IEC61850標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)介紹_工程調(diào)試版ppt課件

1、IEC61850技術(shù)引見.什么是IEC 61850IEC 61850 功能例如實(shí)施IEC61850的必要性IEC61850 簡要引見.IEC 61850系列規(guī)范的全稱是變電站通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(Communication Networks and Systems in Substations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設(shè)備IED之間的通訊行為和相關(guān)的系統(tǒng)要求IEC 61850是國際電工委員會TC57任務(wù)組針對處理變電站自動化系統(tǒng)面臨的互操作性問題最新制定的系列規(guī)范，為基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺的變電站自動化系統(tǒng)獨(dú)一國際規(guī)范。目前，IEC61850共14個部份曾經(jīng)全部經(jīng)過為國際規(guī)范，我國的規(guī)范化委員會對618

2、50系列規(guī)范進(jìn)展了同步的跟蹤和翻譯任務(wù)什么是IEC61850.什么是IEC61850IEC 61850系列規(guī)范吸收了多種國際最先進(jìn)的新技術(shù)，并且大量援用了目前正在運(yùn)用的多個領(lǐng)域內(nèi)的其它國際規(guī)范作為61850系列規(guī)范的一部分。所以它是一個非常龐大的規(guī)范體系，而不僅僅是一個通訊協(xié)議規(guī)范它采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，面向未來通訊的可擴(kuò)展架構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)“一個世界，一種技術(shù)，一個規(guī)范的目的.什么是IEC61850制定出在變電站中最好的互操作性和競爭性的全球運(yùn)用的規(guī)范目的 經(jīng)過SNTP時間同步系統(tǒng)構(gòu)建IEC 61850間隔與間隔之間的通訊采用Comtrade格式的缺點(diǎn)錄波運(yùn)用TCP-IP的規(guī)范通訊基于以太網(wǎng)的規(guī)

3、范變電站組態(tài)言語定義維護(hù)和控制功能. 它不僅是一個通訊規(guī)約它是一個全球的變電站自動化的規(guī)范。運(yùn)用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)運(yùn)用分布、分層體系運(yùn)用籠統(tǒng)通訊效力接口ACSI、特殊通訊效力映射SCSM技術(shù)運(yùn)用MMS技術(shù)具有互操作性具有面向未來的、開放的體系構(gòu)造。實(shí)現(xiàn)一個世界 、一種技術(shù)、 一個規(guī)范什么是IEC61850.實(shí)施IEC61850的必要性變電站內(nèi)設(shè)備眾多，通訊接口不一致RS-232/422/485CAN、Lonworks等以太網(wǎng)10M、100M.實(shí)施IEC61850的必要性站內(nèi)通訊規(guī)約不一致IEC60870-5-103CDTMODBUS各廠家自行定義的規(guī)約.實(shí)施IEC61850的必要性通訊接口、規(guī)約

4、不一致帶來的問題需求大量的規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備，通訊層次多，存在通訊瓶頸現(xiàn)場聯(lián)調(diào)任務(wù)量大，不同廠家間對通訊規(guī)約的了解不盡一樣，容易相互推諉、扯皮，影響工程進(jìn)度和工程質(zhì)量調(diào)試、實(shí)驗過程存在許多不確定要素.各廠家網(wǎng)絡(luò)103規(guī)約的差別 規(guī)范的IEC60870-5-103、101、104和盛科技網(wǎng)絡(luò)103南瑞科技網(wǎng)絡(luò)103龍源智光網(wǎng)絡(luò)103北京四方網(wǎng)絡(luò)103其他廠家的101、104武漢南瑞網(wǎng)絡(luò)103.實(shí)施IEC61850的必要性IEC61850的開展和運(yùn)用符合未來技術(shù)開展方向國際上ABB、SIEMENS等大公司紛紛采用IEC61850通訊規(guī)范，并推出相應(yīng)的產(chǎn)品國網(wǎng)公司的大力推進(jìn)，組織多次互操作測試隨著電子技術(shù)

