1、1會計學IEC系列標準簡介上系列標準簡介上n IEC 61850系列標準的全稱是變電站通信網絡和系統(Communication Networks and Systems in Substations)，它規范了變電站內智能電子設備（IED）之間的通信行為和相關的系統要求n IEC 61850系列標準是由國際電工委員會第57技術委員會(IEC TC57)從1995年開始制訂的,目前，IEC61850共14個部份已經全部通過為國際標準。我國的標準化委員會對61850系列標準進行了同步的跟蹤和翻譯工作n開放性：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;不

2、考慮具體實現n先進性：采用ACSI、SCSM、OO的技術采用抽象的MMS作為應用層協議自我描述,在線讀取/修改參數和配置采用XML語言來描述變電站的配置 n完整性：適用對象幾乎包容了變電站內所有IED，例如：常規的測控裝置、保護裝置、RTU、站級計算機、可選的同期、VQC裝置未來可能廣泛使用的數字式一次設備如PT、CT、開關 帶寬成本帶寬成本硬件成本硬件成本集成成本集成成本1 1 從規約角度分析從規約角度分析DNP四方103MODBUSPROFIBUSCDT60870-5-103南自103網絡1031 1 從規約角度分析從規約角度分析1 1 從規約角度分析從規約角度分析對象模型點模型1.對制造

3、廠非常有利IEC61850IEC61850帶來什么好處帶來什么好處可以避免勞民傷財的協議轉換工作;采用對象建模技術，面向設備建模和自我描述，采用配置語言，在信息源定義數據和數據屬性，傳輸采樣測量值等技術,在組態、配置和維護工作上,節省了大量開支;將來會有越來越多的智能設備(電能質量、同步相量、設備診斷等)集成到系統中，無縫數據集成和共享信息節省了大量開支用戶可選擇最好的產品,不必擔憂互聯,互換能大幅度改善設備集成，減少工程量、現場驗收、運行、監視、診斷和維護等費用，節約大量時間，增加了自動化系統使用期間的靈活性。 提供了變電站通信網絡和系統總體要求、系統和工程管理、一致性測試等2.對用戶非常有

4、利IEC61850IEC61850帶來什么好處帶來什么好處標準制定的主要目的標準制定的主要目的n 互操作性 為不同廠家的設備互聯提供互操作性,即不同制造 廠家提供的智能設備可交換信息和使用這些信息 執行特定功能 n 自由配置 滿足變電站自動化系統（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）和分散式系統的各種要求 n 長期穩定性 支持未來的技術發展，因為它可兼容主流通訊技 術而發展，并可伴隨系統需求而進化 One manufacturerprivateTwo manufacturersby chanceThree manufacturers in

5、teroperability !IEC61850-5:IEC61850系列標準的目標是為來自不同廠商的智能電子設備提供互操作性，更嚴格地說，是為在變電站中執行且常包含在不同制造商提供的設備（物理裝置）中的功能提供互操作性 技術服務 遠方控制遠方控制 (NCC) 控制. 保護 功能. A 功能. B 保護. 控制 傳感器 執行元件 遠方保護遠方保護 間隔間隔/單元層單元層 變電站層變電站層過程層過程層 高壓設備高壓設備 遠方保護遠方保護 過程接口 1,6337981,6224,54,5101 每個間隔擁有自己的通信網絡每個間隔擁有自己的通信網絡2 通信網絡可以跨越多個間隔通信網絡可以跨越多個間隔

6、3 所有設備共用一個通信網絡所有設備共用一個通信網絡4 面向繼保功能區劃分網絡面向繼保功能區劃分網絡 變電站中的智能電子設備屬于C級別,C級別又被細分為4個小級別： 1: Class 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備需滿足C2、C3或Cx(-40 to 85C)級別功能F、邏輯節點LN 、物理設備PD 、邏輯連接LC 、物理連接PC的關系LN2LN3LN1LN6LN4LN5PD1PD3PD2F1F2PC13PC23PC12LC36LC56L

7、C14LC35LC12功能自由分配！ 功能、邏輯節點和物理設備的之間的關系實例 邏輯節點組類型邏輯節點組類型功能分解功能分解 過程映象過程映象邏輯節點邏輯節點 (過程設備過程設備)間隔層間隔層功能邏輯功能邏輯節點節點變電站層變電站層功能邏輯功能邏輯節點節點YLTCATCCGAPCIHMIGGIOCALHXCBRCSWIXSWICILO CILO IHMIGAPC通用通用 過程自動控制過程自動控制表示所有表示所有 未預定義未預定義 功能的功能的 邏輯節點邏輯節點 GIO 通用輸入通用輸入/輸出輸出 表示所有表示所有 所有未預定義所有未預定義 過程設備邏輯過程設備邏輯 節點節點 變電站層 聯鎖間隔

