MMS入门篇(一)------IEC61850简单理解
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简单介绍
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
61850模型及MMS报文讲解
61850模型及MMS报文讲解61850模型及MMS报文分析基础2012-02参考文档：1．《数字化变电站调试总结-马玉龙》2. 《IEC61850标准》《IEC61850实施规范》目录1、文件类型 (5)1.1 ICD/CID文件结构 (5)2模型验证 (6)3、IED配置 (6)3.1 IED和LD(Logical Device)相关信息 (7)3.2 逻辑节点LN （Logical Node） (8)3.3数据DO（Data Object）及数据属性DA（Dataattribute） (10)3.4 数据集：DOI /DAI的集合 (14)3.5 报告控制块ReportControl： (15)4 如何抓包 (17)4.1 抓包工具 (17)4.2 抓包方法 (18)4.3 分析举例 (18)5、MMS报文简析 (24)5.1初始化相关 (25)5.2报告相关 (30)5.3录波相关 (41)5.4控制相关 (45)5.5定值相关 (48)第一部分：模型文件基础1、文件类型IED（智能电子设备，指保护、测控等设备）应提供ICD 文件，描述IED的能力及通信内容，如是否具有定值、压板、动作信号等。
系统集成工具把各IED的ICD文件集成并进行实例化如IED名、信息点描述等形成站级模型文件-SCD文件，供站级（包括监控、远动、故障信息主子站）应用。
IED从SCD文件中导出本IED相关部分形成CID文件，即实例化后的IED模型文件，供IED运行时用。
1.1 ICD/CID文件结构-Header：历史版本信息等-Communication：GOOSE配置等-IED：定值、压板、动作信号等-DataTypeTemplates ：对象类型定义2模型验证xmlSpy 可做一些语法方面的验证。
四方61850客户端工具软件可作进一步验证。
3、IED 配置IEC61850模型总体-模型的分析Physical Device (network address)Logical DeviceMMXU1MMXU3DO DA Logical NodesDA DO DA DO DA MMXU2DODA DA注：本部分示例大部分取自培训资料包中的CSC326DES1.cid 。
IEC61850标准理解
IEC61850标准理解IEC61850标准理解一IEC61850的应用范围IEC61850应用与变电站自动化系统。
对于变电站自动化系统，我的理解就是，变电站内的所有可监控的一次设备、二次设备和前置机系统。
对于IEC61850其他的应用，不在标准的讨论范围之内。
二IEC61850与传统通信规约的比较传统通信规约都是面向信号的，是线性的点，以点号（地址）来识别，自描述性比较差，需要双方事先约定；因此造成了不同厂家之间的设备和系统互通互联十分困难。
而IEC61850使用了面向对象建模技术，数据模型具有自描述能力，通信双方不需要事先约定。
因此相对传统通信规约，IEC61850的优点是显而易见的：可以很好的实现互操作。
三IEC61850的主要思想与技术1 分层结构变电站自动化系统所要完成的主要功能有控制、监视、设备及其馈线保护以及系统配置、通信管理、软件管理等维护功能，IEC 61850 从逻辑上将系统的功能分配在3个层次上，即变电站层、间隔层和过程层，其中：过程层主要完成开关量I/O、模拟量采样和控制命令的发送等与一次设备相关的功能；间隔层主要使用一个间隔的数据并对该间隔内的一次设备进行操作，完成如线路保护、间隔单元控制等功能；变电站层的功能分为2 类：一是与过程层关联的变电站层功能，指使用多个间隔或整站的一次设备信息并对该范围内的一次设备进行监视和控制，如母线保护或全站范围内的闭锁等，二是与接口相关的功能，主要指与远方控制中心（TCI）、远方监视和维护工程师站（TMI）以及本地人机接口（HMI）的通信，而变电站自动化系统的装置可被安装在这三个不同的功能层上。
同时定义了10 种逻辑接口来完成各层之间的通信，其中：IEC 61850 中的变电站自动化系统功能层次和逻辑接口模型如下图所示，其中的IF 是指接口（Interface）。
图中各接口的含义分别为：IF1：间隔层与变电站层之间保护数据的交换；IF2：间隔层与远方保护之间的保护数据交换；IF3：间隔内数据交换；IF4：过程层和间隔层之间PT 和CT 瞬时数据交换（尤其是采样）； IF5：过程层和间隔层之间控制数据交换；IF6：间隔和变电站层之间控制数据交换；IF7：变电站层与远方工程师站数据交换；IF8：间隔之间直接数据交换（如连锁）；IF9：变电站层内数据交换；IF10：变电站设备与远方控制中心之间控制数据交换。
61850模型及MMS报文讲解
