IEC61850系列标准简介(中)
IEC61850规约整体介绍(DOC)
IEC61850规约整体介绍1.总体概念1.1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870-5-103标准相比，IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，而且是数字化变电站自动化系统的标准，指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。
该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，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平，实现完全互操作。
IEC61850解决的主要问题（1）网络通信；（2）变电站内信息共享和互操作；（3）变电站的集成与工程实施。
1.2 IEC61850重要的基本名词MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV：sampled value 采样值LD：LOGICAL-DEVICE 逻辑设备，代表典型变电站功能集的实体LN：LOICAL-NODE 逻辑节点，代表典型变电站功能的实体CDC：common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。
DA：data attribute数据属性，数据属性（IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC$DO$DA FC：functional constraint功能约束FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。
服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。
客户端：向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。
变电站通信网络和系统(IEC 61850)标准概述
变电站通信网络和系统（IEC 61850）标准概述由于现有的规约五花八门、缺乏统一性，数字化（智能化）变电站成为发展方向，性能和速度已不再是问题，因此产生了IEC 61850标准。
IEC 61850系列标准吸收国际先进新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。
所以它是一个十分庞大的标准体系，确切地说，它是一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准则。
IEC 61850系列标准的全称：变电站通信网络和系统（Communication Networks and Systems in Substations），它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系列要求。
IEC 61850的关键技术：1)变电站三层接口2)采用模型思想进行对变电站统一建模3)抽象通信服务和特定通信服务4)统一的配置描述语言5)IEC 61850标准包括10个部分：6)IEC 61850-1基本原则，包括了适用范围和目的，定义了变电站内IED（电子式互感器Intelligent Electronic Device）之间的通信和相关系统要求，并论述了制定一个适合标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。
7)IEC 61850-2术语，给出了IEC 61850文档中涉及的关于变电站自动化系统特定术语及其定义。
8)IEC 61850-3总体要求，详细说明系统通信网络的总体要求，重点是质量要求（可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络要求），还涉及了环境条件（温度、湿度、大气压力、机械振动、电磁干扰等）和供电要求的指导方针，并根据其他标准和规范对相关的特定要求提出了建议。
9)IEC 61850-4系统和项目管理，描述了对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验所用的专用调度要求。
主要包括：工程过程及其支持工具，，整个系统及其IED的生命周期，系统生命期内的质量保证供三个方面。
IEC61850介绍
定义 状态信息 测量值、
控制 设点 替代 配置 描述 定值组 可编辑定值组 扩展定义 缓冲报告 非缓冲报告 日志 GOOSE控制 GSSE控制 多波采样值 单波采样值 IEC61850介绍
数据命名规则
IEC61850介绍
数据集（DatSet）
1. 数据集定义 2. 数据集创建 3. 数据集与报告、GOOSE、日志的关系 4. 信息定制
IEC61850介绍
取代 可以简单理解为人工置数
IEC61850介绍
定值
IEC61850介绍
报告/日志
IEC61850介绍
GOOSE (通用面向对象变电站事件)
提供了快速和可靠的系统范围内传输 输入、输出数据值。
基于分布的概念，通用变电站事件模 型提供了一个高效的方法，利用多路组播/ 组播服务向多个物理设备同时传输同一个 通用变电站事件信息
4.
