總線采取SNTP(Simple Network Time Protocol) 時(shí)間和時(shí)間同步模型間隔層總線采取SNTP(Simple Network Time Protocol)超過2000KM的WAN上可以穩(wěn)定的做到10毫秒級別，在LAN上可以穩(wěn)定的做到1毫秒級別時(shí)間和時(shí)間同步模型P1 典型應(yīng)用于配電線間隔P2 典型應(yīng)用于輸電線間隔P3 典型用于輸電線間隔， 具備滿足同

31、步和斷路器分合時(shí)間差的最好性能時(shí)間和時(shí)間同步模型 過程層采用IEEE1588協(xié)議 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 61850-8-1：特定通信服務(wù)映射(SCSM) 在ISO8802-3上映射到MMS (ISO/IEC9506第1部分和第2部分)該標(biāo)準(zhǔn)將ACSI映射到MMS，形成了基于802.3,傳輸層至少支持TCP/IP的應(yīng)用層協(xié)議,該協(xié)議適用于站級和間隔級設(shè)備，或間隔級設(shè)備間，或站級設(shè)備間的通訊 內(nèi)容概述 ACSI ACSI(Abstract Communication Service Interfa

32、ce)即抽象通信服務(wù)接口,它是獨(dú)立于通信協(xié)議,獨(dú)立于具體實(shí)現(xiàn),獨(dú)立于操作系統(tǒng)的抽象的對服務(wù)過程和相關(guān)數(shù)據(jù)類的描述。它通過不同的SCSM映射到不同的協(xié)議SCSM SCSM(Specific Communication Service Mapping)即特定通信服務(wù)映射，它在抽象的ACSI和具體的某一特定協(xié)議之間建立映射關(guān)系 內(nèi)容概述ACSI通信方法IEC61850映射到通信棧MMS 制造報(bào)文規(guī)范 MMS（Manufacturing Message Specification）即制造報(bào)文規(guī)范，在80年代初期,為了美國通用汽車公司的MAP（制造自動化協(xié)議）項(xiàng)目而開發(fā),它主要是規(guī)范工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi)智能

33、設(shè)備間的通信行為，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)過程控制、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域。PROFIBUS-FMS，TASE.2,UCA等標(biāo)準(zhǔn)均符合MMS。MMS的特點(diǎn)在于它是一個與設(shè)備、與功能、與應(yīng)用均無關(guān)的極為抽象的通用標(biāo)準(zhǔn)。最初基于OSI通信棧和令牌總線（IEEE 802.4）,后MMS開始基于以太網(wǎng)（IEEE 802.3）.MMS標(biāo)準(zhǔn)由兩部分所組成 : 1ISO/IEC 9506-1: 工業(yè)自動化系統(tǒng) 制造報(bào)文規(guī)范Part 1: 服務(wù)定義中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16720.1-19962 ISO/IEC 9506-2:工業(yè)自動化系統(tǒng) 制造報(bào)文規(guī)范Part 2: 協(xié)議規(guī)范中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 16720.2-199

34、6美國波音公司決定采用基于ISO OSI基本參考模型（包括MMS）的局域網(wǎng)協(xié)議（ TCP/IP）, 被稱為TOP（技術(shù)和辦公協(xié)議 ）MMS -虛擬制造設(shè)備 (VMD)程序調(diào)用有名變量有名變量列表文件類型信號事件登錄事務(wù)處理域操作界面日志事件條件事件活動設(shè)備本身也是一個VMD對象表示在VMD內(nèi)的一個抽象對象（如一個程序）由一組包含在域內(nèi)的過程和數(shù)據(jù)元素及執(zhí)行控制信息組成存取共享資源的概念鎖用于交互操作表示事件狀態(tài)的對象當(dāng)事件條件對象狀態(tài)改變時(shí)表示MMS服務(wù)的執(zhí)行動作 加時(shí)標(biāo)的事件、變量數(shù)據(jù)和注釋集合處理MMS服務(wù)將事件條件和事件活動相連接并將事件變遷結(jié)果和客戶相連接 由于生產(chǎn)設(shè)備的種類很多，不失

