IEC61850介绍[1]

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IEC61850简单介绍

• 传统IED之间沟通方式： •
IEC61850简单介绍
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
• IED之间逻辑互锁： •
61850 GOOSE
IEC61850简单介绍
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
• IED之间通信的要求： • 1）1台设备同时向多台设备发报文； • 2）快速性（<4ms）；
61850的服务有多种，选择报告服务、定值服务、控制服务、 GOOSE服务和SV服务等。
报告服务是在服务器和客户机之间，传输变化的事件、告警、开入、模拟量等信息的服务。变化信息的报告上送，
触发方式存在数据变化、品质变化、数据刷新完整性周期等。
报告具有带缓存报告、无缓存报告。
IEC61850简单介绍
Relay
Relay
Relay
Relay
Bkr 1
Bkr 2
Trip
. . . Bkr 3
Bkr N
BFI
IEC61850简单介绍
IEC61850技术与传统技术比较-工程配置
IEC61850简单介绍
IEC61850标准介绍-文件构成
• 系统概貌 IEC61850-1 介绍和概述 IEC61850-2 术语 IEC61850-3 总体要求 IEC61850-4 系统和项目管理 IEC61850-5 功能的通信要求和设备模型
• 数据模型 IEC61850-7-4 兼容逻辑节点类和数据类 IEC61850-7-3 公用数据类
IEC61850简单介绍
IEC61850标准介绍-文件构成
• 抽象通信服务 IEC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 抽象通信服务接口（ACSI）

IEC61850介绍讲解

IEC61850标准
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

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

通信
实时通信
GOOSE、采样值章节7-2 变电站/装置基
本通信结构(ACSI)
映射
章节8-1 SCSM映射到MMS和ISO/IEC 8802-3
要总信章节9-1 SCSM映射-通过单向多路点对点串行
管体要求要求
理求
通信链路的采样值
章节9-2 SCSM映射-通过ISO/IEC 8802-3 的采样值
IEC61850的简介
• 设备建模
如何为设备建立模型？采用模型中服务（services）的方式完成
电力系统通信的多种通信内容设备的整体逻辑模型采用树形方式，层次
清晰，便于查询为了规范模型结构，IEC61850标准预先定
义了部分逻辑节点模型
IEC61850标准
IEC61850的简介
XCBR 断路器 XSWI 隔离开关 TCTR 电流互感器 TVTR 电压互感器 SIMG 绝缘介质监视 CSWI 开关控制器 PTOC 带时限过电流 PTRC 保护跳闸条件
IEC61850标准
数字化变电站通信系统
IEC61850标准
GOOSE应用
GCB的通过客户端访问发送为Peer-to-Peer 对等通信
订阅/发布方式，双方的关系体现利用IEEE 802.1p/q标准
高优先级，传输速度快，理论传输时间<4ms
IEC61850标准
GOOSE应用
重发机制 T0没有事件发生时的重发时间(最小间隔) T1发生事件后的最短的重发时间(最大间隔) T2、T3逐渐接近T0 T1<T2<T3<T0
IEC61850标准
IEC61850的简介
• 各章节介绍
系
章节
章

IEC61850系列标准01-介绍

IEC 61850-7-1从应用、设备、通信的观点为对象建模，模型分别是逻辑节点及数据、逻辑设备/物理设备、客户/服务器，另外简要介绍了IEC 61850-7-2、-3、-4的内容及相互关系。
IEC 61850-7-2、-3、-4详尽的描述了各种对象模型的数据类和服务，是IEC 61850-8和IEC 61850-9的前提和基础。
确切地说，IEC 61850是一种新的变电站自动化的方法，一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法。
IEC 61850系列标准考虑了各种需求的测试方法，面向未来通讯的可扩展架构，实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标。
国电南瑞
第6页
一个开放和先进的变电站自动化标准
开放性永远是您可信赖的朋友
背景概念
IEC 61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术，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IEC 61850 系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系。
内容三层架构
优点
IEC 61850系列标准全面涵盖了变电站通信网络和系统总体要求、系统和工程管理、一致性测试等内容。
与IEC 61850-9-1类似，非点到点，双向，可配置MU中参数。
测控
保护
以太网
合并单元
国电南瑞
第 20 页
永远是您可信赖的朋友
背景概念内容三层架构优点
IEC 61850的内容 IEC 61850-10 一致性测试
PICS - Protocol Implementation Conformance Statement 协议实现一致性陈述
测控
保护
及表示层的应用层协议,该协议