DPS：双点状态信息
on/off/trans
IEC61850介绍
IEC61850基本数据类型
IEC61850介绍
IEC61850定义的CDC
名称 SPS DPS INS ACT ACD SEC BCR MV CMV SAV WYE DEL SEQ HMV HWYE
定义 单点状态 双点状态 整数状态 保护动作 方向保护动作信息 安全违例计数 二进制计数器 测量值 复杂测量值 采样值 3相系统的相地测量值 3相系统的相相测量值 序分量 谐波值 3相系统的相地谐波测量值
互感器（2） 开关设备（2） 电力变压器（4） 其他设备（15）
IEC61850介绍
LN应用示例
IEC61850介绍
逻辑节点的命名规则
IEC61850介绍
公共数据类CDC
IEC 61850标准解读
2 IEC 61850标准内容概述
信息模型
物理设备 逻辑设备 5 模板 7-3 公共数据类 逻辑节点
信息服务模型
面向站控层的通信
MMS报文 8-1
7-2
面向过程层的通信
数据对象
数据属性 建模方法
7-4
SV报文
9-1/9-2
GOOSE报文 8-1
7-1
设备与系统的描述
6
内容提要
1 智能变电站与IEC 61850
变压器、母线、线路等一次设备的保护、控制等
保护、测控等二次设备的管理、维护等
向控制中心传输实时数据/执行各种调度命令
控制中心
SAS是整个电网运行与 控制的基石
变电站
变电站 … 发电厂
1 智能变电站与IEC 61850
智能变电站是智能电网的重要内容
发电 输电
变电领域的发展重点 是智能变电站
过程设备的数字化
智能终端
IEC 61850标准
• 信息传输的网络化
网络通信技术
1 智能变电站与IEC 61850
光纤代替电缆，设计、安装、调试都变得简单
模拟量输入回路和开关量输入输出回路都被通信
网络所取代，二次设备硬件系统大为简化 统一的信息模型，避免了规约转换，信息可以充 分共享 可观测性和可控性增强，产生新功能和新应用： 如站域保护控制
物理设备 PHD 逻辑设备 LD
逻辑节点类 LN
模板 数据对象类 DO 数据属性 DA
92个
500多个
29个
公共数据类 CDC
3 IEC 61850信息模型
距离保护逻辑节点模板：PDIS（1/2）
数据对象名
IEC61850标准介绍
功能分类
系统支持功能
网络管理 时间同步 物理装置自检
系统配置或维护功能
节点标识 软件管理了 配置管理 逻辑节点运行模式控制 设定 测试模式 系统安全管理
运行或控制功能
访问安全管理 控制 指示瞬时变化的运行使用 同期分合（定点分合） 参数集切换 告警管理 事件（管理和）记录 数据检索 扰动/故障记录检索
报文性能要求:报文类型
类型 名称
报文传输时间要求
示例
1a
快速报文—跳闸 P1:10ms，P2/P3:3ms
跳闸信号
1b
快速报文—其他 P1:100ms，P2/P3:20ms
命令
2
中速报文
100ms
测量
3
低速报文
500ms
参数
4
原始数据
*
电子式互感器输出
5
文件传输
1000ms
文件
6a
时间同步报文a
T1:1ms，事件的时间标签
间隔层 联锁
ATCC
分接头 调节控制器
过程映象 逻辑节点 (过程设备)
GGIO
GIO 通 用 输 入 /输 出
表示所有 所有未预定义
过程设备逻辑 节点
XCBR
断路器
XSWI
隔离开关
YLTC
分接头
通用自动化功能、断路器控制功能和电压控制功能
功能分解
变电站层
IHMI IRTI
功能逻辑节点
遥控接口
IRMI IHMI
1 从规约角度分析
2 从信息模型角度分析 按点号数据含义不明
IEC61850系列标准简介(中)
报告
报告模型允许向多个客户发送报告，对于BRCB 1、客户需要配置BRCB实例。
2、客户由配置或者命名约定知道BRCB的实例名。
3、BRCB实例的可视性由访问控制完成。 4、当BRCB实例被使能时，所有其他客户不能存取其 参数。 5、客户应显式停止BRCB实例。
缓冲
1、当接收到内部通知（dchg，qchg，dupd），BRCB启动缓存 定时器。定时器到期后，BRCB将收到的所有内部通知组合 到一个报告中发送。 2、缺省值0指明BRCB不使用缓存属性，每个内部通知都将引 起BRCB发送报告。
多路广播应用关联 1、 单方向 2、1 对 1 或 1 对多 3、能够检出信息丢失与重复
访问控制
访问控制模型通过虚拟访问视窗约束实例或属性 的可视性与可用的ACSI服务
服务模型
通用服务 数据集(DATA-SET) 关联(Application association) 报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK) 控制(CONTROL) 定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK) 通用变电站事件 (Generic substion even) 取代模型(Substitution) 时间和时间同步模型(Time & time-synchronization) 日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
Self desc Not like modbus register
ACSI通信方法
服务模型
通用服务 数据集(DATA-SET) 关联(Application association) 报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK) 控制(CONTROL) 定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK) 通用变电站事件 (Generic substion even) 取代模型(Substitution) 时间和时间同步模型(Time & time-synchronization) 日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