5、、變電站自動化技術(shù)以及通訊技術(shù)的開展和在變電站自動化系統(tǒng)中的廣泛運(yùn)用，國內(nèi)目前已具備實(shí)施IEC61850規(guī)范的技術(shù)根底.只需 IEC 61850 能提供變電站IT的全面處理方案一切主要的變電站技術(shù)的供貨商都支持IEC 61850規(guī)范IEC TC57任務(wù)組 10, 11 和12 明確聲明IEC61850 作為變電站自動化的獨(dú)一規(guī)范一個世界一種技術(shù)一個規(guī)范IEC 61850IEC 60870IEC 61970閱歷國際認(rèn)同規(guī)范I E C 6 1 8 5 0US 經(jīng)過 UCA 2實(shí)施IEC61850的必要性.MMS的特點(diǎn)互操作性 定義了交換報文的格式-構(gòu)造化層次化的數(shù)據(jù)表示方法-可以表示恣意復(fù)雜的數(shù)據(jù)

6、構(gòu)造-ASN.1編碼可以適用于恣意計算機(jī)環(huán)境 定義了針對數(shù)據(jù)對象的效力和行為；獨(dú)立性 為用戶提供了一個獨(dú)立于所完勝利能的通用通訊環(huán)境； .MMS 對象 及 效力.遙信、開入等信號類數(shù)據(jù)的上送功能經(jīng)過BRCB有緩沖報告控制塊來實(shí)現(xiàn)，映射到MMS的讀寫和報告效力。經(jīng)過有緩沖報告控制塊，可以實(shí)現(xiàn)遙信和開入的變化上送、周期上送、總召、事件緩存。由于采用了多可視的實(shí)現(xiàn)方案，使得事件可以同時送到多個后臺。 此外，單可視方式是可選的。 MMS實(shí)現(xiàn)：信號上送.遙測、維護(hù)丈量類數(shù)據(jù)的上送功能經(jīng)過URCB無緩沖報告控制塊來實(shí)現(xiàn)，映射到MMS的讀寫和報告效力。經(jīng)過無緩沖報告控制塊，可以實(shí)現(xiàn)遙測的變化上送、周期上送、

7、總召。由于采用了多可視的實(shí)現(xiàn)方案，使得事件可以同時送到多個后臺。 此外，單可視方式是可選的。 MMS實(shí)現(xiàn)：丈量上送.定值功能經(jīng)過定制控制塊SGCB來實(shí)現(xiàn)，映射到MMS的讀寫效力。經(jīng)過定制控制塊，可以實(shí)現(xiàn)選擇定值區(qū)進(jìn)展呼喚、修正、定制區(qū)切換。 MMS實(shí)現(xiàn)：定值. 遙控、遙調(diào)等控制功能經(jīng)過IEC61850的控制相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)，映射到MMS的讀寫和報告效力。 IEC61850提供多種控制類型，PCS系列安裝實(shí)現(xiàn)了加強(qiáng)型SBOw功能和直控功能，支持檢同期、檢無壓、閉鎖邏輯檢查等功能。 MMS實(shí)現(xiàn)：控制.我國的規(guī)范化委員會對61850系列規(guī)范進(jìn)展了同步的跟蹤和翻譯任務(wù)，制定了DL/T860系列規(guī)范，等

8、同采用國際電工委員會IEC61850系列規(guī)范。 系統(tǒng)概貌1 介紹和概述2 術(shù)語3 總體要求4 系統(tǒng)和項目管理5 功能的通信要求和設(shè)備模型數(shù)據(jù)模型 變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)7-4 兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類7-3 公用數(shù)據(jù)類抽象通信服務(wù) 變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)7-2 抽象通信服務(wù)接口(ACSI)7-1 原理和模型配置6 變電站自動化系統(tǒng)配置描述 語言映射到實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-39-1 通過單向多路點(diǎn)對點(diǎn)串行通信鏈路采樣值 9-2 ISO8802-3之上的采樣值測試10 一致性測試IEC61850 簡要引見.IEC61850規(guī)范中心數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)效力接口邏

