IEC61850在变电站应用的配置统一管理平台介绍
IEC61850系列标准简介(下)
Leakage monitoring
Turbine control
Water control system
Guide wane setting
Upper and lower water levels
Governor control Combinator Speed supervision
下一步发展
随着在变电站设备中的实现，出现了一些需要进 一步澄清的技术问题(TISSUES)
这些问题经过标准化组织和UCA用户组国际成员 的联合努力得以解决
下一步发展
基于这些技术问题TISSUES, 正在准备标准的第2 版
第2版标准包括了一些新的要求，比如power quality metering
记录和对时 参加的厂家增加了许继电器
国调中心互操作试验
2019年04月17日至19日 第四次互操作试验 内容：goose和采样值传输，并进行产品功能测试。
国调中心互操作试验
2019年08月16日至18日 第5次互操作试验
内容：由电科院检测中心对各厂家的装置进行产 品功能测试，主要内容包括关联、报告、遥测、 遥信、遥控、定值。 检测机构增加到两家，分别是电科院检测中心和 国网自动化研究院检测中心
IEC61850产品互连的主要难点不在通讯服务，而 在数据模型的理解。但通讯服务作为入门的门槛， 比传统规约要高的多。
互操作中存在的问题
模型数据的必选项限制功能的实现 61850的模型中有很多的数据为可选项实现， 不同厂家的装置混合使用，功能实现依赖于共 同实现的部分．
互操作中存在的问题
模型数据定义不足，需要扩充
IEC61850标准主要内容及特点介绍
IEC61850标准主要内容及特点介绍概述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介绍讲解
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
概述
与传统规约比较
• 传统规约信息体系是扁平的，不同类型 信息并列存在，不能体现装置功能的主 从关系
• 传统装置需要通信的内容不能任意配置 • 传统规约扩展太随意，对于有特殊通信
要求的变电站局限较大 • 传统规约是底层传输，IEC61850是上层
用
数字化变电站：站内结构
支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站
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
与其他国际标准相比， IEC61850不仅局限 于单纯的通信规约, 而是（数字）化变电 站自动化系统的标准，它指导了变电站 自动化的设计、开发、工程、维护等各 个领域。
概述
IEC61850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。
实时通信
GOOSE、采样值 章节7-2 变电站/装置基
本通信结构(ACSI)
通信映射
智能电网IEC61850
智能电网IEC61850标准智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
智能变电站是智能电网的物理基础，也是智能电网建设中变电站的必然发展趋势。
智能变电站是通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，以智能一次设备和统一信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策等功能，对智能电网安全状态评估/预警/控制、优化系统运行、可再生能源即插即退、与调度中心/电源/负荷及相关变电站协同互动等提供支撑的变电站。
本章介绍了基于IEC61850标准的数字化变电站，建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内一次设备和二次设备的数字化通信，以全站为对象统一配置保护和自动化功能。
1 IEC61850标准基本情况1.1 IEC61850提出背景变电站自动化系统(Substation Automation Sysetm，SAS)在我国应用发展十多年来，为保障电网安全经济运行发挥了重要作用。
但目前也多少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，缺乏能够完备实现信息标准化和设备之间互操作的变电站通信标准造成的。
电网的不断发展和电力市场化改革的深入对电网安全经济运行和供电质量的要求不断提高，变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切，数字化变电站成为SAS的发展方向。
据统计，全世界共有50多种变电站通信规约。
如此多种规约不仅给用户带来不便，也增加了厂家自身的负担。
很多厂家为了适应更多的用户往往在其产品中集成了几种规约。
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
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 基于电力工业的相关需求的数据对象 通信的语法和语义将基于采用电力系统相关 5 的共同数据对象
功能1
LN2
逻辑 连接12
LN1
如图所示，逻辑节点分配给功能 （F）和物理设备（PD）。逻辑
功能2 节点通过逻辑连接互连，物理设
物理连接13
物理 设备1 物理连接12 物理 设备2
LN0
LN3
功能1
逻辑 连接14 LN5 LN0
逻辑 连接35
逻辑 连接12
物理连接23
LN1
物理 设备3
LN0
LN4
LN2
IEC61850-4
系统和工程管理
IEC61850-5
包括逻辑节点的途径（access of logical 功能和装置模型的通 nodes），逻辑通信链路，通信信息片PICOM 信要求 （Piece of Information for Communication ）的概念，功能的定义 变电站自动化系统结 包括装置和系统属性的形式语言描述 构语言
19
报文型和性能类
PICOM（通信信息片）：用来描述逻辑节点之间的信 息交换，PICOM的各部分属性如下： 性能：数据允许传输时间、数据完整性和数据传输的 原因和方法， （例如：周期传输，事件驱动，请求发送） 性能类：1、保护和控制 2、计量和电能质量
IEC61850在变电站应用的配置统一管理平台介绍
PPT文档演模板
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
四、实现方法
5. 具备严格的数据校验功能
仅能保证数据格式的正确性 保证数据的初始化值的正确 性 确保部分配置数据的有效性