IEC61850规约整体介绍
IEC61850规约整体介绍1.总体概念1.1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870-5-103标准相比，IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，而且是数字化变电站自动化系统的标准，指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。
该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，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平，实现完全互操作。
IEC61850解决的主要问题（1）网络通信；（2）变电站内信息共享和互操作；（3）变电站的集成与工程实施。
1.2 IEC61850重要的基本名词MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV：sampled value 采样值LD：LOGICAL-DEVICE 逻辑设备，代表典型变电站功能集的实体LN：LOICAL-NODE 逻辑节点，代表典型变电站功能的实体CDC：common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。
DA：data attribute数据属性，数据属性（IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC$DO$DA FC：functional constraint功能约束FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。
服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。
客户端：向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。
IEC61850标准简介
IEC61850标准简介刚刚群发的版本有些问题，重发一下。
随着智能变电站技术的广泛应用，【157继保教室】计划逐步介绍一些智能变电站的相关基础知识。
首先什么是智能变电站呢？国网公司Q/GDW383-2009《智能变电站技术导则》给出的定义是：智能变电站是采用智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求。
自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
影响智能站继电保护的关键因素可概括为五个方面：IEC61850标准、电子式互感器的应用、智能一次设备的出线、网络通信技术应用、智能变电站自动化系统总体构架。
本期首先来初步了解一下IEC61850的相关概念。
IEC61850实际上是一系列标准，全称为《变电站通信网络与系统》。
制定IEC61850系列标准的目的就是要实现不同厂商设备之间的互操作性。
所谓“互操作性”也就是说：不同厂家的设备能够交换信息。
并利用交换的信息正确执行特定的功能。
IEC61850系列标准内容艰深，这里简单做一些粗浅介绍。
1、变电站功能的分层结构IEC61850标准提出了变电站自动化系统功能分层的概念。
将变电站设备按照功能分为三层：即过程层、间隔层、站控层。
过程层主要功能是将交流模拟量、直流模拟量、状态量就地转化为数字信号提供给上层，并接受和执行上层下发的控制命令。
过程层设备包括一次设备及其智能组件。
间隔层主要功能是采集本间隔一次设备的信号，控制操作一次设备，并将相关信息上送给站控层设备和接受站控层设备的命令。
间隔层设备由每个间隔的控制、保护、监视装置组成、站控层主要功能是实现对全站一次、二次设备进行监视、控制以及与远方控制中心通信。
站控层设备包括监控主机、远动工作站、操作员工作站、对时系统等。
逻辑接口可以采用几种不同的方法映射到物理接口。
一般可用站级总线覆盖逻辑接口1、3、6、9，采用过程总线覆盖逻辑接口4、5。
IEC61850标准简介
IEC61850的目的
• 统一通信标准
自动化系统存在的问题： 通信差异影响自动化 集成度，导致实际 自动化性能没有预 想的高。
4
IEC61850的目的
• 统一通信标准
统一通信标准的特征
➢基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信 标准的基础上
➢采用协议是开放的并支持设备自我描述，以 达到增加新功能的可能性
IEC61850-9
该标准将有关采样测量值传输的部分映射过来， 特殊通信服务映射SCSM LLC采用无应答无连接，适用于间隔层和过程层
内以及间隔层和过程层之间通信映射
IEC6185010
一致性测试
一致性测试的目的是测试产品是否符合特定标准 ，有静态、动态两种
IEC61850的简介
• 各章节介绍
系
章 节
IEC61850-3名称ຫໍສະໝຸດ 基本原则术语一般要求
内容说明
包括IEC61850标准的介绍和概貌
搜集了整个61850系列标准所涉及术语解释
包括质量要求（可靠性、可维护性、系统可用 性、轻便性、安全性），环境条件，辅助服务 ，其他标准和规范
IEC61850-4
系统和工程管理
