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IEC61850 最近进展 61850：1 IEC 61850-9-1 2 IEC61850-90-3：Using IEC 61850 for condition monitoring diagnosis and analysis 3 IEC61850-90-4：Guidelines of Ethcrnet Network Switch Engineering 4 IEC6150 第二版修改举例：GOOSE 数据格式 5 IEC61850 和CIM 协调,IEC61850-90-2 6 09 年06 月IEC TC57 WG10 会议的一些信息 1 IEC 61850-9-1 国际电工 会决定撤消IEC 61850-9-1 背景：1999 年 原因：IEC 61850-9-1 的编码源于IEC 60044-8.IEC 60044-8 采用IEC 60870-5-1 的FT3 帧格式。随着IEC 61850-9-2 的出版，UCA 制定了按照IEC 61850-9-2 实现的导则作为第一代产品的电子CT/PT 和保护的串行通信。TC38 已经方案用61869-9-2 参照UCA的标准取代IEC 60044-8 因此今天巳经没有了支持IEC61850-9-1的需求，IEC TC57 已于2023 年10 月邀请各个国家 会就取消IEC61850-9-1，发表意见 57_979_DC，以防止出现开发基于两种不同的、不兼容的两种标准的产品。时标、电压/电流一块A/D 转换，无灵活性 61850-9-2 能配置、带时标 投票结果：有投票权国家26，投票同意20 个，没投票6 个，投票反对为0。2023 年1 月23 日57_990_INF 正式通知各个国家 会取消IEC61850-9-1 TC38 修订IEC60044-7/8 的情况 1 IEC60044-7/8 将废除 2 将制订IEC61869-1/7/8/9-1/-9-1/-9-2/10/11/12 61869-9-2 取代60044-8 IEC 61869-7 电子电压互感器Electronic Voltage Transformers IEC 61869-8 电子电压互感器 Electronic Current Transformers IEC 61869-9-1 电子仪用互感器一般要求 IEC61869-9-2 数字输出的一般要求 基于:IEC 61850-9-2 UCA User Guide 9-2 LE NCITs Cigre Brochure to be published IEC 62271-3 interface IEC 61850-8-1 for CB 取消FT3 传输幀格式 IEC 61869-9-3 Draft:独立的合并单元 SAMU Product standard:基于61869-9-2 的数字输出 基于61869-9-x 的标准化的模拟量输入 IEC61869-10 and 11 Draft:低功率独立传感器 Part 10:Rogowsky 线圈和低功率 CT,Part 11:低功率独立电压传感器 IEC 6186912 综合的仪用互感器一般要求 2 IEC61850_ 90_3 高压电器设备的状态监视 2023 年在韩国首尔召开的会议上提出建议制订IEC61850 用于高压电器设备的状态监视，事实上IEC61044 风力发电标准有一个分册也是有关IEC61850 用于高压电器设备的状态监视 当前韩国提出建议稿即 57_1007_DC IEC61850_90_3：Using IEC 61850 for condition monitoring diagnosis and analysis IEC 61850 用于状态监视、诊断和分析 09 年06 月维也纳会议明确如下几个问题：1 IEC61850-90-3 范围：CMD应用、建模 和设备管理系统通信的相关方面 2 专题工作组同意首先写出使用案例，进行建模，将有关内容进行了分工。3 CMD 应用涵盖 GIS 和AIS 监视、线路监视、变压器监视 变压器分接头调节、水电发电机、风力发电、地下电缆、配电线LN Group S in Ed.2SARC:SARC:电电弧监视和诊断弧监视和诊断SCBR:SCBR:断路器磨损监视断路器磨损监视SIMG:SIMG:绝绝缘介质监视缘介质监视 gasgasSIML:SIML:绝绝缘介质监视缘介质监视 liquidliquidSLTC:SLTC:分分接头调节器监视接头调节器监视SOPM:SOPM:运运行机制监视行机制监视SPDC:SPDC:局局部放电监視和诊断部放电监視和诊断SPTR:SPTR:电电力变压器监视力变压器监视SSWI:SSWI:刀刀闸监视闸监视STMP:STMP:温温度监视度监视SVBR:SVBR:振振动监视动监视LN Group S proposed by S.Korea SCTR:current SPRS:pressure SWER:aging SVTR:voltage SFLW:flow speed SLVL:level SPRS:pressure SPOS:position SINC:GIS CMD 举例 2023.6.16 1 SLDM:断路器扰乱动监视 功能：用扰动数据监视断路器 SCBR：断路器磨损监视 MMXU RDRS SPDM 绝缘监视 功能 用化学传感器降低UHF 局部放电方法噪声 SPDC 局部放电监視和诊断 SCSM 用化学传感器在绝缘气体检测分解气体容量 SGSM 气体区监视 功能 在GIS 气体区检出电弧故障和定位 STMP 绝缘气体温度SIMG 绝缘气体压力吿警TTMP 温度SGAM 气体区绝缘击穿时加速度测量 SWMD 开关运动检出 功能 