私有配置数据校验需要插件支持
PPT文档演模板
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
四、实现方法
公开扩展功能接口
➢集成插件配置界面 ➢统一管理配置数据 ➢传递用户界面操作
PPT文档演模板
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
三、解决方案
• 关键文件之间的关联逻辑
– 设备模板文件（ICD）：代表一个系列设备的配置模板文件
– 设备配置文件（CID）：关联一个模板文件，仅对数据集、控制块等有配
PPT文档演模板
置权限
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
• 配置流程
三、解决方案
PPT文档演模板
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
三、解决方案
• 1、采用集成配置环境完成全部配置功能
– 具备系统配置工具和IED配置工具的功能
• 设备厂商仅需提供设备模板文件(ICD)
• 4、虚端子图未标准化
– 重要性
• 虚端子图类似于传统的电缆图 • 虚端子图反应本设备与站内其他设备的数据关联性
– 现状
• 各个厂商虚端子图的样式差别很大 • 在浏览不同厂商图纸时缺乏连贯性 • 有些虚端子图中缺少必要的信息
PPT文档演模板
IEC61850在变电站应用的配置统一 管理平台介绍
二、常见问题
IEC61850在变电站应用 的配置统一管理平台介
绍
试论IEC61850在电力变电站中的应用技术
试论IEC61850在电力变电站中的应用技术摘要: 未来的电力网络系统需要新的信息架构支持, 将监控、保护和就地自动化等前后台信息连接成为一个整体,以保证电力系统安全和高效地管理。
IEC61850采用面向对象的建模方法和抽象、分层映射的技术, 通过规范系统和项目管理及一致性测试等途径保证其目标的实现。
它不仅适用于变电站自动化内部网络通信, 也适用于配电自动化、电能计量系统、发电厂自动化系统、风力发电及其他工业自动化领域。
然而, IEC 61850标准的广泛应用还需要多方面的努力, 包括: 标准化普及、科学研究、工业研究与发展、网络安全和新型设备的发展等等。
关键词: 电力自动化系统；IEC61850技术；应用Abstract: the future of the electric power network system needs a new information architecture support,it will monitor, protection and on-site automation and so on QianHouTai information connection as a whole, to ensure that the power system safety and efficient management. IEC61850 using object-oriented modeling method and abstract, layered mapping technology, through the standard system and project management and consistency test to ensure the realization of the target of the way. It is not only applied in substation automation internal network communication, also suitable for power distribution automation, energy metering system, power plant automation system, wind power and other industrial automatic field. However, IEC 61850 standards are widely need various efforts, including: standardized popularization, scientific research, industrial research and development, the network security and the development of new equipment, and so on.Key Words: electric power automation system; IEC61850 technology; application1 引言随着电力系统的发展, 装机容量不断的增加, 输电电压等级的不断升高和电网的覆盖范围的不断扩大, 电力网日益庞大而且复杂; 因此, 对电网运行管理手段的要求愈来愈高, 电力系统自动化技术也随着电网的发展而不断发展。
基于IEC61850标准的数字化变电站自动化系统介绍
服务器
100/1000Mbps 以太网
点通讯 － 对象描述的变革
现场设备A
点1 点2 点3
现场设备A
面向点表的数据与面 向对象的IEC 61850
模型之间的映射
点1 点2 点3
phsA cVal mag f[MX]
PQMR1 测量MMXU1
A phsB phsC phsA cVal cVal cVal mag mag mag f[MX] f[MX] f[MX]
基于IEC61850标准 的数字化变电站自动化系统介绍
▪ IEC61850技术-背景
全称《变电站通信网络和系统》，规范了变电站内IED之间的通信行 为。 由IEC TC57制订（1995~2004）。中国等同引用为DL/T860系列。 目标 “一个世界，一种技术，一个标准”。 代表了SAS技术的最新趋势，是实现数字化变电站的关键技术。 是一个十分庞大的标准体系，不仅仅是一个普通通信协议。
数字化变电站特征
数字化变电站是以变电站一、二次设备为数 字化对象，以高速网络通信平台为基础，将物理 设备虚拟化，对数字化信息进行标准化，实现信 息共享和互操作，满足安全可靠、技术先进、经 济运行要求的变电站。
数字化变电站两大支柱
IEC61850 电子式互感器
IEC61850 介绍
1. 变电站自动化系统现状 2. 电力自动化系统通讯体系的发展过程 3. IEC61850主要特点 4. IEC61850标准实施对电力自动化系统带来的益处 5. IEC61850标准全数字化变电站 6. IEC61850标准自动化系统进展情况
▪ LOGICAL-DEVICE (LD逻辑设备)— 包含由一组域特定应用 功能产生和使用的信息;功能定义为 LOGICAL-NODE.