包括工程要求（参数分类、工程工具、文件）， 系统使用周期（产品版本、工程交接、工程交接 后的支持），质量保证（责任、测试设备、典型 测试、系统测试、工厂验收、现场验收）
IEC61850标准介绍
主讲人：
IEC61850标准制定的原因
• IEC61850协议体系标准是基于通用网络平台的变电站自动化系统的唯 一国际标准，它改变了目前变电站自动化系统封闭式的结构，使之成 为开放性和标准性的系统。
• 制定IEC61850标准的主要原因：
iec 61850标准
iec 61850标准IEC 61850标准。
IEC 61850标准是国际电工委员会（IEC）制定的一项针对电力系统自动化的通信协议标准。
这一标准的制定旨在实现电力系统设备之间的互操作性，提高电力系统的可靠性、可用性和安全性，同时降低系统的运营成本。
IEC 61850标准的出现，标志着电力系统通信协议迈入了一个新的时代，它采用了面向对象的数据模型和通信服务，使得不同厂家生产的设备可以实现互联互通。
这一标准的应用范围涵盖了变电站自动化、保护与控制、电能质量监测、电能管理系统等领域，为电力系统的数字化转型提供了重要的技术支持。
在IEC 61850标准中，采用了基于以太网的通信技术，取代了传统的串行通信方式，大大提高了通信速度和带宽，同时也提高了系统的可靠性。
此外，IEC 61850还引入了报文的自描述机制，使得设备之间的通信更加灵活和高效。
IEC 61850标准的核心是数据模型和通信服务。
数据模型采用了面向对象的方式，将设备的信息抽象成对象、数据和报文，使得设备之间的通信更加直观和高效。
通信服务则定义了设备之间的通信方式和规则，包括报文的组织结构、传输机制和错误处理等内容。
IEC 61850标准的应用带来了许多显著的好处。
首先，它简化了电力系统的工程设计和调试工作，降低了系统的建设和维护成本。
其次，它提高了系统的可靠性和安全性，减少了系统的故障率和停电时间。
最后，它为电力系统的智能化和信息化提供了技术基础，为未来电力系统的发展奠定了坚实的基础。
总的来说，IEC 61850标准的出现对电力系统的发展具有重要的意义。
它不仅推动了电力系统的数字化转型，提高了系统的可靠性和安全性，还为电力系统的智能化和信息化奠定了技术基础。
随着这一标准的不断完善和推广，相信电力系统的未来将会更加智能、高效、可靠。
IEC61850标准主要内容及特点介绍
3。
1概述IEC 61850标准不仅给变电站自动化系统提供最完备的通信标准，而且能够对数字化变电站应用技术做好最大的支撑.IEC 61850标准还运用到给变电站的自动化系统所处理的对象建立了一致的模型，这个操作主要是根据该通信标准来进行的；而且在整个过程中还需要采用相关的技术和接口，主要有面向对象技术和抽象服务通信接口（Abstract Communication)，而且该接口是不依赖系统所具有的网络的结构的,同时还应用了GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event），它是针对通用对象的,传输实时性要求高的事件；使用XML文档对装置数据内容和结构进行描述;提出SCL（Station Configuration Language)语言描述变电站配置。
目的是实现设备间的无缝连接，达到“即插即用”，“一个世界、一种技术、一个标准”是工业控制通信所追求的最终目标。
[1]下面主要从十个方面来对IEC61850标准进行相关的介绍：IEC61850—1 基本原则，对IEC61850标准的总体情况进行了简单的说明;IEC61850—2 相关专业用语的阐述;IEC61850-3 有关的规范和要求，主要有关于质量方面（是否可靠，是否可以进行维护，所用的系统是否具有可用性，是否轻便，而且安全)，应该处于哪一种环境中，其他的辅助性服务有哪些，除此之外的标准和规范有什么。
IEC61850—4对于系统和工程方面所提出的要求和规范，工程方面：主要对工程实施过程中所应遵循的要求，比如参数分类、工程文件、工具等；系统方面：周期,主要包括工程交接以及交接后的支持;质量方面：主要是对这一标准实施过程中质量管理的流程.IEC61850—5 功能和装置模型的相关概述，主要是阐述了一些概念和功能的定义，如逻辑节点的途径，逻辑通信链路,通信信息片PICOM;IEC61850—6结构语言,主要一些形式语言描述，包括装置和系统属性；IEC61850—7—1阐述了变电站和馈线设备的使用是基于什么理论知识以及采用的是什么模式运作的。
IEC61850简介
IEC61850简介一、概述变电站自动化系统(Substation Automation System，SAS)为保障电网安全经济运行发挥了重要作用，但也存在着二次接线复杂，自动化功能独立、堆砌，缺少集成应用和协同操作，数据缺乏有效利用等问题。
这些问题大多是由于变电站整体数字化、信息化水平不高，设备之间互操作水平低造成的。
2003年8.14美加电网大停电事故的重要起因之一就是“自动化孤岛”使不同系统之间信息共享和信息交换困难，延迟了关键信息的传送。
这就要求变电站自动化的各系统之间从“自动化孤岛”逐步走向集成化，使资源共享和系统性价比提高。
IEC 61850是国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC )第57技术委员会制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，它为变电站设备建模与通信提供了统一的要求，使得各种采集监控系统的数据能够得到充分的共享与交换。
该标准是基于通信网络平台的变电站自动化系统的国际标准，我国也正在将该标准等同引用为我国国家标准。
