IEC61850簡(jiǎn)單介紹ppt課件

1、IEC61850開(kāi)展歷程-現(xiàn)有技術(shù)及問(wèn)題SAS在國(guó)外有30多年歷史，國(guó)內(nèi)有20多年歷史。多種網(wǎng)絡(luò)與私有協(xié)議并存。無(wú)法互操作。 IEC61850開(kāi)展歷程-制定過(guò)程目的：互操作性不是互換性。 一個(gè)世界，一種技術(shù)，一個(gè)規(guī)范IEC TC57 WG10、11、12 制定19952005。2005年至今修訂，2021年出第2版-添加在線監(jiān)測(cè)。代表了SAS技術(shù)的最新趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)。是一個(gè)非常龐大的規(guī)范體系，不僅僅是一個(gè)通訊協(xié)議。IEC61850與傳統(tǒng)技術(shù)比較互操作性 數(shù)據(jù)模型通訊效力 工程配置影響范圍IEC61850技術(shù)-與傳統(tǒng)技術(shù)比較 數(shù)據(jù)模型 1現(xiàn)有技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。 缺

2、陷： 不能滿足用戶各種需求，往往需求擴(kuò)展； 擴(kuò)展后不能相互識(shí)別，無(wú)法互操作。IEC61850技術(shù)-與傳統(tǒng)技術(shù)比較數(shù)據(jù)模型 1IEC61850技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)： 可以滿足各種IED的個(gè)性化需求； 可以互操作； 缺陷： 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，對(duì)硬件要求高。 IEC61850與傳統(tǒng)技術(shù)比較-信息模型IEC61850數(shù)據(jù)組織例如：Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2MXMXAVLogical NodesFunctional Constraint“MMXU2$MX$A =Feeder #2 Current Measure

3、mentsIEC61850技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較-通訊協(xié)議通訊協(xié)議 1傳統(tǒng)技術(shù)不嚴(yán)厲分層，運(yùn)用層與底層聯(lián)絡(luò)比較嚴(yán)密。效力種類不能滿足數(shù)字化變電站需求，不支持在線效力。 2IEC61850定義了獨(dú)立于所采用網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)用層協(xié)議的通訊效力。處理了規(guī)范的穩(wěn)定性與未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)展之間的矛盾。 3IEC61850定義了60多種效力，可以滿足變電站通訊需求。支持在線獲取數(shù)據(jù)模型，也支持IED程度通訊GOOSE報(bào)文 。IEC61850與傳統(tǒng)技術(shù)比較-通訊效力通訊效力-數(shù)據(jù)訪問(wèn)的方法 IEC61850定義了60多種效力，可滿足數(shù)字化變電站通訊需求。特點(diǎn)： 1支持在線獲取數(shù)據(jù)模型； 2支持維護(hù)設(shè)備之間橫向通訊GOOSE

4、報(bào)文 。IEC61850技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較-通訊效力傳統(tǒng)IED之間溝通方式： IEC61850技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較-通訊效力IED之間邏輯互鎖： 61850 GOOSEIEC61850技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較-通訊效力IED之間通訊的要求：11臺(tái)設(shè)備同時(shí)向多臺(tái)設(shè)備發(fā)報(bào)文；2快速性4ms； . . . Bkr 1RelayTripBkr 2RelayBkr NRelayBkr 3RelayBFIIEC61850技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較-工程配置IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-文件構(gòu)成 系統(tǒng)概貌 IEC61850-1 引見(jiàn)和概述 IEC61850-2 術(shù)語(yǔ) IEC61850-3 總體要求 IEC61850-4 系統(tǒng)和

5、工程管理 IEC61850-5 功能的通訊要求和設(shè)備模型數(shù)據(jù)模型 IEC61850-7-4 兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類 IEC61850-7-3 公用數(shù)據(jù)類IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-文件構(gòu)成 籠統(tǒng)通訊效力 IEC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 籠統(tǒng)通訊效力接口ACSI 映射到實(shí)踐的通訊網(wǎng)絡(luò) IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 IEC61850-9-1經(jīng)過(guò)單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通訊鏈路采樣值 IEC61850-9-2 經(jīng)過(guò)ISO/IEC8802-3傳輸采樣值IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型1、IED運(yùn)用模型規(guī)范：物理設(shè)備建模原那么 一個(gè)物理設(shè)備