用振动加速度传感器准确分析断开开关 SCBR 断路器磨损监视 SARC 从电流数据切断电弧计数器 SOPM 最近两次充电运行的时间间隔 SSWI 当翻开时振动加速度数据 3 IEC61850 _90_4“Guidelines of Ethcrnet Network Switch Engineering.09 年6 月18 日专题工作组会议意见 其中一局部：采用61588 协议实现网络对时微秒准确度1 Overview of Related Standards and Papers2 Reference Network Topologies Star TopologySimple Ring TopologyRing-Ring TopologyRedundant StarRedundant Ring Separated Station and Process Bus Rings 3 Performance issues 3.1 Station Bus3.1.1 Requirements 3.2 Process Bus 3.2.1Requirements 4 Redundancy 4.1.1 RSTP Rapid Spanning Tree Protocol 4.1.2 MRP Media Redundancy Protocol 4.1.3 PRP Parallel Redundancy Protocol 4.1.4HSR High-availability Seamless Ring 4.2 Redundant,feedback free coupling 4.2.1Reasons for coupling 4.2.2 HSR/PRP Redundancy Boxes 5 Physical layout 6 Quality of service 7 Multicast and VLAN management 8 Clock Synchronization 8.1Need for clock synchronization 8.2Current synchronization mechanisms in IEC61850 8.3 Trends for synchronization mechanisms in IEC61850 8.4 Time synchronization on HSR 8.4.1 Context 8.4.2 Boundary clock vs.transparent clock 8.4.3 End to end clock E2E vs.peer to peer P2P clock 8.4.4 BMC algorithm vs.alternate master 8.5 One step vs.two step clock 8.6 Summary 9 Network Security IEC 62351 10 Network Management 建议网络交换机类似于IEC61850 IED定义数据模型和关鍵数据属性 11Conformance Testing 网络对时要求 仪用互感器的标准智能电子设备IED 时间同步要求 时间性 精度 s 引用 相角 能类 50Hz T3 25 P1 27 T4 4 P2 M1 4 T5 1 P3 M2/3 1 SNTP 对时不准主要由于：1 软件准备好报文，报文给MAC发送，什么时候能发送不知道？2 交换机延时多少不知道？假设电压/电流或差动电流A/D 转换不在同一个A/D 转换内完成，IEC61850 标准就时间同步准确到微秒级的问题，提出了技术要求，如何实现标准中没有解决。用网络传输电压采样值，省去敷设电压电缆 网络对时省去敷设GPS 秒脉冲、B 码网线 的IEEE 于2002 年公布了“IEEE Std 1588-2002 IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems-网络测量和控制系统的准确时间同步协议第1 版，2004 年IEC 等同采用这个标准命名为IEC61588。IEEE 于2023 年6 月公布了该标准的第2 版，2023 年12 月IEC 同样等同采用这个标准命名为IEC61588 V.2 技术关健点：1 测量发送、接收端口的报文的时标，2 传输这些时标的协议、3 测量交换机延时、4 不同传输路径延时 IEC TC57 WG10 工作组在2023 年召开几次会议中讨论了IEC61588 标准在变电站的应用，倾向于制定一个协议子集，由一个IED 和网络的一个节点链路的解决方案 向用IEC61588 通过网络实现全变电站范围时间分布的解决方案a solution for a substation wide time distribution，并于2023 年2 月IEC TC57 第十工作组会议上决定成立专题工作组制定有关网络的标准，标准取名为，2023 年6 月在奥地利第10 工作组会议讨论关鍵问题于10/03 形成文件第1 稿 IEEE 电力系统保护 会PSRC 于2023 年1 月14 日IEEE 变电站 会继电保护通信分 会H7 决定成立 C7 分 会：IEEE 1588 Profile for Power System Applications 专门讨论为变电站制定网络对时标准提供文件名为“IEEE1588 精确时间协议用于电力系统保护等应用的IEEE 标准协议集。IEEE 文件拟于2023 年完成，IEC61850-90-4 标准什么时候完成未知。