電力自動(dòng)化通信研討會(huì)

IEC61850規(guī)約及其測(cè)試電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)檢中心規(guī)約測(cè)試實(shí)驗(yàn)室2007年5月21日IEC61850標(biāo)準(zhǔn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)概述相關(guān)術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)模型和ACSI信息服務(wù)模型概述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)，其二次設(shè)備從電子機(jī)械設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展。采用一些智能電子設(shè)備去完成所要求的功能(繼電保護(hù)、當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方監(jiān)視和控制等)，來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。自然，提出了在智能電子設(shè)備之間高效通信的要求，特別是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的要求。變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化的目的是制定一個(gè)滿足功能和性能要求的通信標(biāo)準(zhǔn)。

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的目的是規(guī)定各項(xiàng)要求，并提供一個(gè)框架以達(dá)到由不同供應(yīng)商提供的智能電子設(shè)備(IED)的互操作性。標(biāo)準(zhǔn)將保證下述特性：

a）全部通信協(xié)議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上。

b）采用的協(xié)議是開(kāi)放的并支持設(shè)備自我描述，以達(dá)到增加新功能的可能性。（61850－6部分）

c）標(biāo)準(zhǔn)將基于電力工業(yè)的相關(guān)需求的數(shù)據(jù)對(duì)象。（61850－7部分）

d）通信的語(yǔ)法和語(yǔ)義將基于采用電力系統(tǒng)相關(guān)的共同數(shù)據(jù)對(duì)象。

e）通信標(biāo)準(zhǔn)將考慮到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，例如變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電力控制系統(tǒng)的一個(gè)單元。相關(guān)術(shù)語(yǔ)智能電子設(shè)備IntelligentElectronicDeviceIED

一個(gè)或者多個(gè)處理器協(xié)調(diào)工作的任何設(shè)備具有從或者到一個(gè)外部源接受和發(fā)送數(shù)據(jù)/控制(例如電子多功能表計(jì),數(shù)字繼電保護(hù),控制器)的能力?；ゲ僮餍詉nteroperability

來(lái)自同一或不同制造商的兩個(gè)以上智能電子設(shè)備交換信息、使用信息以正確執(zhí)行規(guī)定功能的能力。邏輯節(jié)點(diǎn)LogicalNodesLN

邏輯節(jié)點(diǎn)是交換數(shù)據(jù)的最小功能。LN是由它的數(shù)據(jù)和方法所定義的對(duì)象。抽象通信服務(wù)接口ACSI

抽象通信服務(wù)接口(ACSI)：為智能電子設(shè)備(IED)提供了抽象通信服務(wù)，例如連接、變量訪問(wèn)、非請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸(報(bào)告、設(shè)備控制以及文件傳輸服務(wù)、和所采用的實(shí)際通信棧和協(xié)議集獨(dú)立的一種虛擬接口。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能是控制和監(jiān)視，分成3層∶

變電站層、間隔層、過(guò)程層數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)建模和服務(wù)僅當(dāng)邏輯節(jié)點(diǎn)能夠解釋并處理接收的數(shù)據(jù)(語(yǔ)法和語(yǔ)義)和采用的通信服務(wù)，邏輯節(jié)點(diǎn)才能夠彼此進(jìn)行互操作。對(duì)賦予邏輯節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對(duì)象和它們?cè)谶壿嫻?jié)點(diǎn)內(nèi)的標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化是必要的。應(yīng)用的數(shù)據(jù)和服務(wù)可按三個(gè)層次建模，第1層描述抽象模型以及在邏輯節(jié)點(diǎn)間交換信息的通信服務(wù)，第2，3層定義應(yīng)用域特定對(duì)象模型。它包括數(shù)據(jù)類及其屬性和與邏輯節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系的規(guī)范。層1：抽象通信服務(wù)接口(ACSI)

抽象通信服務(wù)接口規(guī)定了模型和訪問(wèn)域(變電站自動(dòng)化)特定對(duì)象模型單元的服務(wù)，通信服務(wù)提供的機(jī)能不僅為了讀和寫(xiě)對(duì)象值，并可進(jìn)行其他的操作例如控制一次設(shè)備。

層2：公共數(shù)據(jù)類第2層定義了公共數(shù)據(jù)類(CDC)。公共數(shù)據(jù)類定義了由一個(gè)或多個(gè)屬性組成的結(jié)構(gòu)信息。屬性的數(shù)據(jù)類型可為基本類型(例如INTEGER，在本標(biāo)準(zhǔn)系列第7-1部分中定義)。在第3層定義的數(shù)據(jù)類為應(yīng)用中特定使用的CDC特例。

層3：兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類

本層定義了兼容對(duì)象模型，它規(guī)定了邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類。兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類的標(biāo)識(shí)和意義(語(yǔ)義)不需要定義任何額外的規(guī)范。ACSI服務(wù)模型基本信息模型概述構(gòu)成域特定的信息模型為∶

-SERVER(服務(wù)器)代表設(shè)備的外部可視性能。所有其它ACSI模型是服務(wù)器的一部分。服務(wù)器有兩種角色:和客戶通信（大多數(shù)服務(wù)模型可以和客戶設(shè)備通信)，向?qū)Φ仍O(shè)備發(fā)送信息(例如采樣值)。

-LOGICAL-DEVICE(LD邏輯設(shè)備)

包含由一組域特定應(yīng)用功能產(chǎn)生和使用的信息；功能定義為L(zhǎng)OGICAL-NODE。

-LOGICAL-NODE(LN)包含由域特定應(yīng)用功能例如過(guò)電壓保護(hù)或斷路器等產(chǎn)生和使用的信息。

-DATA提供各種手段去規(guī)定包含在LOGICAL-NODE內(nèi)的類型信息，例如帶品質(zhì)信息和時(shí)標(biāo)的開(kāi)關(guān)位置。每個(gè)信息模型定義為類。這些類由屬性和服務(wù)組成。ACSI還包括對(duì)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)集進(jìn)行操作服務(wù)的模型∶

a)