IEC61850应用介绍

1.入门篇入门篇是"IEC61850应用”系列文章的第一篇，键人将按照入门篇->初级篇->提高篇->中级篇->深化篇->高级篇的顺序给大家介绍61850应用的相关知识。

本人技术有限，理解也不一定到位，如有表述有误之处，请广大网友指出，本人将持续更新本文，力争完善。

入门篇->初级篇->提高篇->中级篇->深化篇->高级篇《入门篇》入门篇主要介绍IEC61850的概念，同时简要介绍相关引用标准。

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。

IEC61850不限制装置逻辑功能以装置逻辑功能为基础建立装置模型，可根据不同逻辑功能灵活配置装置模型，便于不同设备间互访。

IEC61850规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。

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（智能）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。

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。

IEC61850是至今为止最为完善的变电站自动化标准。

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。

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。

IEC61850参考和吸收了已有的许多相关标准，其中主要有：IEC 60870-5-101远动通信协议标准；IEC 60870-5-103继电保护信息接口标准；UCA 2.0（Utility Communication Architecture2.0，公共事业通信体系）；ISO/IEC 9506制造商信息规范MMS（Manufacturing Message Specification）——相关标准介绍可参见论文（IEC61850关联标准分析/plugin.php?id=study_download&mod=view&aid=181）。

IEC61850介绍

IEC61850与传统规约比较
• IEC61850中的数据对象映射
IEC61850与传统规约比较
• IEC61850数据模型
IEC61850与传统规约比较
• IEC61850中的变量标识
IEC61850与传统规约比较
IEC61850数据处理的优点： • 只需在客户端配置服务器网络地址就可以访问到服务器模型 • 测点名具有层次特性、自描述特性 • 可以通过通信的方式得到测点名，无需手动配置 • 所有装置都采用标准化的统一命名规则 • 装置配置文件遵循IEC61850-6，配置文件具有互操作性
控制过程示例
报告示例
•Event：事件 •数据发生变化 •总查询
•一致性检查等
•两类报告 •Unbuffered报告 •Buffered报告
GOOSE示例
采样测量值
1. 互感器的数字化接口标准 2. 提供了IED间共享信息的方法 3. 支持两种传送方法：在以太网上多播在串行链路上点对点传送。
IEC61850功能演示
面向对象、物理与逻辑的映射
逻辑设备、功能、逻辑节点
•所有的功能度可分解为逻辑节点组成 •任何一个逻辑节点都是属于某个逻辑设备
逻辑节点的相互关系示例
IEC61850演示
对等网络通信方式客户/服务器通信模式 •对等网络通信方式的应用 •断路器跳闸: •传送采样值
物理设备
服务器控制块有缓冲报告控制块无缓冲报告控制块逻辑设备记录控制块记录逻辑节点 LLN O 定值组控制块 GOOSE控制块 GSSE控制块多点传送采样值控制块单点传送采样值控制块数据数据集
替代数据属性控制
对时文件
抽象通信服务