4 IEC61850 第二版-6,-7-2,-7-3 CDV 巳投票，正准备FDIS 文件 其它处于CDV 投票阶段 IEC61850 第2 版修改举例 IEC61850-7-3 FDIS V.2 1 定义用于其它应用领域的公共数据类和用于表示统计和历史数据的公共数据类29-391 Cell 定义正方形2 CalendarTime definition3 Enumerated status ENS 4 Histogram HST 5 Visible String Status VSS 6 Enumerated status setting ENG 7 Object reference setting group ORG 8 Time setting group TSG 9 Currency setting group CUG 10 Curve shape setting CSG 2 对IEC61850-7-3 V.1 的一些内容明确对一些文字错误修攺。5 IEC61850 和CIM 协调 IEC61850_90_2：Use of IEC 61850 for the munication between control centers and substations IEC61850 用于控制中心和变电站之间通信 IEC Sector Board 1 临时第3 工作组于1999 年9 月发表了“中压配电网最终报告，该报告分析了如下几方面：当前的形势；电力工业内部变化的影响；电力工业将来的需求。最终报告提出如下建议：1 为了将来能很好地为每个核心业务制定标准，IEC 及其活动应如市场要求的哪样去做，朝着无缝解决方面开展。2 TC57 各个工作组的建模工作应紧密地协调。应特别研究为电网运行统一的建模。3 实现上述各项不仅要求SB1 及相关技术 会采取具体措施，也要求IEC 中心局支持 1999 年 京都TC57 年会上，由于要制定IEC61850 用于变电站和控制中心之间通信，德国专家W.Marz 先生提出建立无缝通信系统的建议：1 IEC TC57 正在制定许多标准但是没有一个统一的体系结构；2 电力市场要求系统运行降低成本，防止不兼容标准间的协议转换；3 IEC TC57 应对IEC SB1 的建议有一个详细答复；4 应注意到IEC SB1 建议对TC57 有关标准的开展方面有着重要影响；5 协调后的统一的体系结构对整个远动系统Telecontrol system 有利，也对制造商有利。并建议成立“Possible future unified Telecontrol munication ArchitectureTCA based on harmonized existing standards 临时工作组。在TC57 年会就上面意见进行讨论，最后形成一个文件“munication Architecture for Future,该文件谈到下一次SPAG 会议将要分析当前体系现状,要求所有工作组组长对TC57 的体系现状提出分析意见供下一次SPAG临时会议讨论，也殷切希望电力企业代表能发表意见。SPAG 收集了意见进行分析后决定是否需要继续进行工作，并向TC57 或其它IEC 机构提出报告。第10 工作组组长、第3 工作组组长、W.Marz、K.shewarz 联合编写了一篇关于无缝通信系统的文章 2001 年WG13 工作组组长T.Saxton 提出了“Reference Architecture for TC57。在SPAG 会议上交流 结论是要协调IEC61850 和IEC61970 的CIM 开始进行协调工作 最初成立第7 临时工作组负责这方面的工作 后来专门成立第19 工作组负责TC57协调“Interoperability within TC 57 in the long term-TC57 内长期的互操作 2002 年开始协调IEC61970 CIM 和IEC61850 的对象模型。2007 年EPRI 电力科学研究院提出两个技术报告：1“Harmonization of Utility mon Information Model CIM with Other IEC Power System Management Standards,EPRI,Palo Alto,CA:2007.1012492.2“Harmonize UCA IEC 61850 and the CIM Standards,EPRI,Palo Alto,CA:2007.Project update:37.018.电力系统的控制系统开展方向:控制电力过程的设备和系统实现系统集成的解决方案;要求自动化系统是开放的;减 少 同 一 信 息 多 处 定 义，限 制 多 重 数 据管理，为电力系统自动化实现无缝连接，要求 设备和系统应是互操作的，接口、协议和数据模型必需是兼容的，这是电力系统用户的强烈要求，也是智能电网提出的要求 适应应用技术迅猛开展的需求;协调一致数据类型是：语义模型和创立不同表示之间关系的综合协调，使得一个标准中的对象表示可以无歧意地映射到另一个标淮的对象表示成为可能，使得互操作和信息交换不丧失数据或损坏数据。协调IEC 61850 和IEC 61970 CIM 有如下几方面：协调的内客将在IEC61850_90_2 中反映 1 数据模型 1.1 在CIM 中需要增加如下一些内容 1 在CIM 中增加IEC 61850 SCL 的LNode 和数据类；2 在CIM 中增加IEC 61850 SCL 的描述分相的内容，扩充SubEquipment；3 在CIM 中增加IEC 61850 SCL 的建模辅助设备的Function 和SubFunction，例如自动门、防火告警等。1.2 SCL 需要重复使用CIM 的有关内容 1 SCL 重复使用CIM 的 Substation,VoltageLevel,Bay,Equipment,PowerTransformer 基本容器结构，将Lnode 依附于PowerSystemResource s，任意容器对象和设备类型将有依附的LNode；2 SCL 重复使用CIM 的connectivity/topology 模型 并允许将LNodes 依附ConnectivityNode；3 将IEC 61850 中 SCL 的测量和控制功能和CIM 相应的Measurement-related 类连系 1.3测量和品质码Measurements and Quality Codes 1.