IEC61850的介绍
IEC61850的发展历程
14 > 基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案 14
IEC61850简介
历史
国际化的目标
IEC 61850
殊途同归
15
> 基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案
15
IEC61850简介
要点
变电站通信网络与系统协议体系 IEC61850国际标准包含14个部分！1000多页！
站级操作平台
保护及测控合一
IHMI 人机界面
的智能设备
保护与测控
CSWI
开关控制器
PDIS
距离保护
XCBR 断路器
TCTR 电流互感器
TVTR 电压互感器
断路器
27 > 基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案
集成传感器
27
自由配置
不同功能在设备之间自由分配
支持各种系统结构，例如：集中式或分布式
11
> 基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案
11
IEC61850简介 统一的标准的要求
Cover all aspects of substationcommunications能够覆 盖变电站通信的各个方面 Take into account the modern communication possibillities充分考虑到现代的通信技术 Make it future proof经得住未来考验
IEC61850简介
私有规约的应用（对厂家的依赖性，推倒重来的改造）
不同市场、同一市场不同的子系统具有不同相对标准的规约种类
今天：规约转换成本－难度高/代价大
iec61850简介
GOOSE
应用层
IEC 61850-8-1
• 采用GOOSE传输保护跳闸等重要的实时性报文，应满足继电保护“可靠性、 速动性”的表要示求层。IEC 61850规定GAOSONS.1E报文A传SN输.1的延迟应在4毫秒以内， 对GOOSE传输的实时性要求非常高。
• GOOSE P会D话U在层经过表示层ASN.1规则编码后，生成的数据包不经TCP/IP协 议，直接映射到数据链路层和物理层传输。这种映射方式避免了通信堆栈造 成的传输延传时输，层保证了报文传输的快速性。
</IED>
<DataTypeTemplates> <LNodeType id="CSWIa" lnClass="CSWI"> <DO name="Pos" type="DF_Pos_1"/> <!--……其它数据省略--> </LNodeType> <DOType id=" DF_Pos_1" cdc=" DPC"> <DA name="stVal" fc="ST" bType="Dbpos"/> <DA name="Oper" fc="CO" bType=" Struct " type= "DF_DPCOper" /> <!--……其它数据属性省略--> </DOType>
<GetDire.ctory/><!--目录操作服务 -->
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：
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。
IEC 61850规约在智能站中的应用及配置介绍
为适 应 快 速 发 展 的 通 信 技 术 ．避 免 由 于 底 层 通 信技 术进
步 而 导致 上 层 定 义全 面 修 改 。 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０对通 信 服 务 采 用 了分
层 定 义的 方 法 将 变 电站 自动 化 系统 内部 网络 通信 所 需要 的
过 程层
ｌ ， ｏ Ｗ ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｗ０ Ｒ Ｌ １ ） ２ ０ １ ６ ， ｌ ２
低碳技术
Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 规约在智能站中的应用及配置介绍
何 吉翔 （ 昆明供电局， 云南 昆明 ６ ５ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 本文 旨在介绍 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标准 的内容及特 点 ， 以及层次结构模型 、 配置文件等理论知识 ， 并以 Ｓ Ｃ Ｄ文件制作 和配置 的实例 来阐述工
过 程 层 设 备 包括 断 路 器 、 隔 离开 关 、 互 感器 、 变 压 器 等 一 次 设 备 及 其 所 属 的 智 能 组件 （ 断路 器智 能终 端 、 互 感 器合 并 单