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。

IEC 61850介绍

DLT 860标准等同采用IEC 61850
DL/T 标准号 DL/T 860.1
DL/T 860.2 DL/T 860.3
IEC 标准号
IEC 61850-1 IEC 61850-2 IEC 61850-3
DL/T 标准 IEC 标准号号 DL/T 860.72 IEC 61850-7-2
DL/T 860.73 IEC 61850-7-3 DL/T 860.74 IEC 61850-7-4
IEC 61850介绍
• • • • IEC 61850标准总体介绍 IEC 61850标准的主要特点 IEC 61850标准各部分内容介绍 IEC 61850标准的应用
61850特点
• • • • 变电站三层次模型设备的统一建模抽象通信服务变电站配置描述语言
变电站自动化系统三层次模型
• 目前大量工程应用的变电站自动化系统采样了分层分布式，即整个变电站自动化系统分为变电站层和间隔层，间隔层设备主要对应于一次间隔设备的保护、测量和控制 • 在IEC 61850中，IEC/TC 57提出了3层次模型的变电站自动化系统构架，即采用电子式电压和电流互感器和开关的一次设备增加了智能接口后，这些智能化设备作为变电站的过程层 • 采用3层次模型后，原来间隔层设备与互感器、开关的一次设备之间的电力电缆连接变为通信电缆连接，并形成过程总线
•
-
第6章
从功能分解、数据流和信息建模三个方面概述了标准制定的基本方法 a) 提出了SAS信息接口模型 b) 概述了功能、逻辑节点和物理节点的关系 c) CIGRE 34.03工作组的通信信息片(PICOM)及其报文类型(1a,1b,2,3,4,5,6a,6b,7) - 变电站的典型拓扑结构 - 典型变电站各逻辑接口的载荷 - 物理通信系统的要求：逻辑接口的映射

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简介

PT系列
• PT-7710 系列 IEC 61850-3 8+2G口千兆模块化网管型以太网交换机 • PT-7828 系列 24+4G口千兆模块化网管型3层交换机交换机 • PT-7728 系列 24+4G口千兆模块化网管型冗余工业以太网交换机 • PT-7324 系列 24口聪明型管理型冗余工业以太网交换机
• 过程层设备典型的为远方IO、传感器和执行器 • 间隔层设备由间隔控制、继电保护或监视单元组成 • 变电站层设备由计算机、操作员工作台、远方通信接口等组成
通过IEC61850测试的主要国内交换机厂商
• MOXA • 东土
MOXA的PT系列交换机
2008年，PT系列以太网交换机通过 KEMA测试，符合IEC 61850-3认证标准。
IEC61850简介
变电站通信网络与系统标准
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制定的。 IEC61850从90年代中期开始制定，到2004 年出版了全部标准。
将来电力变电站可能全部采用符合此标准的通信系统
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。
“KEMA”是能源与电力产业领域的国际权威机构，成立于 1927年，提供技术谘询、营运支持、量测和检验、测试以及认证服务。此次KEMA的测试是在精准模拟变电站的实际环境条件下操作，所有的Moxa PT系列产品皆通过了四大阶段的测试：第一阶段为功能性测试，旨在验证受测设备符合IEC 61850-10，并同时进行VLAN和 Spanning Tree Protocol (STP) 的测试；第二阶段主要是进行EMC测试，包含电击、雷击和其他电磁干扰测试；第三阶段测试验证了设备于-40至85度的极端温度环境下可以正常工作；而第四阶段则是聚焦于机械机构上的验证，包括振动和冲击耐受度测试。KEMA所进行的成功测试再一次证明了PT系列产品完全兼容于IEC 61850-3和IEEE 1613标准，也确保了此系列网络设备于恶劣的变电站环境下仍能高度可靠的工作。

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介绍

属性
值
属性
值
信息模型——充分的灵活性以求得最优化
逻辑节点 (功能)在设备中的自由分布允许逻辑节点 (代表了功能或功能模块）的自由分布以满足目前和未来的优化策略
自由分布受到严格的规则和IEC 61850的概念约束
自由分布不得对互操作性构成破坏但对工具有着更高的要求自由分布受设备数据容量的限制例如目前的数据表格
Sampled Values over Serial Unidirectional Multidrop Point-to-Point link
Sampled values over ISO 8802-3
需求分析——简介
IEC 61850 Communication Networks and Systems in Substations 变电站通讯网络及系统系列标准
开放
适应系统技术的发展
*) 开放存在多个种类
方便通讯调试和维护
技术路线——对标准的技术要求
*) 将市场需求转化为技术要求
互操作性
来自一个或多个厂家的IED之间交换信息和正确使用信息完成各自功能的能力
功能自由分布
标准需要支持各种策略以允许功能的自由分布，例如：集中式和分布式系统
长期稳定性
标准应向后兼容, 以适应通讯技术和系统要求的发展
例如：
• PDIF: 差动保护 • RBRF: 断路器失灵 • XCBR: 断路器 • CSWI: 开关控制 • MMXU: 测量单元 • YPTR: 电力变压器
信息模型——模型分层
逻辑节点包括数据 (对象)
数据分为：必选 (M), 条件可选 (C), 和可选 (O) M : 针对该LN适应的功能都必须存在的数据 C : 在一定条件下这些数据必须存在 O: 可以存在或不存在数据表现为对象