8、層聯鎖斷路器分接頭分接頭調節控制器隔離開關人機接口 報警處理斷路器控制器通用自動化功能、斷路器控制功能和電壓控制功能通用自動化功能、斷路器控制功能和電壓控制功能 功能分解功能分解 具有遠動接口的通用功能、保護功能和測量具有遠動接口的通用功能、保護功能和測量/計量功能計量功能 TVTRTCTRPTVTRTCTRMMTRMMXU電壓和電流互感器保護如,距離保護計費用測量運行用測量IHMIIHMIIARCIRTIIRMI過過程程映映象象過過程程設設備備 間間隔隔層層功功能能邏邏輯輯節節點點變變電電站站層層功功能能邏邏輯輯節節點點遙控接口人機接口 遠方監視接口存檔(變電站層)GAPCIHMIGGIOG

9、APC通通用用 自自動動過過程程控控制制表表示示 所所有有未未預預先先定定義義功功能能的的 通通用用邏邏輯輯 節節點點GIO通通用用輸輸入入/輸輸出出 表表示示所所有有未未預預先先定定義義 的的過過程程設設備備 通通用用邏邏輯輯節節點點 功能分解功能分解 開關控制、聯鎖、同步檢查、自動重合閘、繼電保護的邏輯節點交互開關控制、聯鎖、同步檢查、自動重合閘、繼電保護的邏輯節點交互 IHMI聯鎖原因f,U, 命令響應命令響應UU位置ICILOCSWIRSYNP.RREC重合閘命令過程映象過程映象(過程設備過程設備)間隔層功能間隔層功能邏輯節點邏輯節點變電站層功能變電站層功能邏輯節點邏輯節點XCBRXS

10、WITVTRTCTRTCTR.電流和電壓互感器斷路器和隔離刀閘功能分解功能分解 斷路器分相控制（每相一個斷路器分相控制（每相一個XCBR實例）和實例）和帶有分相測量單元的互感器（每相一個帶有分相測量單元的互感器（每相一個TCTR或或TVTR實例）實例）CSWICILOIHMI間隔聯鎖斷路器控制器XCBRPxyz保護斷路器實例Q0XCBRXCBRXCBRQ0_A, Q0_B, Q0_CTCTRTCTRTCTRTCTRTVTRTVTRTVTRTVTR電流互感器實例 零序A相B相C相電壓互感器電流電壓分相跳閘斷路器實例變電站層功能邏輯節點間隔層功能邏輯節點過程映像邏輯節點（過程設備）電流和電壓互感器

11、按斷路器跳閘斷路器功能分解功能分解 自動調節分接頭控制調節電壓自動調節分接頭控制調節電壓 YLTCATCCIHMI分接開關自動調節分接頭控制器TVTR運行測量人機接口PIOCPTOVMMXUTVTRTVTRTCTRPTUV保護功能TCTR變電站層功能邏輯節點間隔層功能邏輯節點過程映像邏輯節點（過程設備）電壓和電流互感器電壓和電流互感器通訊處理器f1f2物理裝置物理裝置 PD1物理裝置物理裝置 PD2傳輸時間傳輸時間 t = ta + tb + tctatbtc通訊處理器傳輸時間的定義XMLXML語言語言變電站配置文件變電站配置文件IEC61850IEC61850模型模型從從HTMLHTML發展

12、而來，發展而來，19981998年年W3CW3C標準標準化化可擴展標記式語言可擴展標記式語言廣泛應用于各行各業廣泛應用于各行各業XML SCHEMAXML SCHEMA技術技術聯系人信息聯系人信息XMLXML表示表示XMLXML實例實例W3C 2001-5-2W3C 2001-5-2發布發布定義定義XMLXML文檔的規則文檔的規則用一個或多個用一個或多個XSDXSD文件定義文件定義數據類型數據類型 簡單類型簡單類型 復雜類型復雜類型 派生復雜類型派生復雜類型命名空間命名空間元素元素屬性屬性一致性約束一致性約束正則表達式正則表達式SCHEMASCHEMA簡介簡介如果在xsd文件中有如下定義則在X