數(shù)據(jù)集模型將各種數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性編成組。用以直接訪問(wèn)、報(bào)告、日志。

b)取代模型用其它值代替過(guò)程值。

c)定值組控制塊模型

定義如何從一組定值切換到另一組定值以及如何編輯定值組。

d)

報(bào)告控制塊和

日志控制塊模型

描述了基于客戶參數(shù)集產(chǎn)生報(bào)告和日志的條件。過(guò)程數(shù)據(jù)值的變化(例如狀態(tài)變化或死區(qū))或由品質(zhì)變化觸發(fā)產(chǎn)生報(bào)告，記入日志以備以后檢索。報(bào)告可立即發(fā)送或延遲發(fā)送(緩存)。報(bào)告提供了狀態(tài)變位和事件順序信息交換。

e)通用變電站事件(GOOSE)控制塊它支持輸入和輸出值快速可靠的系統(tǒng)范圍分配；IED二進(jìn)制狀態(tài)信息(例如跳閘信號(hào))對(duì)等交換。

f)采樣值傳輸控制塊模型例如儀用變壓器采樣值快速循環(huán)傳輸。

g)控制模型描述控制服務(wù)，例如控制設(shè)備。

h)時(shí)間和時(shí)間同步模型為設(shè)備和系統(tǒng)提供了時(shí)間基準(zhǔn)。

i)文件傳輸模型定義了大型數(shù)據(jù)塊例如程序的交換。IEC61850規(guī)約測(cè)試技術(shù)電力系統(tǒng)規(guī)約一致性測(cè)試概述相關(guān)術(shù)語(yǔ)測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)測(cè)試功能描述KEMA測(cè)試工具簡(jiǎn)介一致性測(cè)試概述一致性測(cè)試是對(duì)通信以及因?yàn)橥ㄐ沤M成了系統(tǒng)的IED的型式試驗(yàn)，為各廠家的裝置實(shí)現(xiàn)互操作做好測(cè)試基礎(chǔ)。目標(biāo)：對(duì)采用IEC61850協(xié)議的變電站二次裝置或站控層設(shè)備進(jìn)行通訊規(guī)約的測(cè)試分析，包括正向、反向測(cè)試，最終給出一致性評(píng)估報(bào)告相關(guān)術(shù)語(yǔ)Server服務(wù)與Client服務(wù)通常通訊功能由Server端與Client端共同完成，Server服務(wù)端提供數(shù)據(jù)，Client服務(wù)端得到數(shù)據(jù)。被測(cè)設(shè)備指被測(cè)試的設(shè)備，檢驗(yàn)其完成通訊規(guī)約的Server服務(wù)以及Client服務(wù)的能力，通常間隔層設(shè)備提供Server服務(wù)，站控層設(shè)備提供Client服務(wù)，對(duì)于某些通訊控制器，可能同時(shí)提供Server服務(wù)和Client服務(wù)。仿真系統(tǒng)指能提供被測(cè)設(shè)備輸入所需的仿真數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，可以是一臺(tái)具體嵌入式裝置，也可以是一個(gè)帶仿真軟件的PC機(jī)。分析系統(tǒng)通過(guò)控制仿真系統(tǒng)，使用各種模擬報(bào)文，與被測(cè)設(shè)備進(jìn)行通訊，對(duì)被測(cè)設(shè)備的反饋通訊報(bào)文分析，最后給出報(bào)告。測(cè)試用例為分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種模擬報(bào)文所配置的參數(shù)稱測(cè)試用例。測(cè)試用例由組態(tài)程序事先配置，或直接從實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)或測(cè)試系統(tǒng)的通訊數(shù)據(jù)中記錄得到正向測(cè)試對(duì)被測(cè)設(shè)備提供正常數(shù)據(jù)的功能測(cè)試。仿真系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文是模擬正常通訊狀況。反向測(cè)試主要對(duì)被測(cè)設(shè)備的容錯(cuò)、性能等相關(guān)的測(cè)試。仿真系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文是模擬異常通訊狀況，通過(guò)模擬特殊的錯(cuò)誤或異常報(bào)文來(lái)測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)測(cè)試功能描述IEC61850的Client服務(wù)測(cè)試功能測(cè)試包括以下部分:1 數(shù)據(jù)模型（DL/T860.73和DL/T860.74）3 應(yīng)用關(guān)聯(lián)模型（6.2.4.6）5 數(shù)據(jù)集模型（6.2.4.8）6 取代模型（6.2.4.9）7 定值組控制模型（6.2.4.10）8 報(bào)告模型（6.2.4.11）9 記錄模型（6.2.4.12）10 通用變電站事件模型（6.2.4.13）11 采樣測(cè)量值傳輸模型（6.2.4.14）12 控制模型（6.2.4.15）13 時(shí)間和時(shí)間同步模型（6.2.4.16）14 文件傳輸模型（6.2.4.17）15 組合測(cè)試（6.2.4.18）KEMA測(cè)試工具簡(jiǎn)介KEMA是世界公認(rèn)的國(guó)家級(jí)測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)，是歐洲最具權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一，就IEC61850測(cè)試來(lái)說(shuō)，目前較有世界影響力的唯有KEMA公司一家。電力系統(tǒng)規(guī)約測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，擁有從荷蘭引進(jìn)的、具有國(guó)際性權(quán)威的產(chǎn)品認(rèn)證與檢測(cè)工具－KEMA規(guī)約測(cè)試軟件包。其中包括：1.UniCA61850Analyzer2.UniCASim61850Client3.UniCASim61850GOO