35、其共性，MMS中引入了抽象客體模型，并在此基礎(chǔ)上提出了虛擬制造設(shè)備（VMD）的概念。 VMD是一種客體模型，它抽象地表示了某個實(shí)際制造設(shè)備的資源和外部可見行為，從而在功能上，某個VMD可以與某個真實(shí)的制造設(shè)備相對應(yīng)。 MMS 對象服務(wù)域管理 VMD支持 環(huán)境和通用管理文件管理 操作員通信 日志管理 事件管理 信號量管理 變量存取 MMS 服務(wù) 為了支持設(shè)備之間的通信及適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的要求，MMS提供了豐富的服務(wù)（約80多種），按照操作功能的不同，這些服務(wù)又被分為10類 程序調(diào)用管理 SCSM通信映射MMS與61850只見映射案例在分布式變電站的自動化系統(tǒng)中，智能電子設(shè)備（IED）共同協(xié)助完成

36、自動化功能的應(yīng)用場合越來越多，例如間隔層設(shè)備之間的防誤閉鎖、分布式母線保護(hù)等，這些功能得以完成的重要前提條件是眾多IED之間數(shù)據(jù)通訊的可靠性和實(shí)時(shí)性。IEC61850中定義了通用變電站事件（GSE -generic substation event model），該模型提供了在全系統(tǒng)范圍內(nèi)快速可靠地輸入、輸出數(shù)據(jù)值的功能。深入理解 - GOOSEGSE分為2種不同的控制類和報(bào)文結(jié)構(gòu)：1、 GOOSE(generic object oriented substation event)面向通用對象的變電站事件2、GSSE(generic substation state event)通用變電站狀態(tài)

37、事件深入理解 - GOOSEGOOSE: 為面向通用對象變電站事件并支持由DATA-SET組織的公共數(shù)據(jù)廣范圍的交換 GSSE: 為通用變電站狀態(tài)事件并支持提供傳輸狀態(tài)變化信息(雙比特) 深入理解 - GOOSE報(bào)文內(nèi)容GOOSE報(bào)文的核心內(nèi)容可由用戶靈活、自由定義，不僅可傳輸狀態(tài)信息，而且可傳輸模擬量信息，應(yīng)用范圍廣泛。GSSE報(bào)文一般只用于傳輸保護(hù)跳閘、閉鎖 等狀態(tài)變化信息，內(nèi)容比較單一。它是UCA GOOSE在61850中的一種延續(xù)。深入理解 - GOOSE深入理解 - GOOSE多播地址（6個字節(jié)）應(yīng)有如下結(jié)構(gòu)：前3個字節(jié)被IEEE定為01-0C-CD；第4個字節(jié)，對于GOOSE，為0

38、1；為GSSE，為02；對多 播采樣值，為04；最后2個字節(jié)應(yīng)為單獨(dú)地址建議的多播地址范圍服務(wù)起始地址 (十六進(jìn)制)結(jié)束地址(十六進(jìn)制)GOOSE01-0C-CD-01-00-0001-0C-CD-01-01-FFGSSE01-0C-CD-02-00-0001-0C-CD-02-01-FF多播采樣值01-0C-CD-04-00-0001-0C-CD-04-01-FFGOOSE報(bào)文定義深入理解 - GOOSE報(bào)文實(shí)時(shí)性GSE 報(bào)文時(shí)間延遲規(guī)定在4MSGOOSE 報(bào)文的傳輸服務(wù)是應(yīng)用層到表示層（經(jīng)ASN.1編碼）后，直接映射到底層（數(shù)據(jù)鏈路層和物理層），不經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，并采用了較先進(jìn)的交換式以

39、太網(wǎng)各種技術(shù)（如VLAN、優(yōu)先級、多播等），從而保證了報(bào)文傳輸?shù)膶?shí)時(shí)間性。GSSE報(bào)文的傳輸服務(wù)映射于OSI的7層協(xié)議堆棧中，一方面，存在協(xié)議堆棧傳輸延時(shí)，另一方面，它仍是基于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的（不支持VLAN、優(yōu)先級、多播等），這使德當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷比較重時(shí)，很難保證報(bào)文的實(shí)時(shí)性。深入理解 - GOOSE重傳報(bào)文機(jī)制 重傳序列中的每個報(bào)文都帶有允許生存時(shí)間參數(shù)，用于通知接收方等待下一次重傳的最長時(shí)間。如果在該時(shí)間間隔內(nèi)部沒有收到新報(bào)文，接收方將認(rèn)為關(guān)聯(lián)丟失。 重發(fā)間隔的最大時(shí)間應(yīng)該 60s。 網(wǎng)絡(luò)延遲 4ms 深入理解 - GOOSE額外鏈路普通報(bào)文緩沖交換機(jī)GOOSE普通報(bào)文GOOSE報(bào)文優(yōu)先發(fā)

