IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架及技術(shù)要點(diǎn)

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架及技術(shù)要點(diǎn)1主要內(nèi)容

IEC61850背景和目標(biāo)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架及技術(shù)要點(diǎn)IEC61850-9-2和GOOSE技術(shù)要點(diǎn)21.IEC61850產(chǎn)生的背景1）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展要求2）相關(guān)技術(shù)發(fā)展的支持2.IEC61850目標(biāo)IEC61850背景和目標(biāo)31.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展要求

需要更多的信息來(lái)滿足更高的業(yè)務(wù)需要，在一種通用的通訊協(xié)議中承載所有的數(shù)據(jù)和信息來(lái)自于電力用戶的需求增加規(guī)約種類(lèi)繁多，規(guī)約種類(lèi)的繁雜直接造成了自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性和可靠性問(wèn)題IEC61850背景（1）4IEC61850背景（2）5異種規(guī)約互聯(lián)困難異種通信規(guī)約的互操作性是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約誕生前的重大難題。IEC61850背景（3）6現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約施行效果不好有了標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約以后，互操作性是仍然是耗時(shí)耗力的重大難題——理解不一、選項(xiàng)很多、擴(kuò)展應(yīng)用是三大主因。IEC61850背景（4）72.相關(guān)技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，帶寬限制不復(fù)存在串口(1200—56KB)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展（1M—1G)幀中繼、ATM、光纖等成本大幅度下降標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,如以太網(wǎng)和TCP/IP通信市場(chǎng)的迅猛發(fā)展硬件性能不斷提升，尤其是嵌入式系統(tǒng)IEC61850背景（5）81994年德國(guó)國(guó)家委員會(huì)提出對(duì)于通訊協(xié)議的設(shè)想，1998年IEC、IEEE和美國(guó)EPRI達(dá)成共識(shí)，由IEC牽頭以美國(guó)UCA2.0為基礎(chǔ)，制定一個(gè)全世界通用的變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)。IECTC57的1999年京都會(huì)議和2002年北京SPAG會(huì)議上都提出IEC61850作為無(wú)縫通信標(biāo)準(zhǔn)。UCA(UtilityCommunicationArchitecture)是由美國(guó)電力研究院(EPRI)聯(lián)合ABB、SIEMENS等國(guó)際大制造商和一些大電力公司制定的公共設(shè)施通信協(xié)議體系。UCA

IUG（InternationalUsersGroup）國(guó)際用戶組織，目前開(kāi)普實(shí)驗(yàn)室成功獲得UCA組織IEC61850授權(quán)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)

IEC61850背景（6）91.IEC61850設(shè)計(jì)目標(biāo)互操作，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型和信息交換模型實(shí)現(xiàn)設(shè)備與應(yīng)用功能的互操作性。自由配置，設(shè)備功能分配和通信網(wǎng)絡(luò)的自由配置。長(zhǎng)期穩(wěn)定性，應(yīng)用與通信的分離，使得新技術(shù)的發(fā)展能夠不斷完善現(xiàn)有系統(tǒng)。IEC61850目標(biāo)（1）102.IEC61850的美好未來(lái)61850的美好未來(lái)“一個(gè)世界、一種技術(shù)、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”的愿景IEC已將IEC61850標(biāo)準(zhǔn)確定為今后新一代變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并已得到所有廠家和用戶的認(rèn)可，因此，IEC61850帶給電力系統(tǒng)的巨大變革將成為必然趨勢(shì)。IEC61850目標(biāo)（2）11IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架及技術(shù)要點(diǎn)