13、ML文件中，可以有該類型的元素南京龍潭變如果在xsd文件中有如下定義 在XML文件中，可以有這樣的元素南京龍潭變開關站定義一個國際通用的對象模型定義一個國際通用的對象模型定義一套適用于該模型的定義一套適用于該模型的XMLXML標簽標簽定義了配置文件的結構定義了配置文件的結構用用8 8個個SCHEMASCHEMA文件實現定義和校驗文件實現定義和校驗SSDSSD系統圖組態工具系統圖組態工具裝置模板組態工具裝置模板組態工具ICDICD系統組態工具系統組態工具SCDSCD裝置實例組態工具裝置實例組態工具IEC61850IEC61850裝置裝置CIDCID全站系統配置全站系統配置文件文件一次系統配置一次

14、系統配置文件文件裝置模板配置裝置模板配置文件文件裝置實例配置裝置實例配置文件文件工程配置圖工程配置圖IED Capability DescriptionIED Capability Description和裝置類型關聯的預定義裝置模板配置和裝置類型關聯的預定義裝置模板配置配置內容配置內容1. LD1. LD、LNLN、DODO、DADA定義及定義及LNLN類型模板的定義類型模板的定義2. 2. 數據集數據集datasetdataset定義定義3. 3. 控制塊的配置如控制塊的配置如brcbbrcb、urcburcb、sgcbsgcb、lcblcb等定義等定義文件結構文件結構1. 有且只有一個I

15、ED元素，且名稱必須為TEMPLATE2. 可以有Substation，名稱必須為TEMPLATE3. 可以有Communication元素4. 包括DataTypeTemplates定義System Specification DescriptionSystem Specification Description變電站一次系統模型的配置變電站一次系統模型的配置配置內容配置內容1. 1. 系統一次主接線圖定義（變壓器、電壓等級、間隔、設備、拓撲連系統一次主接線圖定義（變壓器、電壓等級、間隔、設備、拓撲連接等等）接等等）2. 2. 模型對象對應的功能模型對象對應的功能LNLN類型的定義類型的定義

16、文件結構文件結構1. 包括Substation，數據類型模板，邏輯節點類型定義2. 邏輯節點未分配到IED，iedName必須為NoneSubstation configuration descriptionSubstation configuration description描述全站所有配置的文件描述全站所有配置的文件配置內容配置內容1. 1. 一次系統模型一次系統模型2. 2. 通信網絡配置通信網絡配置3. 3. 所有裝置的實例配置所有裝置的實例配置4. 4. 一次系統對象的一次系統對象的LNLN綁定綁定5. GOOSE5. GOOSE配置配置文件結構文件結構包含SCL文件的完整結構，包

17、括HEADHEAD、一個 CommunicationCommunication元素，一個SubstationSubstation元素，N個IEDIED元素元素，一個DataTypeTemplatesDataTypeTemplates元素Configured IED DescriptionConfigured IED Description裝置實例化的配置定義裝置實例化的配置定義配置內容配置內容1. 1. IED實際通信地址實際通信地址2. 2. 和和ICDICD類似但數據全部是實例名定義類似但數據全部是實例名定義3. GOOSE3. GOOSE的相關配置的相關配置文件結構與ICD文件一致文件可

18、壓縮處理，推薦格式RFC 1952定義的GZIP格式線路模型線路模型SCLSCL表示表示間隔間隔Q1Q1QA1QA1QB1QB1QB2QB2裝置模型裝置模型SCLSCL表示表示IED智能電子設備智能電子設備具有可訪問具有可訪問的數據模型的數據模型WHAT交換什么交換什么IEC 61850-7-3IEC 61850-7-4HOW （怎么交換）（怎么交換）IEC 61850-7-2請求請求響應響應事件事件Self descNot like modbus register1 . . *D a t a A t t r i b u t eL O G I C A L - D E V I C ES E R

19、V E RB U F F E R E D -R E P O R T -C T R L - B L O C K0 . . *L O G0 . . 1L O G -C O N T R O L -B L O C K0 . . *10 . . *0 . . *S E T T I N G -G R O U P -C O N T R O L - B l o c k0 . . 1G O O S E -C O N T R O L - B L O C K0 . . 1G S S E -C O N T R O L - B L O C K0 . . 1M U L T I C A S T -S A M P L E D

20、 -V A L U E - C T R L - B .0 . . 10 . . 1D a t a S e t10 . . *10 . . *10 . . *10 . . *10 . . *10 . . *10 . . *1111111 11 1110 . . *1 . . *1111 . . *D A T A11 . . *1 11 31 41 41 41 41 51 51 61 6S u b s t i t u t i o n1 2C o n t r o l1 7T i m e1 8F i l e2 06891 01 0L O G I C A L - N O D E0 . . *10 . .

