IEC61850简单介绍课件.pptx

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1、IEC61850发展历程-现有技术及问题SAS在国外有30多年历史，国内有20多年历史。多种网络与私有协议并存。无法互操作。IEC61850发展历程-制定过程目标：互操作性（不是互换性）。一个世界，一种技术，一个标准IEC TC57 WG10、11、12 制订（19952005）。2005年至今修订，2010年出第2版-增加在线监测。代表了SAS技术的最新趋势，是实现数字化变电站的关键技术。是一个十分庞大的标准体系，不仅仅是一个通信协议。IEC61850与传统技术比较互操作性 数据模型通信服务 工程配置影响范围IEC61850技术-与传统技术比较 数据模型 1）现有技术 优点：简单，容易实现。

2、缺点：不能满足用户各种需求，往往需要扩充；扩充后不能相互识别，无法互操作。IEC61850技术-与传统技术比较数据模型 1）IEC61850技术 优点：能够满足各种IED的个性化需求；能够互操作；缺点：实现复杂，对硬件要求高。IEC61850与传统技术比较-信息模型IEC61850数据组织示例：Physical DevicePhysical Device(network address)(network address)Logical DeviceLogical Device(e.g.Relay1)(e.g.Relay1)MMXU1MMXU1MMXU2MMXU2MXMXAVLogical No

3、desLogical NodesFunctional ConstraintFunctional Constraint“MMXU2$MX$AMMXU2$MX$A”=Feeder#2 Current MeasurementsIEC61850技术与传统技术比较-通信协议通信协议 1）传统技术不严格分层，应用层与底层联系比较紧密。服务种类不能满足数字化变电站需要，不支持在线服务。2）IEC61850定义了独立于所采用网络和应用层协议的通信服务。解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾。3）IEC61850定义了60多种服务，可以满足变电站通信需求。支持在线获取数据模型，也支持IED水平通信（GO

4、OSE报文）。IEC61850与传统技术比较-通信服务通信服务-数据访问的方法 IEC61850定义了60多种服务，可满足数字化变电站通信需求。特点：1）支持在线获取数据模型；2）支持保护设备之间横向通信（GOOSE报文）。IEC61850技术与传统技术比较-通信服务传统IED之间沟通方式：IEC61850技术与传统技术比较-通信服务IED之间逻辑互锁：61850 GOOSE61850 GOOSEIEC61850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）；.Bkr 1RelayTripBkr 2RelayBkr NRelayBkr

5、3RelayBFIIEC61850技术与传统技术比较-工程配置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）映射到实际的通信网络 IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC

6、8802-3 IEC61850-9-1通过单向多路点对点串行通信链路采样值 IEC61850-9-2 通过ISO/IEC8802-3传输采样值IEC61850标准介绍-数据模型1、IED应用模型规范：物理设备建模原则 一个物理设备，应建模为一个IED对象。该对象是一个容器，包含server对象，server对象中至少包含一个LD(逻辑设备)对象，每个LD对象中至少包含3个LN对象：LLN0、LPHD、其他应用逻辑接点。（LLN0：逻辑设备公共数据，如铭牌、设备运行状态信息；LPHD：代表拥有逻辑节点的物理设备的公共数据，如物理设备的铭牌、运行状况信息）装置模型ICD文件中IED名应为“TEMP

7、LATE”。实际系统中的IED名由系统配置工具统一配置。2、IED应用模型规范：服务器（Server）建模原则 IEC61850标准介绍-数据模型Server描述了一个设备外部可见（可访问）的行为，每个server至少应有一个访问点（AccessPoint）。所有访问点，应在同一个ICD文件中体现。(注:访问点以S、G、M描述)MMS goose sv 3、IED应用模型规范：逻辑设备（LD）建模原则 逻辑设备建模原则，应把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。LD不宜划分过多，保护功能宜使用一个LD来表示。SGCB控制的数据对象不应跨LD，数据集包含的数据对象不应跨LD。IEC618

8、50标准介绍-数据模型逻辑设备的划分宜依据功能进行，按以下几种类型进行划分：o公用LD，inst 名为“LD0”；o测量LD，inst 名为“MEAS”；遥测量 o保护LD，inst 名为“PROT”；o控制LD，inst 名为“CTRL”；o保护测控过程层访问点的LD，inst 名为“PI”；(或scld)o智能终端LD，inst 名为“RPIT”；o录波LD，inst 名为“RCD”；o 合并单元LD，inst 名为“MU”。注：若装置中同一类型的LD 超过一个可通过添加两位数字尾缀，如MU01、MU02。IEC61850标准介绍-数据模型3、IED应用模型规范：逻辑节点（LN）建模原则

9、每个最小功能单元建模为一个逻辑节点对象，属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个LN对象中，若标准的LN类不满足功能对象的要求，可进行LN类扩展或者新建LN类。每个逻辑设备下面都应该有一个LN0节点。IEC61850标准介绍-数据模型IEC61850技术介绍-数据模型Physical DevicePhysical Device(network address)(network address)Logical DeviceLogical Device(e.g.Relay1)(e.g.Relay1)MMXU1MMXU2DODODADALogical NodesLogical Nodes源自于C