61850模型及MMS报文分析基础2012-02参考文档：1．《数字化变电站调试总结-马玉龙》2. 《IEC61850标准》《IEC61850实施规范》目录1、文件类型 (3)1.1 ICD/CID文件结构 (3)2模型验证 (3)3、IED配置 (4)3.1 IED和LD(Logical Device)相关信息 (4)3.2 逻辑节点LN （Logical Node） (5)3.3数据DO（Data Object）及数据属性DA（Data attribute） (7)3.4 数据集：DOI /DAI的集合 (10)3.5 报告控制块ReportControl： (11)4 如何抓包 (12)4.1 抓包工具 (12)4.2 抓包方法 (12)4.3 分析举例 (12)5、MMS报文简析 (16)5.1初始化相关 (16)5.2报告相关 (21)5.3录波相关 (30)5.4控制相关 (33)5.5定值相关 (36)第一部分：模型文件基础1、文件类型IED（智能电子设备，指保护、测控等设备）应提供ICD文件，描述IED的能力及通信内容，如是否具有定值、压板、动作信号等。
系统集成工具把各IED的ICD文件集成并进行实例化如IED名、信息点描述等形成站级模型文件-SCD文件，供站级（包括监控、远动、故障信息主子站）应用。
IED从SCD文件中导出本IED相关部分形成CID文件，即实例化后的IED模型文件，供IED运行时用。
1.1 ICD/CID文件结构-Header：历史版本信息等-Communication：GOOSE配置等-IED：定值、压板、动作信号等-DataTypeTemplates ：对象类型定义2模型验证xmlSpy可做一些语法方面的验证。
四方61850客户端工具软件可作进一步验证。
3、IED 配置IEC61850模型总体-模型的分析Physical Device (network address)Logical DeviceMMXU1MMXU3DODALogical NodesDADODADODAMMXU2DODA DA注：本部分示例大部分取自培训资料包中的CSC326DES1.cid 。
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。
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。
浅谈对IEC61850标准及其应用状况的理1
浅谈对IEC61850标准及其应用状况的理1浅谈对IEC61850标准及其应用状况的理解前言IEC61850标准解决了以前变电站内设备在异种通讯规约下的通讯复杂性难题，实现了设备的互联互通，即任何设备厂家的设备只要统一遵循该协议，就可以相互通讯，实现网络、设备和服务器之间的整合。
因此，IEC61850最终会取代常规的通讯协议如Modbus,CDT,IEC60870-5-103，其主要特征是“一次设备智能化，二次设备网络化”，即变电站内的信息全部数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，各种设备和功能共享统一的信息平台。
这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。
IEC61850不仅是电力二次设备子行业竞争格局变化的契机，也是数字化变电站技术发展的必然，在变电站自动化技术发展中具有里程碑式的意义。
同时，所有风力发电厂、太阳能发电厂、分布式能源等新能源系统的监控通信也都将基于IEC61850标准。
IEC61850的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信领域最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”。
一、IEC61850标准的特点1.1定义了变电站的信息分层结构变电站通信网络和系统协议IEC 61850 标准草案提出了变电站内信息分层的概念，将变电站的通信体系分为3 个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了层和层之间的通信接口。
1.2采用了面向对象的数据建模技术IEC 61850 标准采用面向对象的建模技术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。
每个IED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。
逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象。
数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。
从通信而言，IED 同时也扮演客户的角色。
任何一个客户可通过抽象通信服务接口（ACSI）和服务器通信可访问数据对象。
1.3数据自描述该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则；采用面向对象的方法，定义了对象之间的通信服务，比如，获取和设定对象值的通信服务，取得对象名列表的通信服务，获得数据对象值列表的服务等。
01-IEC61850概述
IEC 61850-80-1: Guideline for information exchange of IEC 61850 based CDC's, information addressing and services using IEC 60870-5-104/101
IEC 61850-90-x: How to use...