元等） 、 ， 过 程 层主 要 完成 模 拟 量 采 集 、 状 态量 输 入， 输 出和 操 作 控 制 命 令执 行 等 与 一 次设 备 相 关 的 功 能 Ｔ ８ ６ ０ 系列标 准 。Ｉ ’ Ｉ 以这 种 趋 势和 技 术 基 础 为 契 机 ， Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０
程 应 用 的技 巧 。 有 助 于 生 产 一 线 的 技 术 人 员 和 管 理 人 员 尽 快理 解 、 掌 握 这 一 新标 准 ， 提 高 全 员 素质 ， 保 障 电 网安 全 稳 定 运 行 。
【 关键词 】 １ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ： 智能变 电站 ； 智能 电子设备 ｉ Ｓ Ｃ Ｄ文件 配置 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ６ ３ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ６ ） ３ ４ — ０ ０ ４ ３ — ０ ２
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。
IEC61850标准在变电站自动化系统中的应用-图文(精)
第 27卷第 1期2010年 2月供用电IEC 61850标准在变电站自动化系统中的应用刘双 , 戴斌(国家电网公司电力科学研究院 /南瑞集团南京中德保护控制系统有限公司 , 南京 210003摘要 :IEC 61850标准是目前关于变电站通信网络与系统的国际标准 ,是变电站无缝通信最佳解决方案的依据。
介绍了上海世博轴变电站自动化系统的结构、功能 , 以及基于 IEC 61850标准上海世博轴变电站自动化系统的特点。
关键词 :变电站自动化 ; IEC 61850; 无缝通信中图分类号 :TM76 文献标识码 :B 文章编号 :1006-6357(2010 01-3Application of IEC 61850Standard in Substation Automation SystemL IU S huang , DA I B in(State Grid Electric Power Research Institute/NARI Corporation , Nanjing Sino 2GermanProtection &Substation Control Systems Ltd. ,Nanjing 210003Abstract :At present IEC 61850standard is an international for and system of substation , and is the basis of the best solution for Thearticle describes the structure and function of automation system substation , as well as the features of IEC 61850based automationK ey w ords :substation communication, 为建立变电站自动化系统站内通信网络的开放性、兼容性 , 一个最好的办法和途径 , 就是采用标准的通信协议以实现各装置间的无缝通信。
IEC61850在变电站综合自动化系统中的应用
IEC61850在变电站综合自动化系统中的应用作者：梁君德安心忠来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：文章从通信模式方面阐述了IEC 61850 通信标准在变电站综合自动化系统中的应用。
对规约中定义的站内设备之间及变电站与控制中心之间的通信方法进行了归纳，为IEC61850 标准在变电站自动化系统中的应用提供了参考。
关键词：变电站自动化系统；IEC 61850；通信模式Abstract: This article from the aspects of the communication mode described IEC 61850 Communication Standard in substation automation system application. The statute defined in the station equipment and between substation and control center communications between methods were summed up, to provide reference for the application of the IEC61850 standard in substation automation system.Key words : substation automation system; IEC 61850; communication model 中图分类号：TM411+.4 文献标识码A 文章编号：引言随着现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，实时信息传送量成倍整多，对调度自动化系统和厂站自动化系统的数据通信提出了更高的要求。