在IEC 61850 SCL的测量和控制功能可语义地和CIM 中的Measurement-related 类关联。2.在LNode 和MeasurementValue 之间语义映射和连接，在变电站和SCADA 数据之间实现完全的关联是可能的。3.这种关联可用两种方法实现：4.在CIM 中的MeasurementTypes 列表需要扩充，使得包含所有IEC61850 的LNode DataAttributes。IEC61850 和IEC61970 都制定了品质码，TC57 WG19 分析各个标准的品质码情况，制订了一个品质码标准，试图成为TC57 内统一的品质码标准。1.4设备类型协调 2.命名规则协调 3 XML 使用协调 经过这些年的工作，IEC61850 和IEC61970 协调工作基本结束，“Reference Architecture for TC57 几经修改现在为r5l 版已经成熟可以正式出版，IC61850-90-2：Use of IEC 61850 for the munication between control centers and substations IEC61850 用于控制中心和变电站之间通信。标准即将正式启动 09 年06 月会议提出的进度：标准名 DC DTR-7-5 09/12 10/11-7-500 09/12 10/11 7-510 09/12 10/11-7-10 09/11-90-2 09/10-90-3 10/03-90-4 10/03-7-10 Web based access to models-7-500 Use of logical nodes to model functions of a substation automation system-7-510 Use of logical nodes to model functions of a hydro power plant-90-1 Using IEC 61850 for the munication between substations-90-2 Using IEC 61850 for the munication between substations and control centres09-10-90-3 Using IEC 61850 for condition monitoring diagnosis and analysis-90-4 Guidelines of Ethcrnet Network Switch Engineering 6 09 年06 月IEC TC57 WG10 会议的讨论如下问题：1 努力实现IEEE1588 协议子集定义-IEC61850-90-4 2 新建议由IEEE 和IEC 联合制定同步相位计Synchrophasors 公共标准-IEC61850-90-5。3 采用IEC61850 逻辑节点数据 TRADE 配置。4 IEC61850 和智能电网的关系 4 IEC61850 和智能电网的关系 IEC TC57 实现无缝通信系统和统一建模工作从十年前就已开始,符合今天开展智能电网的大趋势，并在智能电网的大框架下得到进一步完善和提高。1 在09 年06 月16 日IEC TC57 WG10 会议上SMB 报告了有关智能电网的事项 SMB Decision 133/20:已成立智能电网的策略组SG 负责制定包括协议和模型标准的框架，以到达智能电网设备和系统互操作。13 个国家 会参加:BR,CA,CH,CN,DE,FR,GB,IT,KR,NL,SE,US 11 国家 会代表参加第1 次会议 SG3 提出工作范围的建议：“智能电网是电网现代化的概念，智能电网在任意发电点和任意用户点集成电的和信息技术。优化运行、维修和电网的开展 现有基础上进行 提出了现有IEC 的有关标准可用于智能电网 报告也提出了 NIST 的报吿指出。现有16 个标准可用于智能电网，NIST提出今后要制定的新标准。2 09 年06 月维也纳会议纪要中谈到智能电网：1 2030 年制定出“智能电网互操作导则，关于电力系统、终端用户应用和负荷的能量技术和信息技术运行的互操作。2 三个工作组从事智能电网的电力、信息技术、和通信三方面工作。3 智能电网对制定标准提出更高要求。4 NIST 确认IEC61850 为智能电网第1 个启动标准之一。5 NIST 协调制订框架。3 2007 年给 商业部国家标准和技术研究院NIST 一个任务：“主要任务是协调制定一个框架-包含信息管理的协议和模型标准，以到达智能电网设备和系统的互操作性 电力科学院.2023.6.17“关于智能电网互操作标准思路给NIST的报告“Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap EPRI 向NIST 建议近期开展智能电网的工作：1 制定一个公共的价格模型IEC 参予 2 时间同步和管理 1 制定基于时间同步导则的应用IEC TC57 参予 3 公共语义模型 制定公共语义模型IEC TC57WG10、13、13 参予 3.1公共气象和地理模型IEC TC57 61850 有关 1 采用公共语义模型制定气象、地理信息系统、调度IEC TC57 参予 3.2 公共调度机制 3 制定新的智能电网调度模型IEC 参予 4 基于网络技术的以太网应用 5 研究无执照无线电频段的通信干扰 优先功能 1 需求响应 1 制定DR 信号标准IECTC57 参予 3 制定DER 有关标准IECTC57参予 2 广泛范围应用：1 制定基于时间同步导则的应用IEC61850 3 制定和扩展IEC61850 和IEC61970 的数据和报文 由第19 工作组指导第10 工作组和第13工作组将IEC61850 从变电站推广应用变电站和控制中心和其它领域，支持需求响应和能量存储的实时要求也包括市场信号、天气和其它非技术信息 3 电能存儲 3 制定儲能设备特定公共信息模利用IEC61850-7-420 4 电力输送IEC 参予 5 高级计量设备 6 配电网管理 1 CIM IEC TC7 WG14 CIM 3 扩充IEC61968、IEC61850 配电网管理对于设备层通信，长远应采用IEC61850 并需作扩充。