IEC 61850-90-1: Use of IEC 61850 for communication between substations
IEC 61850-90-2: Use of IEC 61850 for communication between substations and control centers
标委会组成结构
主任委员，秘书长 委员，顾问委员
TC-57
通信技术 变电站 EMS-API 配网 电力市场 通信安全 动态监测 工作组 工作组 工作组 工作组 工作组 工作组 工作组
WG20 WG3,10,17,18,19 WG13 WG9,14 WG16 WG9,14
IEC61850的发展
主要工作已经完成，余下工作由WG10继续完成 电能质量及其他新的对象模型 标准的维护
Bay Contr & Prot
CSWI
1PIDS
CILO
2PIDS
PTRC
提纲
需求背景 IEC61850基本概念和特点 国内外研究应用情况 TC57相关标准发展趋势
国外互操作试验
草案表决 草案定稿 国际标准
一个世界 一种技术 一个标准
2001
2002
2003
2004
IEC61850介绍讲解
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
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
•所有的功能都可分解为 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
物理设备
抽象通信服务 接口客户端
报告
•对等网络通信方式的应用
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
GOOSE (通用面向对象变电站事件)
GOOSE传送的机制不是基于TCP/IP协议， 而是对等传送方式（peer to peer）。
使用物理网卡地址（MAC地址） 工程中I/O的网络接口被设计成一个网络 地址（组播地址），GOOSE直接发送到该网 络地址 通过支持优先级控制的以太网交换机， 抢先到达目的地址，数据传输速度迅速，从 根本上改变了变电站监控系统的实时性
GOOSE示例
控制 (遥控)
常规安全的直接控制 常规安全的操作前选择控制 增强安全的直接控制 增强安全的操作前选择控制 信号灯复归主要采用:常规安全的直接控制 开关遥控/定值修改采用:常规安全的操作前选择控制
IEC61850入门解析
技术交流
为电力自动化领域提供最佳解决方案
主讲人：吴占鹏
2009-05-24
目录
■ 概念 ■ 内容 ■ 特点 ■ 进度
2
概念
什么是IEC61850标准？ 由IEC（国际电工委员会）
TC57技术委员会制订 未来的基于网络通讯平台的变
电站自动化系统的全球唯一标准
3
实现设备的互操作性 IEC61850标准允许不同厂商生产的智能电子设备IED之
4
概念
IEC61850标准的特点 采用对象建模技术, 面向设备建模 采用抽象通信服务接口 制定满足实时信息通讯服务 采用配置语言, 配备配置工具 电力系统统一建模
5
目录
■ 概念 ■ 内容 ■ 特点 ■ 进度
6
内容
IEC61850标准的内容
系统方面 Part 1：介绍与概貌 Part 2：术语集
32
进度
TXJ应用接入
■ 客户端和服务器端 ■ 网络通讯 ■ 遥信、遥测、电度等数据采集和上送 ■ 录波文件传输 ■ 遥控、遥调、定值等控制功能
33
进度
五防服务器应用接入
五防服务器
Server
虚遥信、解闭锁
Client
实遥信
监控系统
Client Server
34
总结
前途光明，路途曲折！
35
谢谢！ 请提出宝贵意见
特殊通讯服务映射SCSM Part 8-1：到MMS的映射 Part 9-1：采样值到单向多路点对点
7
第10工作组: 负责变电站数据通信协议的
内容 整体描述和总体功能要求第11工作组: 负
责站级数据通信总线的 定义 第12工作组: 负责过程级数据通信协议的 定义
IEC61850应用介绍
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/doc/3f0cffebcc22bcd127ff0c4f.html /plugin.php?id=study_download&mod=view&aid=181）。
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通信规约简介
IEC61850是一个关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准，其目的是使变电站内不同厂家的电子设备（IED）之间通过一种标准（协议）实现互操作和信息共享。
IEC61850技术将成为电力系统信息技术的基础，对电力自动化技术的发展产生巨大的影响。
目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，已经到了批量推广的时机。