变电站自动化系统的传输规约和传输网络的标准化，是实现可靠快速通信的保证。
目前变电站自动化系统通信规约的情况是：一个普通的变电站使用的产品可能是南瑞、东方电子、许继、四方、ABB、GE；采用的规约可能是CDT、60870-5-101、102、103、104、Tase2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
四、实现方法
1. 明确标准配置、私有配置的范畴
– 严格遵循IEC 61850标准 – 有限度地保留并兼容厂家私有配置
• 标准配置由配置统一管理平台统一实现
• 厂家私有配置功能以厂家插件的形式集成
四、实现方法
2. 集成环境、统一界面
– 配置统一管理平台参与的配置过程
集成所有配置功能
以插件形式兼容私有数据
– 现状
• 设备的配置文件都由各个设备厂商分散管理 • 用户需要向各个设备厂商分别索取最终配置文件，同时考虑保存方法 • 私有配置文件需要各个厂商的配置工具才能正确理解配置内容，熟悉
不同厂商的配置工具也需要一个学习的过程 • 基于不同厂商的不同配置工具很难实现统一管理和归档
二、常见问题
• 4、虚端子图未标准化
三、解决方案
• 2、集成各个厂家的私有配置功能
– 公开扩展功能接口
• 设备厂家根据公开扩展功能接口规范开发厂家插件 • 插件实现设备的私有配置、校验和下载等功能
– 优点
• 保持设备私有配置功能的私有性和独立性 • 配置工具包含公共配置和设备私有配置功能全部配置功能 • 统一管理包括私有配置文件在内的设备所有配置文件
三、解决方案
• 4、私有配置数据统一存储
• 扩展功能接口提供了存储私有配置数据的方法 • 提供厂商插件备份私有配置数据的途径
5、提供严格的数据校验功能
• IEC61850标准规定的校验内容 • 对多项逻辑上相互关联的配置内容进行全面校验
6、虚端子按网络自动校验
• 配置统一管理平台根据预设的配置原则 • 对站内设备按电压等级和网络进行分组 • 按照网络归属自动校验，确保数据配置的有效性
五、运行效果
• 鼠标拖拽实现数据集的配置
鼠标拖拽实现数据数据集项 以不同的背景颜色区分数据项的类型（值、时标、品质）
五、运行效果
• 绑定到外部信号
站内所有GSE控制块的发送数据
已配置的数据项
内部信号从左侧树中通过拖拽增加 外部信号从右侧树中通过拖拽实现关联
五、运行效果
站控层配置界面
五、运行效果
• 变电站管理（四种显示模式）
标准全部显示模式 带FC的全部显示模式
五、运行效果
• 变电站管理（四种显示模式）
仅显示数据集、控制块模式 仅显示DO及以下节点模式
五、运行效果
• 添加和编辑数据
丰富的右键菜单项 实现一键添加数据
采用通用属性框方式 提供完整的数据提示信息
统一管理所有配置文件
四、实现方法
3. SCD动态加载的组织形式
设备配置文件独立存在，可以随时导出SCD文件 读写单个配置文件，提高配置效率和处理速度 保证设备配置文件与设备模板文件的数据类型模板一致
四、实现方法
4. 二次虚端子按网络自动校验
–网络通信代替硬接线方式 –配置文件相当于二次回路 –必须提供软件检测手段
之间的数据收发关系，生成<全站配置文件>，
C.
设备厂商使用IED配置工具从全站配置文件中导出单个设备的<设备配置文件>
D.
设备厂商使用私有配置工具，增加设备的内部功能配置数据，为站控层和过程层建立模型与数据的对应
关系，生成最终下载到设备的<私有配置文件>
E.
设备厂商使用下载工具把设备需要的<所有配置文件>下载到设备
公开扩展功能接口
集成插件配置界面 统一管理配置数据 传递用户界面操作
三、解决方案
• 关键文件之间的关联逻辑
– 设备模板文件（ICD）：代表一个系列设备的配置模板文件 – 设备配置文件（CID）：关联一个模板文件，仅对数据集、控制块等有配
置权限
三、解决方案
• 配置流程
三、解决方案
• 1、采用集成配置环境完成全部配置功能
IEC61850在变电站应用的 配置统一管理平台介绍
目录
一、功能简介
• SclFactory配置统一管理平台功能简介
基于IEC 61850标准开发的全能型配置工具
兼具IED配置工具和系统配置工具的功能
具备数据集配置、报告控制块配置、GSE控制块配置等功能
可以全站修改IP地址、设备名称等信息
四、实现方法
8. 缓存私有配置数据
– 设备厂商独立完成设备配置文件、私有配置文件 – 系统集成商没有配置文件的备份 – 需要升级、维护时，存在风险
插件接口提供私有配置数据相关的读写方法 插件随时读取、缓存私有配置数据 配置统一管理平台实现对所有配置文件的管理
四、实现方法
9. 支持自定义数据集/控制块的配置
建立站内设备之间的数据收发关系
提供多种数据校验手段，全方位保证配置数据的有效性
提供公开扩展功能接口，允许设备厂商开发平台的厂家插件， 集成私有配置功能
一、功能简介
• IEC 61850标准提供的配置流程
A.
设备厂商使用各自的IED配置工具，生成符合工程要求的<设备模板文件>
B.