IEC61850介绍解读

IEC61850标准
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
公用数据类 CDC相互关系
功能限制FC
1. CDC中包含多个数据属性，它们与某一功能相关，如控制、配置、测量等 2. FC是用来表示数据的用途 3. 用功能分类来组织数据有很多优点
功能限制分类
功能名（FC） ST MX CO SP SV CF 定义状态信息测量值、控制设点替代配置
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杂对象，通过功能限制FC组织起来例如：SPS：单点状态信息 on/off DPS：双点状态信息 on/off/trans
IEC61850基本数据类型
IEC61850定义的CDC
树形层次
虚拟装置保护LD PDIF1 Op
stVal t q
实际装置
控制LD XCBR1 Pos
stVal t q
测量LD MMXU1 TotW
Mag t q
CPU3
开关制开关位置
HiSet
setMag
PhV
setMag
BlkCls
stVal
f
f
q
PDIF2 Op HiSet
MMXU2 phsA cVal q
物理设备
抽象通信服务接口客户端

61850基础技术介绍

IEC61850基础技术介绍1IEC 61850简介1.1概述IEC61850构建的初衷是为制定一个比以往通信体系更通用、更全面、能够覆盖整个变电站自动化系统的通信标准。

2003年9月至2005年6月，IEC61850的各正式版本陆续正式颁布.我国也于2007年4月审查通过全部IEC61850标准并将其制定为我国的电力行业标准，代号DL/T860。

IEC61850基于现代以太网技术，采用统一协议，相比于以往变电站通信方法，有如下几个主要特点:➢信息上传速度快：采用以太网技术，而且61850采用了主动上传数据的机制，保证报文能够快速上传。

（传统modbus、103都是采用轮询机制，且大多为485通信，主站获取一次数据需要大量的时间）➢主站软件接入简单:modbus、103由于协议本身缺陷,主站软件接入时需要为每一款装置开发单独的驱动;而61850采用统一协议，模型具备自描述功能,可以采用统一驱动,接入时只需进行配置即可.➢互操作性强：由于采用统一协议,不同厂家之间装置、装置与主站软件通信没有障碍。

1.261850协议组成IEC61850是一个庞大的协议体系，并非一种单纯的通信规约。

分10部分、14个文件进行阐述，协议结构如下所示：PART 1PART 2PART 3PART 4PART 5PART 6PART 7PART 7-1PART 7-2PART 7-3PART 7-4PART 8PART 9PART 9-1PART 9-2PART 10标准虽然庞大，但从工程应用的角度看,最需要关注的是PART 7,这部分集中对标准模型以及模型实现的功能进行了说明，也是本文档以下内容所关注的重点。

其它部分:1)PART1~5，主要是一些概述以及原则性的说明，可以大致了解,尤其PART1可以看下，了解61850的概况；2）PART6，讲述了对模型进行描述的语言，PART8，讲述如何通过61850实现装置与主站之间的通信、装置与装置之间的通信(GOOSE ），PART9,讲述如何通过61850上传电子式互感器合并单元采样值报文.这几部分主要讲述如何实现61850各部分功能，是相关研发人员所关注的重点.3）PART10，讲述一致性测试，是进行61850测试、认证所关注的重点.2 61850模型 2.1 模型的含义模型是实际物理设备的抽象，简单点来讲,就是用字符形式对装置的功能进行描述。