IEC61850变电站通信网络和系统系列标准对于建设现代数字化变电站统一信息平台的意义，符合电力专用的通信产品提供商的进展以及工业以太网交换机的行业专用化趋势。
构建符合IEC61850的现代数字化变电站众所周知，随着变电站自动化技术和现代网络通信技术的发展，IEC61850标准已成为近年来数字化变电站自动化研究的热点问题之一。
所谓数字化变电站，就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。
传统以来，国内主流的变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会IEC 于1997年颁布的继电保护信息接口配套标准IEC60870-5-103规约。
由于该规约制定时间较早，受技术条件的限制，在以太网和智能数字化设备迅速发展的今天，其缺陷日益明显，如：（1）没有定义基于以太网的通信规范。
（2）没有标准的系统功能、二次智能设备的模型规范。
（3）缺乏权威的一致性测试。
（4）不支持元数据传送，没有统一的命名规范。
上述缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不同厂家设备之间互操作性较差，不同厂家设备之间互联需要规约转换设备，需要进行大量的信息对点工作，变电站自动化系统集成工作量增加，系统信息处理效率低下。
因此不难看到，随着变电站二次设备及系统的发展，设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势，迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。
为了统一变电站通信协议，统一数据模型，统一接口标准，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费，IECTC57工作组在IEEE协议基础上，组织制定了IEC61850——变电站通信网络和系统系列标准，并于2004年正式发布。
MMS入门篇（一）------IEC61850简单理解
MMS入门篇（一）------IEC61850简单理解1.测试工具：采用IecClient进行逐项覆盖IEC61850库中的功能，尤其是我们使用到的功能，如点击获取数据的值，或者设置数据的值使用mms_ethereal截包分析2.针对性测试：针对IEC61850库的某些特殊功能，可以为其编写单独下位机程序和专门的xml文件。
这种测试需要wince的应用开发环境，以及对库功能和使用比较熟悉3.IEC61850-MMS整体结构：(1) 和其他通信协议一样，IEC61850也可分为服务器和客户端两部分，服务器提供对应的服务，客户端则请求服务(2) 服务器和客户端的划分都只是逻辑上的，并不规定他们的物理位置，同一台设备，可能既具务服务器的功能，又具务客户端的功能(3) 服务器和客户端的通信也高度抽象，不规定服务具体怎样被调用的，只规定了服务接口，接口的实现由系统决定(可以为USB、Ethernet、当服务器和客户端位于同一台机器上也可直接进行内存拷贝)当前大部分以Ehternet为主4.IEC61850-MMS协议分层：(1) MMS位于ISO七层模型的应用层，其高度抽象，为了便于理解，我们可以将其分为两层：ASCI层(Abstract Service Communication Interface)、MMS层(Manufacturing Message Specification)(2) ASCI(Abstract Service Communication Interface)层定义了系统的逻辑功能,如：一个设备中有多少个逻辑设备、多少个逻辑节点，每个逻辑节点的属性以及其支持的服务。
(3) ASCI(Abstract Service Communication Interface)层不关心客户和服务器怎么通信，只关心服务器有哪些功能可以调用，哪些数据属性可以获取，哪些节点可以控制(4) MMS层(Manufacturing Message Specification)定义了从ASCI到具体网络通信的映射(5) MMS层(Manufacturing Message Specification)不规定通信网络类型，也不规定通信帧的具体格式，只规定通信帧的功能，通信模式(6) 如: MMS规定了一个通信帧需包含哪些内容，这些内容代表什么意义，而不规定这些内容以什么数据形式在网络上体现，因此可以采用不同的数据格式在各种网络上实现，但是服务和客户端要使用同样的数据格式和网络类型5.IEC61850通信模型(1) IEC61850通信报文由以下6类报文组成：类型1(快速报文)、类型1A(跳闸报文)、类型2(中等速度报文)、类型3(低速报文)、类型4(原始数据报文)、类型5(文件传输功能)、类型6(时间同步报文)(2) 不同类型的报文由于其属性(如：数据量、重要性、实时性)不同而使用不同的传输模式(3) 1和1A类报文由于其实时性要求高所以被映射为专门的以太网类型(4) 2、3、5类型报文则使用一般的TCP/IP协议(5) 类型6报文由于其数据量大、实时性要求不高，可以和2、3、5报文区分开来(6) 此外IEC61850中还采用了其他非标准协议，如用于时间同步的SNTP协议(7) IEC61850采用的协议分类如下: 采样值(组播) --- SMV(IEC61850-9-2)、通用变电站事件--- GOOSE、时间同步--- SNTP、核心ACSI服务--- MMS Protocol Sutie、通用变站状态事件--- GSSE6.