9、輯節(jié)點(diǎn)及其數(shù)據(jù)對象詳細(xì)運(yùn)用通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議信息模型IEC61850-7-3/7-4信息交換IEC61850-7-2通訊映射IEC61850-8-1/9-1/9-2運(yùn)用配置描畫言語的配置文件IEC61850-6IEC61850 簡要引見.模型構(gòu)造框圖TimeFileIEC61850 簡要引見.IEC61850的信息構(gòu)成-DATAIEC61850 簡要引見.IEC61850的信息構(gòu)成實(shí)例IEC61850 簡要引見.IEC61850的建模方法IEC61850 簡要引見.效力器設(shè)備模型我是我有這些模型 客 戶自我描畫我知道了!邏輯設(shè)備LOGICAL DEVICE邏輯節(jié)點(diǎn)1XCBR邏輯節(jié)點(diǎn)2MMXU

10、數(shù)據(jù)屬性Dattr數(shù) 據(jù)DATA邏輯節(jié)LN1到n邏輯設(shè)LD1到n效力器效力器SERVER100/1000Mbps以太網(wǎng)面向?qū)ο竽Ｐ虸EC61850 簡要引見.數(shù)據(jù)自描畫 與IEC608705面向點(diǎn)的描畫方法不同，IEC61850對于信息均采用面向?qū)ο笞晕颐璁嫷姆椒?，雖然傳輸時開銷添加，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開展，傳輸速率提高，使得面向?qū)ο笞晕颐璁嫹绞匠蔀閷?shí)現(xiàn)。目前所運(yùn)用的傳輸協(xié)議傳輸信息的方法是變電站的遠(yuǎn)動設(shè)備的某個信息，要和調(diào)度控制中心的數(shù)據(jù)庫預(yù)先商定，一一對應(yīng)，才干正確反映現(xiàn)場設(shè)備的形狀，在現(xiàn)場驗收前，必需將每一個信息動作一次，以驗證其正確性，這種技術(shù)是面向點(diǎn)的。由于新的技術(shù)的不斷開展，變電站內(nèi)的

11、新運(yùn)用功能不斷出現(xiàn)，需求傳輸新的信息，曾經(jīng)定義好的協(xié)議能夠無法傳輸這些新的信息，使得新的功能的運(yùn)用遭到限制，采用面向?qū)ο笞晕颐璁嫹椒ň涂梢皂槕?yīng)這種情勢開展的要求，不受預(yù)先商定的限制，什么樣的信息都可以傳輸。采用面向?qū)ο笞晕颐璁嫷姆椒?，傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心的數(shù)據(jù)都帶闡明，馬上建立數(shù)據(jù)庫，使得現(xiàn)場驗收的驗證任務(wù)簡化，數(shù)據(jù)庫的維護(hù)任務(wù)量大大減少。 IEC61850 簡要引見.根本信息概念模型SERVER(效力器) 代表設(shè)備的外部可視性能。一切其他ACSI模型是效力器的一部分。 注:效力器有兩種角色:和客戶通訊 (DLIT860中的大多數(shù)效力模型可以和客戶設(shè)備通訊)，向?qū)Φ仍O(shè)備發(fā)送信息 (例如采樣值)。

12、 LOGICAL-DEVICE (LD邏輯設(shè)備) 包含由一組域特定運(yùn)用功能產(chǎn)生和運(yùn)用的信息;功能定義為 LOGICAL-NODE. LOGICAL-NODE (LN邏輯節(jié)點(diǎn)) 包含由域特定運(yùn)用功能例如過電壓維護(hù)或斷路器等產(chǎn)生和運(yùn)用的信息。 DATA 提供各種手段去規(guī)定包含在 LOGICAL-NODE內(nèi)的類型信息，例如帶質(zhì)量信息和時標(biāo)的開關(guān)位置。IEC61850 簡要引見. IEC61850根本數(shù)據(jù)單元 IEC61850規(guī)約提供的規(guī)范模板包括邏輯節(jié)點(diǎn)、公共數(shù)據(jù)類和根本數(shù)據(jù)類型三類。這些模型涵蓋了電力系統(tǒng)運(yùn)用的各個方面。 作為最根本的功能單元，邏輯節(jié)點(diǎn)按照可以劃分為13大類，以首字母區(qū)分。邏輯節(jié)點(diǎn)