40、送深入理解 - GOOSE網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要求 符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)需支持以下協(xié)議： 1. IEEE 802.3x Full-Duplex 2. IEEE 802.1p Priority Queuing 3. IEEE 802.1Q VLAN 4. IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol 5. IGMP Snooping / Multicast Filtering 深入理解 - GOOSEGoCB模型GoCB 類 屬性名 屬性類型FCTrgOp值/值域/解釋GoCBNameObjectNameGO-GoCBPosGoCBRefObjectRef

41、erenceGO-LDName/LLN0.GoCBPos GoEnaBOOLEANGOdchgTRUEAppIDVISIBLE STRING65GO用戶賦予發(fā)出 GOOSE的應(yīng)用系統(tǒng)唯一標(biāo)識，缺省為GoCBRef DatSetObjectReferenceGOdchgLDName/XCBR1.DataSet1ConfRevINT32UGOdchg1NdsComBOOLEANGOdchgNULLServicesSendGOOSEMessageGetReferenceGetGOOSEElementNumberGetGoCBValuesSetGoCBValuesGOOSE控制塊定義GOOSE報(bào)文定義

42、DL/T860.72 參數(shù)參數(shù)名稱請求指示參數(shù)（Argument）參數(shù)（Argument）MM(=) 目的地址（Destination Address）UU(=)數(shù)據(jù)集（DatSet）數(shù)據(jù)集（datSet）UU(=)GOOSE標(biāo)識（GoID）GOOSE標(biāo)識（goID）UU(=)GOOSE控制塊引用（GoCBRef）GOOSE控制塊引用（gocbRef）時(shí)間（T）時(shí)間（t）UU(=) 狀態(tài)號（StNum）狀態(tài)號（ stNum）UU(=) 序列號（SqNum）序列號（ sqNum）MM(=) 允許生存時(shí)間（timeAllowedtoLive）允許生存時(shí)間（ timeAllowedtoLive）UU

43、(=) 測試（Test） 測試（test）UU(=) 配置版本（ConfRev）配置版本（ confRev）UU(=) NdsCom ndsComUU(=)GOOSE數(shù)據(jù)（GOOSEData）數(shù)據(jù)集入口數(shù)目（numDatSetEnries）所有數(shù)據(jù)（allData）UU(=)UU(=)UU(=)一次設(shè)備接線VLAN = 000ExtGGIO1 Ind1.stVal Ind2.stVal GSE MEA1VLAN-ID: 000VLAN-PRIORITY: 4MAC-Address: 01-0C-CD-01-00-CFAPPID: 0000InputsExRef 1 iedName: MEA3

44、lnClass: ExGGIO1 doName: Ind1ExRef 2 iedName: MEA3 lnClass: ExGGIO1 doName: Ind2GSE MEA2VLAN-ID: 000VLAN-PRIORITY: 4MAC-Address: 01-0C-CD-01-00-86APPID: 000150517XSWI Pos.stVal50527XSWI Pos.stVal測控裝置3測控裝置1測控裝置2深入理解 - GOOSE 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 61850-9-1 特定通信服

45、務(wù)映射(SCSM) 串行單方向多點(diǎn)共線點(diǎn)對點(diǎn)鏈接 該標(biāo)準(zhǔn)將61850-7中有關(guān)采樣測量值傳輸?shù)牟糠钟成溥^來，形成了基于802.3,LLC采用無應(yīng)答無連接，不使用網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層及表示層的應(yīng)用層協(xié)議,該協(xié)議適用于間隔級設(shè)備和過程級設(shè)備間的通信 內(nèi)容概述ProtectionControlMerging UnitSignal ProcessingPoint-to-Point Ethernet61850-9-2 特定通信服務(wù)映射-過程總線與61850-9-1類似，區(qū)別有: 非點(diǎn)到點(diǎn) 雙向，可配置MU中參數(shù) 內(nèi)容概述LAN EthernetProtectionControlMerging UnitSignal Processing電子互感器、智能控制器合并單元SMV 應(yīng)用SMV 應(yīng)用合并單元同步數(shù)據(jù) 三 內(nèi)容簡介及理解 61850(1-5) 61850-6 61850-7 61850-8 61850-9 61850-10 61850-10 一致性測試PICS - Protocol Implementation Conformance Statement 協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性陳述 MICS - Model lmplementation conformance Statement 模型實(shí)現(xiàn)一致性陳述PIXIT - Protoco