总结(1) 总的来说、IEC61850的通信可以分为如下两种模式(2) 普通报文，使用TCP/IP这类有连接的协议实现，其特点是：能信稳定、数据量大，多为端到端通信。
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1.测试工具：采用IecClient进行逐项覆盖IEC61850库中的功能，尤其是我们使用到
的功能，如点击获取数据的值，或者设置数据的值使用mms_ethereal截包分析
2.针对性测试：针对IEC61850库的某些特殊功能，可以为其编写单独下位机程序和专
门的xml文件。
这种测试需要wince的应用开发环境，以及对库功能和使用比较熟悉
3.IEC61850-MMS整体结构：
(1) 和其他通信协议一样，IEC61850也可分为服务器和客户端两部分，服务器提供
对应的服务，客户端则请求服务
(2) 服务器和客户端的划分都只是逻辑上的，并不规定他们的物理位置，同一台设
备，可能既具务服务器的功能，又具务客户端的功能
(3) 服务器和客户端的通信也高度抽象，不规定服务具体怎样被调用的，只规定了
服务接口，接口的实现由系统决定(可以为USB、Ethernet、当服务器和客户端位于同一台机器上也可直接进行内存拷贝)当前大部分以Ehternet为主
4.IEC61850-MMS协议分层：
(1) MMS位于ISO七层模型的应用层，其高度抽象，为了便于理解，我们可以将其
分为两层：ASCI层(Abstract Service Communication Interface)、MMS层(Manufacturing Message Specification)
(2) ASCI(Abstract Service Communication Interface)层定义了系统的逻辑功能,如：一
个设备中有多少个逻辑设备、多少个逻辑节点，每个逻辑节点的属性以及其支持的服务。
(3) ASCI(Abstract Service Communication Interface)层不关心客户和服务器怎么通信，
只关心服务器有哪些功能可以调用，哪些数据属性可以获取，哪些节点可以控制
(4) MMS层(Manufacturing Message Specification)定义了从ASCI到具体网络通信的
映射
(5) MMS层(Manufacturing Message Specification)不规定通信网络类型，也不规定通
信帧的具体格式，只规定通信帧的功能，通信模式
(6) 如: MMS规定了一个通信帧需包含哪些内容，这些内容代表什么意义，而不规
定这些内容以什么数据形式在网络上体现，因此可以采用不同的数据格式在各种网络上实现，但是服务和客户端要使用同样的数据格式和网络类型
5.IEC61850通信模型
(1) IEC61850通信报文由以下6类报文组成：类型1(快速报文)、类型1A(跳闸报文)、
类型2(中等速度报文)、类型3(低速报文)、类型4(原始数据报文)、类型5(文件传输功能)、类型6(时间同步报文)
(2) 不同类型的报文由于其属性(如：数据量、重要性、实时性)不同而使用不同的传
输模式
(3) 1和1A类报文由于其实时性要求高所以被映射为专门的以太网类型
(4) 2、3、5类型报文则使用一般的TCP/IP协议
(5) 类型6报文由于其数据量大、实时性要求不高，可以和2、3、5报文区分开来
(6) 此外IEC61850中还采用了其他非标准协议，如用于时间同步的SNTP协议
(7) IEC61850采用的协议分类如下: 采样值(组播) --- SMV(IEC61850-9-2)、通用变电
站事件--- GOOSE、时间同步--- SNTP、核心ACSI服务--- MMS Protocol Sutie、通用变站状态事件--- GSSE
6.总结
(1) 总的来说、IEC61850的通信可以分为如下两种模式
(2) 普通报文，使用TCP/IP这类有连接的协议实现，其特点是：能信稳定、数据量
大，多为端到端通信。
报文采用一部一答的方式读取、设备和进行控制
(3) 快速和紧急报文，一般使用无连接的协议实现，可以是多播，也可以是单播，
这类报文并不一定有回应，其特点是实时性高。
采用另外的方法(如增加带宽、直接与链路层通信)的办法实现报文的可靠性，一般情况下这类报文每过一段时间发送一次，服务器一直在监听，在一段时间后还没接受到某一客户发过来的报文，则认为该客户端已离线，在客户端有特殊事件时，客户端则会提高报文发送频率。