6、，應(yīng)建模為一個(gè)IED對(duì)象。該對(duì)象是一個(gè)容器，包含server對(duì)象，server對(duì)象中至少包含一個(gè)LD(邏輯設(shè)備)對(duì)象，每個(gè)LD對(duì)象中至少包含3個(gè)LN對(duì)象：LLN0、LPHD、其他運(yùn)用邏輯接點(diǎn)。 LLN0：邏輯設(shè)備公共數(shù)據(jù)，如銘牌、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀信息；LPHD：代表?yè)碛羞壿嫻?jié)點(diǎn)的物理設(shè)備的公共數(shù)據(jù)，如物理設(shè)備的銘牌、運(yùn)轉(zhuǎn)情況信息 安裝模型ICD文件中IED名應(yīng)為“TEMPLATE。實(shí)踐系統(tǒng)中的IED名由系統(tǒng)配置工具一致配置。 2、IED運(yùn)用模型規(guī)范：效力器Server建模原那么 IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型Server描畫(huà)了一個(gè)設(shè)備外部可見(jiàn)可訪問(wèn)的行為，每個(gè)server至少應(yīng)有一個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)Ac

7、cessPoint。一切訪問(wèn)點(diǎn)，應(yīng)在同一個(gè)ICD文件中表達(dá)。 (注:訪問(wèn)點(diǎn)以S、G、M描畫(huà))MMS goose sv 3、IED運(yùn)用模型規(guī)范：邏輯設(shè)備LD建模原那么 邏輯設(shè)備建模原那么，應(yīng)把某些具有公用特性的邏輯節(jié)點(diǎn)組合成一個(gè)邏輯設(shè)備。LD不宜劃分過(guò)多，維護(hù)功能宜運(yùn)用一個(gè)LD來(lái)表示。SGCB控制的數(shù)據(jù)對(duì)象不應(yīng)跨LD，數(shù)據(jù)集包含的數(shù)據(jù)對(duì)象不應(yīng)跨LD。 IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型邏輯設(shè)備的劃分宜根據(jù)功能進(jìn)展，按以下幾種類型進(jìn)展劃分： o公用LD，inst 名為“LD0； o丈量LD，inst 名為“MEAS； 遙丈量 o維護(hù)LD，inst 名為“PROT； o控制LD，inst 名為“CT

8、RL； o維護(hù)測(cè)控過(guò)程層訪問(wèn)點(diǎn)的LD，inst 名為“PI；(或scld) o智能終端LD，inst 名為“RPIT； o錄波LD，inst 名為“RCD； o 合并單元LD，inst 名為“MU。 注：假設(shè)安裝中同一類型的LD 超越一個(gè)可經(jīng)過(guò)添加兩位數(shù)字尾綴，如MU01、MU02。 IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型3、IED運(yùn)用模型規(guī)范：邏輯節(jié)點(diǎn)LN建模原那么 每個(gè)最小功能單元建模為一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)對(duì)象，屬于同一功能對(duì)象的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性應(yīng)放在同一個(gè)LN對(duì)象中，假設(shè)規(guī)范的LN類不滿足功能對(duì)象的要求，可進(jìn)展LN類擴(kuò)展或者新建LN類。每個(gè)邏輯設(shè)備下面都應(yīng)該有一個(gè)LN0節(jié)點(diǎn)。 IEC61850規(guī)范引見(jiàn)

9、-數(shù)據(jù)模型IEC61850技術(shù)引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2DODODADALogical Nodes源自于CDCIEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-數(shù)據(jù)模型IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力IEC61850定義了9大類60種ACSI 。 1關(guān)聯(lián)效力 2信息模型效力 3定值組效力 4自動(dòng)上送的報(bào)告效力 5日志效力 6快速報(bào)文效力 7采樣值效力 8對(duì)時(shí) 9文件效力IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力IEC61850的效力也是基于模型的，在通訊網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?/p>

10、，包含層次參數(shù)信息的有序功能報(bào)文。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)定義通訊效力，用籠統(tǒng)建模方法設(shè)計(jì)出籠統(tǒng)通訊效力接口，定義了變電站設(shè)備的公共的適用效力。主要定義了兩種機(jī)制的通訊效力。一種是客戶機(jī)/效力器模型，它提供了控制、報(bào)告、取數(shù)據(jù)值等效力。一種是發(fā)布/訂閱方式，它提供GOOSE/GSSE效力主要用在時(shí)間關(guān)鍵的運(yùn)用中，如繼電維護(hù)設(shè)備的快速、可靠地?cái)?shù)據(jù)傳輸、周期性的采樣值的傳輸效力。IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力客戶/效力器方式IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力發(fā)布/訂閱方式IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊協(xié)議IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力61850的效力有多種，選擇報(bào)