13、由更根本的CDC公共數(shù)據(jù)類組成。 CDC是描畫數(shù)據(jù)對象的規(guī)范構(gòu)造，由預(yù)先定義的簡單對象組成的復(fù)雜對象，經(jīng)過FC功能約束組織起來。 FC用來將CDC中的DA數(shù)據(jù)屬性按照用途組織起來，方便遙信、遙測、定值等功能的實(shí)現(xiàn)。 通常用到的邏輯節(jié)點(diǎn)類都是由DO類組成，而DO類是從CDC派生出來的。 IEC61850 簡要引見.維護(hù)數(shù)據(jù)類型映射到LN下的DO，可以按照其配置方法分為： 1. 信號類，包括遙信，維護(hù)開入，硬壓板，維護(hù)動作，維護(hù)自檢，安裝告警，通訊形狀,缺點(diǎn)錄波，其DO類型主要為SPS，ACT，ACD四類。 2. 丈量類，包括遙測和維護(hù)丈量，其DO類型主要為MV，CMV，WYE。 3. 定值和參數(shù)

14、類，包括定值和參數(shù)，其DO類型主要為SPG，ING，ASG 4. 控制類，包括遙控，遙調(diào)，軟壓板，直控，其DO類型主要為APC，SPC，DPC。 IEC61850模型數(shù)據(jù)對象概念I(lǐng)EC61850 簡要引見. IEC61850模型常用數(shù)據(jù)對象名稱定義SPS單點(diǎn)DPS雙點(diǎn)狀態(tài)INS整數(shù)狀態(tài)ACT保護(hù)動作ACD方向保護(hù)動作信息SEC安全違例計數(shù)BCR二進(jìn)制計數(shù)器MV測量值CMV復(fù)雜測量值SAV采樣值WYE3相系統(tǒng)的相地測量值DEL3相系統(tǒng)的相相測量值SEQ序分量HMV諧波值HWYE3相系統(tǒng)的相地諧波測量值IEC61850 簡要引見. IEC61850模型常用數(shù)據(jù)對象名稱定義HDEL3相系統(tǒng)的相相諧波

15、測量值SPC單點(diǎn)控制DPC雙點(diǎn)控制INC整數(shù)狀態(tài)控制BSC可控制的二進(jìn)制步位置ISC可控制的整數(shù)步位置APC可控制的模擬量設(shè)定點(diǎn)SPG單點(diǎn)定值ING整型定值A(chǔ)SG模擬量定值CURVE曲線定值DPL裝置銘牌LPL邏輯節(jié)點(diǎn)銘牌CSD曲線形狀描述IEC61850 簡要引見. IEC61850模型常用功能約束功能名（FC）定義ST狀態(tài)信息MX測量值CO控制SP參數(shù)SV替代CF配置DC描述SG定值組SE可編輯定值組EX擴(kuò)展定義BR有緩沖報告控制塊RP無緩沖報告控制塊LG日志控制塊GOGOOSE控制塊GSGSSE控制塊MS多播采樣值控制塊US單播采樣值控制塊IEC61850 簡要引見.IEC61850模型

16、實(shí)例名稱描述Axxx自動控制（4）Cxxx監(jiān)視控制（5）Gxxx通用功能（3）Ixxx接口/歸檔（4）Lxxx系統(tǒng)邏輯節(jié)點(diǎn)（2）Mxxx計量/測量（8）Pxxx保護(hù)（28）Rxxx保護(hù)相關(guān)（10）Sxxx傳感器、監(jiān)視（4）Txxx互感器（2）Xxxx開關(guān)設(shè)備（2）Yxxx電力變壓器（4）Zxxx其他設(shè)備（15）IEC61850 簡要引見.數(shù)據(jù)DataModeModeBehBehaviorHealthHealthNamePltName plateLocLocal operationOperCntOperation counterPos Switch position generalPosASwi