该标准规范了变电站自动化系统的通信网络和系统，以此来实现变电站自动化系统中来自不同厂家设备的互操作。
IEC61850通讯规约是关于变电站自动化系统的第一个完整的通信标准体系，明确提出了信息分层、可实现系统的配置管理、面向对象、采用映射的方法和具体网络独立、数据对象统一建模，符合采用网络传输建立无缝通信系统的要求，已成为无缝通信系统传输协议的基础，避免了繁琐的协议转换，实现了各智能电子设备IED间的互操作。
二、IEC61850的结构IEC61850按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和继电保护三大功能从逻辑上将系统分3层，即：变电站层(第2层)、间隔层(第1层)、过程层(第0层)。
其结构如图1所示。
变电站层设备变电站层变电站总线间隔控制测量间隔保护间隔层过程总线过程层传感器开关变压器图1 61850标准定义的变电站自动化系统三层结构过程层典型的为远方I/O、智能传感器和执行器。
IEC61850介绍
IEC 61850 概述 IEC 61850 功能演示 IEC 61850 简介 IEC 61850 在RCS9700中的应用
概述
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
描述 自动控制（4） 监视控制（5） 通用功能（3） 接口/归档（4） 系统逻辑节点（2） 计量/测量（8）
保护（28） 保护相关（10） 传感器、监视（4）
互感器（2） 开关设备（2） 电力变压器（4） 其他设备（15）
LN应用示例
逻辑节点的命名规则
公共数据类CDC
1. 定义描述数据对象的标准结构 2. CDC是由预先定义的简单对象组成的复
概述
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
概述
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
概述
1995年(IEC)TC57成立了3个工作组来制定 IEC61850的标准。参考IEC101,IEC103,UCA2.0,
ISO/IEC9506等标准。 1999年3月IEC61850草案出台。 2000年6月(IEC)TC57工作组决定以IEC61850作
为电力系统无缝通讯体系的基础。
2003年出版了IEC正式颁布。 国内各大厂家在2001开始关注IEC61850，2004
数字化变电站通信系统
应用领域： 变电站自动化
iec61850标准
iec61850标准IEC 61850标准。
IEC 61850标准是国际电工委员会制定的针对电力系统自动化领域的通信协议标准。
该标准的制定旨在实现电力系统设备之间的互操作性和通信互联，以提高电力系统的可靠性、安全性和效率。
IEC 61850标准的出现，标志着电力系统自动化领域迈向了数字化、智能化的新阶段。
IEC 61850标准的核心理念是基于数据模型的工程化方法。
它采用了面向对象的思想，将电力系统中的各种设备抽象为对象，通过定义对象之间的关系和属性来描述电力系统的各种功能和特性。
这种基于数据模型的方法，使得设备之间的通信变得更加灵活、高效，同时也为设备的配置、监控、维护提供了统一的标准和方法。
在IEC 61850标准中，采用了统一的通信协议和数据模型，使得不同厂家生产的设备之间可以实现互联互通。
这为电力系统的设备采购、升级和扩展带来了极大的便利，降低了系统的成本和维护难度。
同时，IEC 61850标准也为电力系统的监控、保护、控制等功能提供了统一的接口和数据表示方法，使得系统的集成和协调变得更加容易和可靠。
除此之外，IEC 61850标准还提出了对通信网络的要求和规范，包括网络拓扑结构、通信速率、数据传输方式等方面的内容。
这些规范的制定，为电力系统的通信网络提供了统一的标准和指导，有利于提高系统的通信可靠性和实时性，保障系统的安全稳定运行。
总的来说，IEC 61850标准的出现，标志着电力系统自动化领域迎来了一场革命性的变革。
它不仅推动了电力系统的数字化、智能化进程，也为电力系统的设备采购、集成和运维提供了统一的标准和方法。
可以预见，随着IEC 61850标准的不断完善和推广，电力系统将迎来更加安全、可靠、高效的发展前景。
在实际应用中，我们需要深入理解IEC 61850标准的各项内容，并结合实际情况进行灵活运用，以实现电力系统的优化管理和运行。
同时，我们也需要密切关注IEC 61850标准的更新和演进，及时掌握最新的技术动态，以保持对电力系统自动化领域的领先优势。
IEC61850标准全解
3 IEC 61850信息模型
PDIS逻辑节点模板
数据对象名
Str
Op
实际工程中的PDIS逻辑节点
数据对象名 CDC类型 强制性数据对象 必须包含
Str
Op GndStr PoRch
M/O
M M
GndStr
PoRch Ofs
O
O O
GndDlMod
GndDlTmms X1 LinAng K0Fact K0FactAng ……
2 IEC 61850标准内容概述
信息模型
物理设备 逻辑设备 5 模板 7-3 公共数据类 逻辑节点
信息服务模型
面向站控层的通信
MMS报文 8-1
7-2
面向过程层的通信
数据对象
数据属性 建模方法
7-4
SV报文
9-1/9-2
GOOSE报文 8-1
7-1
设备与系统的描述
6
内容提要
1 智能变电站与IEC 61850
DO LN LD PHD
数据对象 逻辑节点
接地距离I段：PDIS1 接地距离II段：PDIS2 接地距离III段：PDIS3
逻辑设备 公用/保护/测量/控制/录波 物理设备 实际的保护装置
分层模型
3 IEC 61850信息模型
IEC 61850的模型框架