1.IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架2.IEC61850技術(shù)要點(diǎn)12IEC61850標(biāo)準(zhǔn)框架1.IEC61850概述2.IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系組成13IEC61850為基于普通網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850不只是一個(gè)傳統(tǒng)的通信規(guī)約。它包括：與過(guò)程緊密聯(lián)系的通信對(duì)象模型的標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性配置語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化一致性測(cè)試的規(guī)范性產(chǎn)品的生命周期管理產(chǎn)品的可靠性/可維護(hù)性/可用性以及環(huán)境要求IEC61850概述14IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系共包括10個(gè)部分的14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T860.1－2004變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第1部分:介紹和概述DL/T860.2－2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第2部分:術(shù)語(yǔ)DL/T860.3－2004變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第3部分:總體要求DL/T860.4－2004變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第4部分:系統(tǒng)和項(xiàng)目管理DL/T860.5-2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第5部分:功能的通信要求和裝置模型DL/T860.6-2008變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第6部分：與變電站通信有關(guān)的智能電子設(shè)備的配置描述語(yǔ)言DL/T860.71-2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-1部分：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)原理和模型DL/T860.72-2004變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-2部分:變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)抽象通信服務(wù)接口(ACSI)DL/T860.73-2004變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-3部分：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)公用數(shù)據(jù)類(lèi)DL/T860.74-2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-4部分:變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類(lèi)和數(shù)據(jù)類(lèi)DL/T860.81-2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第8-1部分：特定通信服務(wù)映射(SCSM)對(duì)MMS(ISO9506-l和ISO9506-2)及ISO／IEC8802-3的映射DL/T860.91-2006/IEC61850-9-1變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第9-l部分：特定通信服務(wù)映射(SCSM)單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信鏈路上的采樣值DL/T860.92-2006/IEC61850-9-2變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第9-2部分:特定通信服務(wù)映射(SCSM)映射到ISO/IEC8802-3的采樣值DL/T860.10-2006變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第10部分：一致性測(cè)試IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系組成（1）15IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系組成（2）16IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（1）

1.功能的三層結(jié)構(gòu)劃分2.IEC61850建立的邏輯模型，與實(shí)際物理設(shè)備建立映射關(guān)系。3.SCL工程配置語(yǔ)言4.IEC61850的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)定義5.IEC61850的數(shù)據(jù)模型與抽象通信服務(wù)接口ACSI6.IEC61850的抽象通信服務(wù)接口ACSI與MMS通信服務(wù)間的映射（IEC61850-8-1）171.功能的三層結(jié)構(gòu)劃分IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（2）

18IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（3）

2.IEC61850建立的邏輯模型，與實(shí)際物理設(shè)備建立映射關(guān)系。193.IEC61850的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)定義示例IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（3）

204.IEC61850的抽象通信服務(wù)接口ACSIIEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（4）

215.IEC61850的抽象通信服務(wù)接口ACSI與MMS通信服務(wù)間的映射（IEC61850-8-1）IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)要點(diǎn)（5）

22IEC61850-9-2和GOOSE技術(shù)要點(diǎn)

1.IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)2.GOOSE技術(shù)要點(diǎn)23IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（1）1.標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介9-2標(biāo)準(zhǔn)：特定通信服務(wù)映射（SCSM）映射到IEC8802.3的采樣值242.9-2標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)支持SendMSVMessage服務(wù)支持向MMS的映射（GetMSVCBVlaues／SetMSVCBVlaues服務(wù)）能夠設(shè)定輸入通道數(shù)、采樣頻率支持對(duì)數(shù)據(jù)集的更改和對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的直接訪問(wèn)幀格式可靈活定義支持單播、組播方式IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（2）253.MSVCB控制塊

MsvCBNam

實(shí)例名MsvCBRef

SVCB的引用路徑SvEna

使能SendMSVMessageMsvID

采樣值標(biāo)識(shí)DatSet

數(shù)據(jù)集ConfRev

配置版本SmpRate

每周波采樣點(diǎn)數(shù)OptFlds

refresh-time刷新時(shí)間

Samplesynchronised

采樣同步sample-rate采樣率IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（3）26IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（4）4.9-2報(bào)文格式（1）274.9-2報(bào)文格式（2）IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（5）28IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（5）4.9-2報(bào)文格式（3）295.IEC61850-9-2和9-2LE的關(guān)系

IEC61850-9-29-2LE1.協(xié)議子集2.實(shí)施規(guī)范IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（6）306.9-2LE主要內(nèi)容定義了80點(diǎn)和256點(diǎn)采樣率兩類(lèi)SV控制塊定義了80點(diǎn)采樣率單幀APDU報(bào)文含1個(gè)ASDU，256采樣率8個(gè)ASDU采樣值報(bào)文中不包含security和data-set定義了采樣值的數(shù)據(jù)類(lèi)型定義了LLN0的數(shù)據(jù)集"PhsMeas1"