IEC 61850标准介绍

内容提要IEC 61850标准介绍1智能变电站与IEC 618502 IEC 61850标准内容概述 3 IEC 61850信息模型 4 IEC 61850通信服务模型 5 IEC 61850模型的描述方法2012年11月武汉6 IEC 61850的应用现状和展望1 智能变电站与IEC 61850变电站自动化系统的作用变压器、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变电变电站自动化系统是电网运行与控制的基石调度智能电网用电配电变电站变电站 … 发电厂智能变电站对智能电网的建设将起到先驱作用1 智能变电站与IEC 61850智能变电站的定义（Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则）采用先进、可靠、集成、低碳、环保的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可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1 智能变电站与IEC 61850智能变电站的本质特征和关键技术电子式互感器/合并单元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站控层监控系统网络 103规约微机保护微机测控复杂电缆过程层合并单元监控系统网络 IEC 618501 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网络 IEC 61850 智能终端间隔层统一的信息模型，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：如站域保护控制变电站综合自动化智能变电站1 智能变电站与IEC 61850• • •1 智能变电站与IEC 61850保护设备人机接口简化系统接线形式简化二次设备硬件实现数据共享保护设备人机接口IEC 61850标准的重要意义规范间隔层与站控层之间的通信，取代传统的 103规约（103版本众多，不兼容）规范间隔层与过程层之间的通信（采样值和跳闸命令）建立统一信息模型是智能变电站的关键技术之一……开入开出微计算机简单网络信息共享标准网口保护设备微计算机交流输入ＡＤ转换复杂电缆合并单元智能终端内容提要2 IEC 61850标准内容概述Part1：介绍和概述 Part2：术语 Part3：总体要求 Part4：系统和项目管理 Part5：功能通信要求和装置模型 Part6：变电站通信配置语言 Part7-1：建模方法 Part7-2：抽象通信服务 Part7-3/7-4：数据模型 Part8/9：特殊通信服务映射 Part10：一致性测试1智能变电站与IEC 618502 IEC 61850标准内容概述 3 IEC 61850信息模型 4 IEC 61850通信服务模型 5 IEC 61850的系统和设备描述 6 IEC 61850的应用现状和展望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数据对象数据属性建模方法 7-1 7-4内容提要7-2信息服务模型面向站控层的通信 MMS报文 8-11智能变电站与IEC 618502 IEC 61850标准内容概述 3 IEC 61850信息模型面向过程层的通信4 IEC 61850通信服务模型SV报文 9-1/9-2 GOOSE报文 8-15 IEC 61850的系统和设备描述6设备与系统的描述6 IEC 61850的应用现状和展望3 IEC 61850信息模型IEC 61850模型与103模型103模型：点表形式，按照索引号进行访问 IEC 61850模型：面向对象的分层模型，按照分层对象名称进行访问列表表示圆上每一个点的坐标给出圆心坐标和半径，方程表示3 IEC 61850信息模型数据单元类型R类型标识可变结构限定词<29>: 传送带标志的状态变位 <1>: 自发（突发）传送原因公共地址信息体标识符功能类型信息序号信息元素集信息体时标<178>: 线路保护 <78>: 距离保护I段出口O(x1,y1)256个语义<79>: 距离保护II段出口 <80>: 距离保护III段出口103模型：线性模型3 IEC 61850信息模型DA3 IEC 61850信息模型是否动作（总） A相是否动作 B相是否动作 C相是否动作保护启动保护动作 1 1 0 0数据属性general phsA phsB phsC Str OpIEC 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：录波信息保护测控过程层访问点的LD 智能终端LD 模板合并单元LD物理设备 PHD 逻辑设备 LD 逻辑节点类 LNDO 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：PDIS392个逻辑设备公用/保护/测量/控制/录波物理设备实际的保护装置数据对象类 DO 500多个数据属性 DA分层模型29个公共数据类 CDC3 IEC 61850信息模型距离保护逻辑节点模板：PDIS（1/2）数据对象名Str Op PoRch PhStr GndStr DirMod PctRch Ofs pctOfs RisLod AngLod3 IEC 61850信息模型ACD：方向保护激活 ACT：保护激活 ASG：模拟定值 ING：整数状态定值距离保护逻辑节点模板：PDIS（2/2）数据对象名TmDlMod OpDlTmms PhDlMod PhDlTmms GndDlMod GndDlTmms X1 LinAng K0Fact K0FactAng RsDlTmmsCDC类型ACD ACT ASG ASG ASG ING ASG ASG ASG ASG ASG 启动动作说明M/OM M O O O O O O O O OCDC类型SPG ING SPG ING SPG ING ASG ASG ASG ASG ING说明动作时间延迟模式动作时间延迟相间故障动作延时模式相间故障动作时间延时单相故障动作时间延时模式单相故障动作时间延时线路正序阻抗线路阻抗角零序补偿系数K0 零序补偿系数角复归延时M/OO O O O O O O O O O O欧姆圆直径相启动值对地启动值方向模式范围百分比偏移偏移百分比负荷区域电阻范围负荷区域角度SPG：单点状态定值ING：整数状态定值ASG：模拟定值3 IEC 61850信息模型数据对象物理设备公共逻辑设备保护逻辑设备录波逻辑设备逻辑设备 PPPDIS1 PPPDIS2 PPPDIS3 PGPDIS1 PGPDIS2 PGPDIS3 …… 逻辑节点三段式相间距离三段式接地距离 Op Str PhStr 相间距离启动定值 PoRch Ofs LinAng3 IEC 61850信息模型PDIS逻辑节点模板数据对象名Str Op GndStr PoRch Ofs GndDlMod GndDlTmms X1 LinAng K0Fact K0FactAng ……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 PoRchM/OM M O O O O O O O O O O选择需要利用的可选性数据对象距离Ⅱ段永跳投入距离Ⅲ段永跳投入Ofs K0Fact K0FactAng SedBlkRec TrdBlkRec SPG SPGPDIS模板中未提供的数据对象按规则扩展3 IEC 61850信息模型模板搭建装置的信息模型3 IEC 61850信息模型模型仓库逻辑节点逻辑节点数据对象数据对象数据属性数据属性DL/T-860系列标准工程实施技术规范 Q／GDW_396-2009《IEC 61850工程继电保护应用模型》规范了IEC 61850 标准中不明确的部分。