谢谢大家！9、静夜四无邻，荒居旧业贫。6 月-236 月-23Thursday,June 1,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。04:56:1204:56:1204:566/1/2023 4:56:12 AM11、以我独沈久，愧君相见频。6 月-2304:56:1204:56Jun-2301-Jun-2312、故人江海别，几度隔山川。04:56:1204:56:1204:56Thursday,June 1,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。6 月-236 月-2304:56:1204:56:12June 1,202314、他乡生白发，旧国见青山。01 六月 20234:56:12 上午04:56:126 月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。六月 234:56 上午6 月-2304:56June 1,202316、行动出成果，工作出财富。2023/6/1 4:56:1304:56:1301 June 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。4:56:13 上午4:56 上午04:56:136 月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。6 月-236 月-23Thursday,June 1,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。04:56:1304:56:1304:566/1/2023 4:56:13 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。6 月-2304:56:1304:56Jun-2301-Jun-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。04:56:1304:56:1304:56Thursday,June 1,202313、不知香积寺，数里入云峰。6 月-236 月-2304:56:1304:56:13June 1,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20234:56:13 上午04:56:136 月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。六月 234:56 上午6 月-2304:56June 1,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/6/1 4:56:1304:56:1301 June 202317、空山新雨后，天气晚来秋。4:56:13 上午4:56 上午04:56:136 月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。6 月-236 月-23Thursday,June 1,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:56:1304:56:1304:566/1/2023 4:56:13 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。6 月-2304:56:1304:56Jun-2301-Jun-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。04:56:1304:56:1304:56Thursday,June 1,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。6 月-236 月-2304:56:1304:56:13June 1,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20234:56:13 上午04:56:136 月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。六月 234:56 上午6 月-2304:56June 1,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/6/1 4:56:1304:56:1301 June 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:56:13 上午4:56 上午04:56:136 月-23MOMODA POWERPOINTLorem 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