采樣值使用整型采樣值系數(shù)：電流0.001，電壓0.01IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（7）317.看具體的9-2通信報(bào)文IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（8）328.測(cè)試考慮時(shí)間同步的精度測(cè)量時(shí)間同步異常對(duì)保護(hù)的影響品質(zhì)異常對(duì)保護(hù)的影響IEC61850-9-2技術(shù)要點(diǎn)（8）33GOOSE技術(shù)要點(diǎn)1.GOOSE介紹2.GOOSE優(yōu)點(diǎn)3.GOOSE發(fā)布與訂閱配置34GOOSE簡(jiǎn)介（1）1.GOOSE全稱(chēng)和主要用途GOOSE全稱(chēng)：GenericObjectOrientedSubstationEvents面向通用對(duì)象的變電站事件主要用途：1）實(shí)時(shí)跳閘2）間隔邏輯閉鎖3）檢同期4）分布式保護(hù)35GOOSE簡(jiǎn)介（2）2.GOOSE控制塊2.1GOOSE的控制GOOSE的發(fā)送受控制塊GoCB控制間隔層設(shè)備的模型中通常含有GoCB，可通過(guò)8-1MMS服務(wù)訪問(wèn)和控制過(guò)程層設(shè)備一般不支持MMS服務(wù)，只發(fā)送GOOSE。通過(guò)工程配置工具配置ICD改變GOOSE內(nèi)容。在檢修壓板投入的情況下，GOOSE的TEST位置為T(mén)rue，表示調(diào)試模式下產(chǎn)生362.2GoCB的內(nèi)容GOOSE簡(jiǎn)介（3）373.GOOSE的報(bào)文3.1GOOSE報(bào)文格式GOOSE簡(jiǎn)介（4）383.2GOOSE數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容傳送數(shù)據(jù)集，內(nèi)容豐富、靈活Boolean、Dbpos

單點(diǎn)和雙點(diǎn)開(kāi)關(guān)量Float、Integer模擬量q、t品質(zhì)和時(shí)間可傳送結(jié)構(gòu)型DO或非結(jié)構(gòu)型DAGOOSE簡(jiǎn)介（5）394.GOOSE傳輸機(jī)制傳輸機(jī)制：使用組播重傳方案。當(dāng)GOOSE服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)發(fā)送GOOSE報(bào)文請(qǐng)求時(shí)，當(dāng)前的數(shù)據(jù)集值被編碼進(jìn)入GOOSE報(bào)文并作為傳輸一數(shù)據(jù)在組播關(guān)聯(lián)上發(fā)送。GOOSE簡(jiǎn)介（5）405.三個(gè)重要參數(shù)timeAllowedToLive允許生存時(shí)間重傳序列中的每個(gè)報(bào)文都帶有允許生存時(shí)間參數(shù)，用于通知接收方等待下一次重傳的最長(zhǎng)時(shí)間。如在該時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有收到新報(bào)文，接收方將認(rèn)為關(guān)聯(lián)丟失。T1，T2，T3，T0stNum狀態(tài)號(hào)StNUM參數(shù)是一個(gè)計(jì)數(shù)器，每發(fā)送一次GOOSE報(bào)文并且由其成員值被傳輸GoCB位于LOGICAL一DEVICE中Datset規(guī)定的DATA一SET內(nèi)已檢出DL/T860.72一2004了值的改變，計(jì)數(shù)器加1。用于保證狀態(tài)信息或命令信息不丟失。sqNum序列號(hào)SgNum參數(shù)是一個(gè)計(jì)數(shù)器，為每發(fā)送一次GOOSE報(bào)文，這個(gè)序號(hào)加1。SgNum的初始值為1用于保證GOOSE報(bào)文不丟失GOOSE簡(jiǎn)介（6）416.GOOSE測(cè)試考慮GOOSE信息的實(shí)時(shí)性GOOSE信息的可靠性VLAN的配置目的MAC地址的判斷APPID的判斷timeAllowedToLive參數(shù)異常時(shí)的處理GOOSE簡(jiǎn)介（6）42GOOSE優(yōu)點(diǎn)實(shí)時(shí)性好，不經(jīng)過(guò)TCP/IP，直接從鏈路層傳輸，具有IEEE802.1Q優(yōu)先級(jí)標(biāo)簽，交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先減低成本，取代保護(hù)之間的硬接線和相關(guān)設(shè)備，使建設(shè)一個(gè)變電站的總造價(jià)大大降低；通訊數(shù)據(jù)更新容易，智能電子設(shè)備(IED)之間通訊數(shù)據(jù)的增加或更改變得更加容易實(shí)現(xiàn)。43信號(hào)時(shí)間設(shè)備給接點(diǎn)通電接點(diǎn)閉合到達(dá)開(kāi)入量門(mén)檻時(shí)8-20ms44信號(hào)時(shí)間設(shè)備A發(fā)送信