系统集成商使用系统配置工具，根据所有设备模板文件，统一进行所有设备的实例配置，建立站内设备
10. 对插件的权限管理 • 设备配置文件由平台统一配置、管理
– 读功能
• 读取当前设备的全部信息 • 根据相关条件查询本变电站内其他设备的相关信息
– 写功能
• 禁止修改数据集、控制块等数据 • 允许修改对象的描述信息（desc属性） • 允许修改对象的私有属性（Private节点）
四、实现方法
11. 插件接口规范具备可操作性
• 变电站按照电压等级、网络分组
• 依据设定规则，对设备的发送数据进行分类
• 对二次虚端子按照设定的网络归属自动校验
四、实现方法
5. 具备严格的数据校验功能
仅能保证数据格式的正确性 保证数据的初始化值的正确性 确保部分配置数据的有效性
私有配置数据校验需要插件支持
四、实现方法
6. 以插件的形式集成各个厂家的私有配置功能
– 标准规定
• 数据集和控制块支持自由配置 • 设备的运行状态完全取决于配置文件的内容
– 执行情况
• 大部分设备仅支持固定配置的数据集、控制块 • 少部分设备支持自定义配置
– 配置统一管理平台
• 严格按照标准的规定 • 满足各个设备厂商的的不同配置需求 • 允许新增、删除、修改数据集和控制块
四、实现方法
目录
二、常见问题
• 1、配置工具多
– 常见的配置工具
（* 标记的工具在实现上各厂商有所不同，可能会与IED配置工具集成）
– 现状
• 不同厂商的配置工具对于相同功能的配置方式各异 • 多个工具的协调配置，增加了现场调试工作的难度
二、常见问题
2、配置文件的交换方式较难管理
– 现状
• 在整个工程的配置过程中配置环节较多 • 配置工具之间以文件作为数据传递对象
– 具备系统配置工具和IED配置工具的功能
• 设备厂商仅需提供设备模板文件(ICD) • 后续的所有配置工作均在配置统一管理平台中实现
– 优点
集成环境、统一界面 a) 解决了现有过程中因为某一环节的配置内容有更新，引起的大量重复
配置工作的问题 b) 避免了因为文件交换而造成的版本不一致的问题 c) 解决了虚端子图的统一问题
三、解决方案
• 3、公开扩展功能接口
– 界面集成
• 插件的界面集成于平台 • 插件的功能菜单集成于平台
– 数据功能
• 获取本设备配置文件的全部信息
• 获取站内其他设备配置文件的全部信息
• 插件的读、写权限，对象化数据操作
– 用户操作
• 有效传递用户操作动作（单击、右键、保存、退出）
– 同步动作
• 同步保存、同步校验
– 重要性
• 虚端子图类似于传统的电缆图 • 虚端子图反应本设备与站内其他设备的数据关联性
– 现状
• 各个厂商虚端子图的样式差别很大 • 在浏览不同厂商图纸时缺乏连贯性 • 有些虚端子图中缺少必要的信息
二、常见问题
• 5、普遍存在私有配置数据
– 现状
• IEC 61850标准对设备配置文件（CID）的格式有明确规定 • 大多数设备需要厂商私有配置文件的支持 • 私有配置文件的格式均为各厂商自定义，对外不公开
现状
系统配置工具合并全站设备模板文件，生成全站配置文件 数据类型模板
同名的定义需要重命名 定义的引用也需要同步更新
设备配置文件与设备模板文件的数据类型模板有差别
目录
三、解决方案
• 系统架构
集成环境
输入：ICD、DLL 无需多个配置工具参与 无需文件交换 无需熟悉各个厂商的配置工具
一、功能简介
• SclFactory参与的配置流程
A. 设备厂商使用各自的IED配置工具，生成符合工程要求的<设备模板文件>； BE. 后续的配置、下载环节全部由SclFactory配置统一管理平台完成 （*)
*需要设备厂商根据SclFactory提供的公开扩展功能接口，开发具备私有配置和下载功能的厂家插件
五、运行效果
GOOSE配置界面
五、运行效果
实现GOOSE测点关联和采样值测点关联
五、运行效果
生成GOOSE配置文件和智能单元配置文件
主流上中下布局 操作对象集中于树中 标准属性页方式修改属性 详细的系统消息和日志信息
五、运行效果
• 模板库管理
可以建立多个不同需求的模板库 按设备厂家分类管理 导入设备模板文件和厂家插件 设备模板文件与厂家插件建立关联关系
五、运行效果
• 变电站管理
可以同时管理多个变电站工程 变电站工程列出站内的所有设备的配置文件 提供对设备进行多级别分组 采用不同的图表标识配置文件是否通过验证