《IEC61850通信協(xié)議.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《IEC61850通信協(xié)議.doc（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

IEC61850通信協(xié)議 電自1117 王鵬遠(yuǎn) 2011309030227 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際電工委員會(huì)第57技術(shù)委員會(huì)于2004年頒布的、應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。作為基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)的變電站唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)吸收了IEC60870系列標(biāo)準(zhǔn)和UCA的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)吸收了很多先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)保護(hù)和控制等自動(dòng)化產(chǎn)品和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）的設(shè)計(jì)產(chǎn)生深刻的影響。它將不僅應(yīng)用在變電站內(nèi)，而且將運(yùn)用于變電站與調(diào)度中心之間以及各級(jí)調(diào)度中心之間。國(guó)內(nèi)外各大電力公司、研究機(jī)構(gòu)都在積極調(diào)整產(chǎn)品研發(fā)方向，力圖和新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，以適應(yīng)未來的發(fā)展方向 一． IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)的組成及特點(diǎn) IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)共10大類、14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)DL/T860. 1.IEC6l 850-1(DL/T860.1) 基本原則。包括IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的介紹和概貌。 2.IEC61850-2(DL/T860.2) 術(shù)語。搜集了整個(gè)61850系列標(biāo)準(zhǔn)所涉及術(shù)語解釋。 3.IEC61850-3 (DL/T860.3) 一般要求。包括質(zhì)量要求（可靠性、可維護(hù)性、系統(tǒng)可用性、輕便性、安全性），環(huán)境條件，輔助服務(wù)，其他標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 4.IEC61850-4(DL/T860.4) 系統(tǒng)和工程管理。包括工程要求（參數(shù)分類、工程工具、文件），系統(tǒng)使用周期（產(chǎn)品版本、工程交接、工程交接后的支持），質(zhì)量保證（責(zé)任、測(cè)試設(shè)備、典型測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、工廠驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收）。 5.IEC61850-5(DL/T860.5) 功能和裝置模型的通信要求。包括邏輯節(jié)點(diǎn)的途徑（access of logical nodes），邏輯通信鏈路，通信信息片PICOM（Piece of Information for Communication）的概念，功能的定義。 6.IEC61850-6(DL/T860.6) 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)語言。包括裝置和系統(tǒng)屬性的形式語言描述 7.IEC61850-7(DL/T860.7) 變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)一一原理和模式、抽象通信服務(wù)接口、公共數(shù)據(jù)級(jí)別和屬性、兼容的邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)對(duì)象DO尋址，共4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。包括抽象通信服務(wù)接口的描述，抽象通信服務(wù)的規(guī)范，服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的模型；抽象公共數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別和屬性的定義；邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，數(shù)據(jù)對(duì)象及其邏輯尋址。 8.IEC61850-8(DL/T860.8) 特殊通信服務(wù)映射SCSM。該標(biāo)準(zhǔn)將ACSI映射到了MMS，適用于變電站和間隔層內(nèi)以及變電站層和間隔層之間通信映射。 9.IEC61850-9(DL/T860.9) 特殊通信服務(wù)映射SCSM。間隔層和過程層內(nèi)以及間隔層和過程層之間通信的映射，單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行鏈路上的采樣值及映射到ISO/IEC 8802-3的采樣值。 10.IEC61850一10(DL/T860.10) 一致性測(cè)試。一致性測(cè)試的目的是測(cè)試產(chǎn)品是否符合特定標(biāo)準(zhǔn)。 二． IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn) 1.定義了變電站的信息分層結(jié)構(gòu) 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)草案提出了變電站內(nèi)信息分層的概念，將變電站的通信體系分為 3 個(gè)層次，即變電站層、間隔層和過程層，并且定義了層和層之間的通信接口。 2.