11、告效力、定值效力、控制效力、GOOSE效力和SV效力等。報(bào)告效力是在效力器和客戶機(jī)之間，傳輸變化的事件、告警、開(kāi)入、模擬量等信息的效力。變化信息的報(bào)告上送，觸發(fā)方式存在數(shù)據(jù)變化、質(zhì)量變化、數(shù)據(jù)刷新完好性周期等。報(bào)告具有帶緩存報(bào)告、無(wú)緩存報(bào)告。IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力報(bào)告的配置IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊效力事件：數(shù)據(jù)改動(dòng) 周期性報(bào)告 總呼喚2種報(bào)告：非緩存報(bào)告緩存報(bào)告IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-工程配置言語(yǔ)SCL基于XML技術(shù)，IEC61850定義了一種變電站配置言語(yǔ)SCL，描畫(huà)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與一次開(kāi)關(guān)場(chǎng)之間的關(guān)系及IED配置情況。SCL提供了一致工程數(shù)據(jù)格式。SCL有4種文件類型

12、， 1系統(tǒng)規(guī)范描畫(huà)文件SSD 2系統(tǒng)配置描畫(huà)文件SCD 3IED才干描畫(huà)文件ICD 4IED配置后的描畫(huà)文件CIDIEC61850規(guī)范引見(jiàn)-工程配置言語(yǔ)SCLSLC文檔應(yīng)包含頭、變電站、通訊、智能電子設(shè)備和數(shù)據(jù)模板五個(gè)根本組成部分。1、頭：描畫(huà)SCL文檔的版本和修訂號(hào)以及稱號(hào)映射關(guān)系2、變電站：從功能的角度描畫(huà)開(kāi)關(guān)場(chǎng)設(shè)備以及描畫(huà)一切設(shè)備。目前還未實(shí)現(xiàn)3、通訊：描畫(huà)與通訊相關(guān)的對(duì)象類型、如子網(wǎng)、通訊訪問(wèn)點(diǎn)，描畫(huà)有關(guān)智能電子設(shè)備間的銜接，作為邏輯節(jié)點(diǎn)客戶和效力器間的通訊路由根底。4、智能電子設(shè)備：描畫(huà)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品相關(guān)的安裝對(duì)象，如智能電子設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)等。5、數(shù)據(jù)模板：詳細(xì)定義了一切

13、在文件中出現(xiàn)的邏輯節(jié)點(diǎn)、包括它的類型以及該邏輯節(jié)點(diǎn)所包含的數(shù)據(jù)對(duì)象DO。IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-工程配置言語(yǔ)SCLICD、CID文件就目前接觸而言，差別不大CID文件中包含：1、本安裝的通訊網(wǎng)絡(luò)配置，包括GOOSE、MMS網(wǎng)絡(luò)的IP地址、MAC地址、VLAN等配置信息。2、安裝的實(shí)例配置，安裝所在的間隔稱號(hào)、安裝稱號(hào)等配置信息。3、相關(guān)的數(shù)據(jù)類模板DataTypeTemplates配置，包括LNodeType、DoType、DAType、EnumType等。 IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-工程配置言語(yǔ)SCLSCL-實(shí)現(xiàn)了不同廠家工程工具的互操作，簡(jiǎn)化了工程實(shí)施過(guò)程。IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-工程

14、配置過(guò)程IEC61850與數(shù)字化變電站的關(guān)系數(shù)字化變電站關(guān)注功能通訊是數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)互操作性對(duì)對(duì)數(shù)字化變電站的根本要求IEC61850提供了完益處理方案IEC61850規(guī)范引見(jiàn)-通訊網(wǎng)絡(luò)IEC61850運(yùn)用以太網(wǎng)技術(shù)?？偩€型和環(huán)網(wǎng)以及雙網(wǎng)或單網(wǎng)等多種方式。以太網(wǎng)交換機(jī)必需支持優(yōu)先級(jí)設(shè)置IEEE802.1Q和虛擬局域網(wǎng)VLAN，IEEE802.1P。 IEC61850變電站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造 變電站層雙網(wǎng)通訊冗余機(jī)制雙網(wǎng)雙IP通訊機(jī)制 雙網(wǎng)采用各自獨(dú)立的IP網(wǎng)段地址進(jìn)展通訊。 優(yōu)點(diǎn)：是雙網(wǎng)各自獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)底層不用切換，但運(yùn)用層處置較復(fù)雜，雙網(wǎng)可靠性取決于運(yùn)用層雙網(wǎng)處置機(jī)制，常見(jiàn)的有雙發(fā)雙收方式，熱備用方式和冷備用方式。雙網(wǎng)單IP通訊機(jī)制 將雙網(wǎng)綁定為一條邏輯鏈路，組成冗余網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)卡單IP通訊。這種機(jī)制優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用層處置和配置都較簡(jiǎn)單，和單網(wǎng)是一樣。雙網(wǎng)可靠性只取決于雙網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)底層切換。 銜接站控層的計(jì)算機(jī)和間隔層IED。采用客戶/效力器方式通訊，站控層計(jì)算機(jī)為客戶端，間隔層IED為效力器。 完成IED級(jí)的五防功能。采用基于發(fā)布/訂閱方式通訊