10、DCIEC61850标准介绍-数据模型IEC61850标准介绍-数据模型IEC61850标准介绍-通信服务IEC61850定义了9大类60种ACSI。1）关联服务 2）信息模型服务 3）定值组服务 4）主动上送的报告服务 5）日志服务 6）快速报文服务 7）采样值服务 8）对时 9）文件服务IEC61850标准介绍-通信服务IEC61850的服务也是基于模型的，在通信网络上传输的，包含层次参数信息的有序功能报文。采用面向对象技术定义通信服务，用抽象建模方法设计出抽象通信服务接口，定义了变电站设备的公共的实用服务。主要定义了两种机制的通信服务。一种是客户机/服务器模型，它提供了控制、报告、取数据

11、值等服务。一种是发布/订阅模式，它提供GOOSE/GSSE服务（主要用在时间关键的应用中，如继电保护设备的快速、可靠地数据传输）、周期性的采样值的传输服务。IEC61850标准介绍-通信服务客户客户/服务器模式服务器模式IEC61850标准介绍-通信服务发布发布/订阅模式订阅模式IEC61850标准介绍-通信服务IEC61850标准介绍-通信协议IEC61850标准介绍-通信服务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、

12、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标准介绍-通信服务报告的配置报告的配置IEC61850标准介绍-通信服务事件：数据改变 周期性报告 总召唤2种报告：非缓存报告缓存报告IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL基于XML技术，IEC61850定义了一种变电站配置语言（SCL），描述变电站自动化系统与一次开关场之间的关系及IED配置情况。SCL提供了统一工程数据格式。SCL有4种文件类型，1）系统规范描述文件（SSD）2）系统配置描述文件（SCD）3）IED能力描述文件（ICD）4）IED配置后的描述文件（CID）IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL

13、SLC文档应包含头、变电站、通信、智能电子设备和数据模板五个基本组成部分。1、头：描述SCL文档的版本和修订号以及名称映射关系2、变电站：从功能的角度描述开关场设备以及描述所有设备。目前还未实现3、通信：描述与通信相关的对象类型、如子网、通信访问点，描述有关智能电子设备间的连接，作为逻辑节点客户和服务器间的通信路由基础。4、智能电子设备：描述与变电站自动化系统产品相关的装置对象，如智能电子设备、逻辑节点实现等。5、数据模板：详细定义了所有在文件中出现的逻辑节点、包括它的类型以及该逻辑节点所包含的数据对象DO。IEC61850标准介绍-工程配置语言SCLICD、CID文件就目前接触而言，差别不大

14、CID文件中包含：1、本装置的通信网络配置，包括GOOSE、MMS网络的IP地址、MAC地址、VLAN等配置信息。2、装置的实例配置，装置所在的间隔名称、装置名称等配置信息。3、相关的数据类模板DataTypeTemplates配置，包括LNodeType、DoType、DAType、EnumType等。IEC61850标准介绍-工程配置语言SCLSCL-实现了不同厂家工程工具的互操作，简化了工程实施过程。IEC61850标准介绍-工程配置过程IEC61850与数字化变电站的关系数字化变电站关注功能通信是数字化变电站的关键技术互操作性对对数字化变电站的基本要求IEC61850提供了完整解决方案

15、IEC61850标准介绍-通信网络IEC61850使用以太网技术。总线型和环网以及双网或单网等多种形式。以太网交换机必须支持优先级设置（IEEE802.1Q）和虚拟局域网（VLAN，IEEE802.1P）。IEC61850变电站网络结构 变电站层双网通信冗余机制双网双IP通信机制 双网采用各自独立的IP网段地址进行通信。优点：是双网各自独立，网络底层不用切换，但应用层处理较复杂，双网可靠性取决于应用层双网处理机制，常见的有双发双收模式，热备用模式和冷备用模式。双网单IP通信机制 将双网绑定为一条逻辑链路，组成冗余网络，实现双网卡单IP通信。这种机制优点是应用层处理和配置都较简单，和单网是一样。

16、双网可靠性只取决于双网的网络底层切换。连接站控层的计算机和间隔层IED。采用客户/服务器模式通信，站控层计算机为客户端，间隔层IED为服务器。完成IED级的五防功能。采用基于发布/订阅模式通信的GOOSE报文。可以用100M光以太网或电以太网。间隔层网络 连接间隔层IED和过程层IED（例如合并单元、智能单元）。采用发布/订阅模式通信。主要完成传输测保装置需要的采样值（SV）和开关量（GOOSE）。一般用100M光以太网。过程层网络 包括变电站监控系统、远动系统、防误闭锁系统、保护信息管理系统、通讯监控系统、电量远传系统、安防监视系统及火灾报警系统的功能。站控层设备与间隔层设备之间采用IEC6

17、1850进行通信，实现网络共用、信息共享。站控层设备1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。4月-234月-23Monday,April 24,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:39:2318:39:2318:394/24/2023 6:39:23 PM3、越是没有本领的就越加自命不凡。4月-2318:39:2318:39Apr-2324-Apr-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:39:2318:39:2318:39Monday,April 24,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2318:39:2318:39:23A

18、pril 24,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。24四月20236:39:23下午18:39:234月-237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月236:39下午4月-2318:39April 24,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/2418:39:2318:39:2324 April 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:39:23下午6:39下午18:39:234月-2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。4/24/2023 6:39:23 PM18:39:2324-4月-2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。4/24/2023 6:39 PM4/24/2023 6:39 PM4月-234月-2312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。24-Apr-2324 April 20234月-2313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Monday,April 24,202324-Apr-234月-2314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。4月-2318:39:2324 April 202318:39谢谢大家谢谢大家