IEC61850入门（一）

IEC61850入门（一）电力系统自动化领域唯一的全球通用标准一、IEC 61850是什么？有什么特点？IEC 61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准。

特点：面向对象设计思路；互操作性强，无需规约转换。

IEC 61850标准的目标：解决变电站内设备互操作问题。

二、配置文件01Intelligent Electronic Device(IED)智能电子设备一个或者多个处理器构成，具有能力接收外部资源和外部资源发送数据和控制命令的装置。

如电子多功能仪表、数字式继电器、控制器等。

智能电子设备是一个实体，一个在一定范围内和接口限定的条件下，能够完成一个或多个特定逻辑结点行为的实体。

02 在变电站领域，哪些设备应用了IEC 61850？智能变电站的IED设备都应用了IEC 61850。

Eg：保护、测控、智能终端、在线监测设备等。

03一种变电站配置描述语言：SCLIEC61850-6部分定义了一种变电站配置描述语言-SCL （Substation Configuration Language）。

SCL基于XML语言，利用XML的可扩展性，以XML1.0版本为基础，根据变电站配置的特殊要求定义的一种电力行业专用标记语言，它在语法上遵循XML的语法规定。

SCL定义了一种用来描述与通信相关的智能电力设备结构和参数、通信拓扑结构、开关间隔（功能）及它们之间关系的文件格式。

所有符合IEC61850标准的智能电子装置都使用这种语言进行装置的自我描述，对整个变电站自动化系统的配置描述同样也基于SCL。

3.1 SCL语言示例04配置文件配置文件是利用SCL语言描述变电站设备对象模型后生成的文件，用于在不同厂商的配置工具之间交换配置信息。

通过一系列配置文件的传递，不同厂商的智能设备就知道对方通信所需要的的数据信息，从而实现通信双方配置信息的交换。

为了区分在不同工具间交换的数据类型，定义了不同的配置描述文件。

SCL配置文件共分为几类，分别以ICD、CID、SSD、SCD、CCD为后缀进行区分，必须满足SCL.Xsd的约束并且通过其校验。