17、tch Position Phase APosBSwitch Position Phase BPosC Switch Position Phase COpOpn Operation “open switchOpCls Operation “close switch+CSWIIEC61850 簡要引見.數(shù)據(jù)命名規(guī)那么IEC61850 簡要引見.ctlValstValpulseConfigoperTimqmoreintermediate-state(0)off(1)on(2)bad-state (3)ModeModeBehBehaviorHealthHealthNamePltName plateL

18、ocLocal operationOperCntOperation counterPos Switch position general+CSWI數(shù)據(jù)屬性Data AttributeIEC61850 簡要引見.IEC61850中的數(shù)據(jù)對象映射IEC61850 簡要引見.采用XML言語描畫變電站的配置SSD系統(tǒng)圖組態(tài)工具安裝模板組態(tài)工具ICD系統(tǒng)組態(tài)工具SCD安裝實(shí)例組態(tài)工具IEC61850安裝CID全站系統(tǒng)配置文件一次系統(tǒng)配置文件安裝模板配置文件安裝配置IED描畫文件IEC61850 簡要引見.IEC61850的通訊-報文種類Type 1 (Fast messages)Type 1A (Tri

19、p)Type 2 (Medium speed messages)Type 3 (Low speed messages)Type 4 (Raw data messages)Type 5 (File transfer functions)Type 6 (Time synchronisation messages)IEC61850 簡要引見.IEC61850的通訊ACSI向MMS映射構(gòu)造的映射IEC61850結(jié)構(gòu)MMS結(jié)構(gòu)標(biāo)識SERVERVMDASSOCIATIONAPP ASSOCIATIONLDDOMAINLDRefLNNamed VariableLNRefDATANamed VariableD

20、ataRef各個控制塊Named Variable控制塊RefData SetNamed Variable ListDSRefLOGJournalLogRefIEC61850 簡要引見.籠統(tǒng)效力接口ACSI模型、效力 Abstract Communication Service Interface (ACSI)它是獨(dú)立于通訊協(xié)議,獨(dú)立于詳細(xì)實(shí)現(xiàn),獨(dú)立于操作系統(tǒng)的籠統(tǒng)的對效力過程和相關(guān)數(shù)據(jù)類的描畫。它經(jīng)過不同的SCSM映射到不同的協(xié)議。ACSI的籠統(tǒng)有兩種含義。 首先僅建模真實(shí)設(shè)備 (例如斷路器)或真實(shí)功能，它們經(jīng)過通訊網(wǎng)絡(luò)是可視的和可訪問的。這個籠統(tǒng)反映在DL/T 860.72, DL/T 8

21、60.73, DL/T 860.74中定義的分層類模型和它們的性能。 其次ACSI從設(shè)備如何交換信息的詳細(xì)定義中籠統(tǒng)，僅定義了概念性協(xié)調(diào)任務(wù)。詳細(xì)的信息交換在SCSM中定義。IEC61850 簡要引見. ACSI效力概述(下表為部分ACSI類模型和它們的效力。) IEC61850 簡要引見.效力與傳統(tǒng)變電站功能IEC61850服務(wù)傳統(tǒng)功能報告服務(wù)遙信、遙測控制服務(wù)遙控、遙調(diào)定值服務(wù)定值召喚、修改、切換日志服務(wù)事件記錄取代服務(wù)人工置數(shù)對時服務(wù)GPS對時文件傳輸服務(wù)文件傳輸采樣值傳輸服務(wù)模擬量采樣傳輸GOOSE服務(wù)裝置間快速信號傳輸IEC61850 簡要引見.籠統(tǒng)效力接口ACSI 協(xié)議棧接口 Client /Server 通訊 模擬量采樣值 SAV模型對象、效力籠統(tǒng)通訊效力接口 ASCI 實(shí)實(shí)時時性性要要求求 以太鏈路層 帶優(yōu)先級的以太物理層 IP TCP MMS 特定通訊效力映射SCSM