21、 *L L N 0U n I C A S T -S A M P L E DV A L U E - C T R L - B .U N B U F F E R E D -R E P O R T -C T R L - B L O C KC o n t r o l B l o c k sLogical NodeControlReporting& LoggingDataDataSetReportSubstitutionGet/SetDir/DefinitionLN referenceXCBR1data referenceXCBR1.Posdata attribute referencesXCBR

22、1.Pos.ctlValXCBR1.Pos.stValXCBR1.Pos.pulseConfigXCBR1.Pos.operTimXCBR1.Pos.qXCBR1.Pos.tXCBR1.Pos.originXCBR1.Pos.ctlNumXCBR1.Pos.dXCBR1.Pos.ctlModelXCBR1.Pos.sboTimeoutXCBR1.Pos.sboClassXCBR1.Pos.tagPosctlValstValpulseConfigoperTimqtoriginctlNumdctlModelsboTimeoutsboClasstagModeXCBR1模型模型功能約束(FC) 語義語

23、義允許的服務允許的服務初始值初始值/存儲存儲/解釋解釋ST狀態信息DataAttribute代表狀態信息，它的值可讀、取代、報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、報告或記入日志但不能寫。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設點DataAttribute代表設點信息，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D

24、ataAttribute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準的范圍。DataAttribute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的的初始值是配置的，值為非易失的。 SG定值組SGCB類的邏輯設備具有幾組DataAttribute的全部實例值,其功能約束為SG. 在每一組內每個DataAttribute有一

25、個帶功能約束SG的值. 其中一組值為當前激活值(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 服務進行編輯.SelectEditSG服務處理后， DataAttribute值可用.EX擴充定義DataAttribute代表擴充信息, 提供引用命名空間(name space)，擴充用于DL/T860.73、 DL/T860.74的LN、 DATA、 DataAttribute的擴充定義。功能約束EX的DataAttribute值不可寫 DataAttribu

26、te的初始值為配置的；值為非易失的.BR緩存報告c)Attribute代表BRCB的報告控制信息，它的值可寫、可讀. Attribute的初始值為配置的；值為非易失的.RP非緩存報告c)Attribute代表URCB的報告控制信息，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)Attri

27、bute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UNICAST-SVC實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.模型模型基本數據類型名名值域值域注釋注釋用于用于BOOLEAN DL/T860.73,本標準 INT8-128 127 DL/T860.73,本標準 INT16-32,768 32,76

28、7 DL/T860.73,本標準 INT24- 8388608 8388607時標類型本標準INT32-2,147,483,648 2,147,483,647 DL/T860.73,本標準 INT128-2*127 (2*127)-1計數器所需要DL/T860.73INT8U無符號整數 0 255 DL/T860.73,本標準 INT16U無符號整數0 65,535 DL/T860.73,本標準 INT24U無符號整數0 16,777,215 DL/T860.73,本標準 INT32U無符號整數0 4,294,967,295 DL/T860.73,本標準FLOAT32值域和精度為 IEEE75

29、4單精度浮點數 DL/T860.73FLOAT64值域和精度為 IEEE754雙精度浮點數 DL/T860.73ENUMERATED值的有序集，采用類型的定義允許用戶擴展。DL/T860.73,本標準 CODED ENUM值的有序集，采用類型的定義不允許用戶擴展。類型映射到 SCSM 的高效編碼 DL/T860.73,本標準 OCTET STRING采用類型時定義最大長度1 DL/T860.73,本標準 VISIBLE STRING采用類型時定義最大長度1 DL/T860.73,本標準UNICODE STRING采用類型時定義最大長度1 DL/T860.73注 1 長度后綴的格式為“STRINGnn”，nn為字符的個數。模型模型品質類型定義屬性名屬性類型值/值域M/O/C PACKED LIST validity(有效性) CODED ENUMgood|invalid (無效) |reserved|questionable(可疑) MdetailQual(細化品質) PACKED LIST Moverflow（溢出） BOOLEAN MoutOfRange（超值域） BOOLEAN MbadReference（壞基準值） BOOLEAN Moscillatory（抖動） BOOLEAN Mfailure (故障) BOOLEAN MoldData（老數據） BOOLEA