公共LD：装置告警/装置自检信息 保护LD：保护启动/保护动作/定值/压板信息 测量LD：交流量/直流量 控制及开入LD：断路器/刀闸/变压器分接头 录波LD：录波信息
IEC 61850标准
内容提要
1 智能变电站与IEC 61850
2 IEC 61850标准内容概述 3 IEC 61850信息模型
iec 61850标准
iec 61850标准IEC 61850标准。
IEC 61850是国际电工委员会（IEC）制定的一项针对电力系统自动化的通信标准。
它的主要目的是实现不同厂家、不同设备之间的互操作性，从而提高电力系统的可靠性、安全性和可维护性。
IEC 61850标准的制定是为了解决传统电力系统中存在的通信协议不统一、设备之间互操作性差等问题，它的出现极大地推动了电力系统自动化的发展。
IEC 61850标准的核心是基于通用对象模型（GOM）的通信，它采用了面向对象的方法，将电力系统中的各种设备、信息、功能等抽象为对象，并通过统一的数据模型进行描述和交换。
这种基于对象的通信方法使得不同厂家的设备可以通过统一的接口进行通信，实现了设备之间的互操作性。
同时，IEC 61850还采用了标准的通信协议和数据格式，使得设备之间的通信更加高效可靠。
IEC 61850标准的另一个重要特点是其采用了面向服务的通信架构。
它定义了一系列的服务模型，包括数据采集、事件传输、控制命令等，为电力系统自动化提供了丰富的功能和接口。
这种面向服务的通信架构使得电力系统可以更加灵活地进行配置和扩展，满足不同应用场景的需求。
除此之外，IEC 61850标准还规定了设备工程文件的统一格式和内容，包括配置文件、数据模型、通信参数等。
这些统一的工程文件使得设备的工程配置更加简便，同时也为设备的维护和管理提供了便利。
总的来说，IEC 61850标准的出现极大地推动了电力系统自动化的发展，它为电力系统的设备互联、数据交换、功能扩展等提供了统一的框架和规范。
随着电力系统的不断发展和智能化的要求，IEC 61850标准将会发挥越来越重要的作用，成为电力系统自动化的核心技术之一。
IEC61850国际标准
IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。
此标准参考和吸收了已有的许多相关标准,其中主要有:IEC870-5-101远动通信协议标准;IEC870-5-103继电保护信息接口标准;UCA2.0(Utility Communication Architecture2.0)(由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系); ISO/IEC9506制造商信息规范MMS(Manufacturing Message Specification)。
变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。
在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。
在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。
变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。
IEC61850的特点是1)面向对象建模; 2)抽象通信服务接口; 3)面向实时的服务; 4)配置语言; 5)整个电力系统统一建模。
IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。
这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,例如变电站和馈线设备(诸如断路器、电压调节器和继电保护等)。
自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。
IEC61850作为制定电力系统远动无缝通信系统基础能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成,减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用,节约大量时间,增加了自动化系统使用期间的灵活性。
它解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。
采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用（Plug and Play）的特性，极大的方便了系统的集成，降低了变电站自动化系统的工程费用。
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ACSI通信方法
服务模型
通用服务
数据集(DATA-SET)
关联(Application association)
报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK)
控制(CONTROL)
定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK)
通用变电站事件 (Generic substion even)
BRCB控制报告过程某些属性
RpdID 由客户端提供的关键词,识别缓存报告控制块。
RptEna 远方使能/停止使能报告过程。
DatSet 引用数据集，其值报告。
ConfRev 配置版本号,指明删除数据集成员或成员的重新排序。
OptFlds 指出包含在报告中有哪些选域∶
a) sequence-number (顺序号)得到事件的正确顺序；
关联类
1、双边应用关联类传送服务用于客户和服务器之间 的请求和响应（确认和无确认）服务
2、多路广播应用关联类是单向无确认服务，用于 GOOSE报文和传输采样值
关联
双边应用关联
1、 双向面向连接 2、可靠的 3、点对点
多路广播应用关联 1、 单方向 2、1 对 1 或 1 对多 3、能够检出信息丢失与重复
TrgOps 触发选项,包含引起控制块将值写入报告中的原因。报告的原因可 以是∶在逻辑节点内数据属性的数据变化dchg、数据刷新dupd或 品质变化qchg。
IntgPd 完整性周期,在给定周期由服务器启动报告所有值。
GI
总召唤,由客户启动报告所有值。
BufTm 数据集内发生第1个事件后等待的时间
概述
通用变电站事件 (Generic substion even)
取代模型(Substitution)
时间和时间同步模型(Time & time-synchronization)
日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
关联
应用关联模型包括： 1、 关联类定义(双边和多路广播)
2、访问控制(服务器如何限制对实例访问)
报告与日志的基本组成部分
控制(CONTROL)
定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK)
通用变电站事件 (Generic substion even)
取代模型(Substitution)
时间和时间同步模型(Time & time-synchronization)
日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
数据集(DATASET)模型
为了客户（client）的方便，由数据（DATA） 或数据属性（DataAttribute）组成的一个有 序的集合
交换信息时可以只传递DATA SET名和成员 所引用的值，提高传输效率
DATA SET 在逻辑节点中
LOGICAL-NODE 类 属性名 LNName LNRef Data [1..n] DataSet [0..n] BufferedReportControlBlock [0..n] UnbufferedReportControlBlock [0..n] LogControlBlock [0..n]
通用变电站事件 (Generic substion even)
取代模型(Substitution)
时间和时间同步模型(Time & time-synchronization)
日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
概述
1、报告提供将组合的DATA实例值上传的机制，包括立刻 传送和延时传送两种方式。 2、日志模型将事件顺序地存储到日志中，客户可以在任 何时候查询。 3、报告与日志是事件驱动的，减少了对网络带宽的影响， 减少了扫描与召唤的频率。
属性类型 ObjectName ObjectReference DATA DATA-SET BRCB URCB LCB
解释 实例名 路径名
特点
同一DATA 或DataAttribute 可以被多个DATA SET引用 当DATA或DataAttribute作为DATA-SET成员被引时，
期望DATA或DataAttribute始终存在 DATA-SET成员的当地再配置可引起严重的错误操 作 ,
应防止DATA-SET配置时发生非预期的改变 数据集分永久性和非永久性两种DATA SET,可视性和存
在周期不一致
服务模型
通用服务
数据集(DATA-SET)
关联(Application association)
报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK)
控制(CONTROL)
定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK)
b )report-time-stamp(报告时标)通知客户何时发出报告；
c) reason-for-inclusion(包含的原因)指出引起值报告的触发原因；
d) data-set-name(数据集名)指明哪个数据集其值已产生报告；
e) data-reference(数据引用)包含值的objectreference。
访问控制
访问控制模型通过虚拟访问视窗约束实例或属性 的可视性与可用的ACSI服务
服务模型
通用服务
数据集(DATA-SET)
关联(Application association)
报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK)
控制(CONTROL)
定值组控制块(SETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK)
IEC61850系列标准简介(中)
61850-7 服务模型
数据交换模型
请求
IED
响应
智能电子设备
事件
HOW （怎么交换）
IEC 61850-7-2
具有可访问 的数据模型
WHAT 交换什么
IEC 61850-7-3 IEC 61850-7-4
Self desc Not like modbus register
取代模型(Substitution)
时间和时间同步模型(Time & time-synchronization)
日志控制块 (LOG-CONTROL-BLOCK)
Client/Server 服务
服务模型
通用服务
数据集(DATA-SET)
关联(Application association)
报告控制块 (REPORT-CONTROL-BLOCK)