采用了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模技術(shù) IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，定義了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型。每個(gè)IED包含一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器本身又包含一個(gè)或多個(gè)邏輯設(shè)備。邏輯設(shè)備包含邏輯節(jié)點(diǎn)，邏輯節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)對(duì)象。數(shù)據(jù)對(duì)象則是由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成的公用數(shù)據(jù)類的命名實(shí)例。從通信而言，IED 同時(shí)也扮演客戶的角色。任何一個(gè)客戶可通過抽象通信服務(wù)接口（ACSI）和服務(wù)器通信可訪問數(shù)據(jù)對(duì)象。 3.數(shù)據(jù)自描述 該標(biāo)準(zhǔn)定義了采用設(shè)備名、邏輯節(jié)點(diǎn)名、實(shí)例編號(hào)和數(shù)據(jù)類名建立對(duì)象名的命名規(guī)則；采用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了對(duì)象之間的通信服務(wù)，比如，獲取和設(shè)定對(duì)象值的通信服務(wù)，取得對(duì)象名列表的通信服務(wù)，獲得數(shù)據(jù)對(duì)象值列表的服務(wù)等。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述在數(shù)據(jù)源就對(duì)數(shù)據(jù)本身進(jìn)行自我描述，傳輸?shù)浇邮辗降臄?shù)據(jù)都帶有自我說明，不需要再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行工程物理量對(duì)應(yīng)、標(biāo)度轉(zhuǎn)換等工作。由于數(shù)據(jù)本身帶有說明，所以傳輸時(shí)可以不受預(yù)先定義限制，簡(jiǎn)化了對(duì)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)工作。 4.網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)了變電站內(nèi)信息傳輸所必需的通信服務(wù)，設(shè)計(jì)了獨(dú)立于所采用網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層協(xié)議的抽象通信服務(wù)接口（ASCI）。在 IEC61850-7-2 中，建立了標(biāo)準(zhǔn)兼容服務(wù)器所必須提供的通信服務(wù)的模型，包括服務(wù)器模型、邏輯設(shè)備模型、邏輯節(jié)點(diǎn)模型、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)集模型。客戶通過 ACSI，由專用通信服務(wù)映射（SCSM）映射到所采用的具體協(xié)議棧，例如制造報(bào)文規(guī)范（MMS）等。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)使用 ACSI和 SCSM技術(shù)，解決了標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性與未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展之間的矛盾，即當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展時(shí)只要改動(dòng) SCSM，而不需要修改 ACSI。 三． IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì) 1. 它對(duì)變電站內(nèi)IED(智能電子設(shè)備)間的通信進(jìn)行分類和分析，定義了變電站裝置間和變電站對(duì)外通信的10種類型，針對(duì)這10種通信需求進(jìn)行分類和甄別。 2. 針對(duì)不同的通信，不同的優(yōu)化方式。引入GOOSE（面向通用對(duì)象的變電站事件）、SMV（采樣測(cè)量值）和MMS（制造報(bào)文規(guī)范）等不同通信方式的通信方式，滿足變電站內(nèi)裝置間的通信需求。 3.建立裝置的數(shù)字化模型，理順功能、IED、LD（邏輯設(shè)備）、LN（邏輯節(jié)點(diǎn)）概念的關(guān)系和隸屬。統(tǒng)一功能和裝置實(shí)現(xiàn)直接的規(guī)范。 4.建立統(tǒng)一的SCD（變電站系統(tǒng)配置描述文件），使得各個(gè)變電站盡管在電壓等級(jí)、供電范圍、一次接線方式等等不盡相同的情況下，依然能夠建立起一個(gè)統(tǒng)一格式、統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)方式、各個(gè)廠商通用的變電站配置。 5.首次提出過程層概念和解決方案，使得電子式互感器的得以推廣和應(yīng)用。 四．IEC61850標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用展望 實(shí)施IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是變電和配電自動(dòng)化產(chǎn)品、電網(wǎng)監(jiān)控和保護(hù)產(chǎn)品等的開發(fā)方向，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用按目前的發(fā)展?fàn)顩r和預(yù)計(jì)分為三個(gè)階段。 1. 蘊(yùn)育期：全套標(biāo)準(zhǔn)正式頒發(fā) 電力公司開始組織專家開展對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤和消化研究，將IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析與比較，并論證新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的可行性和必要性。主要的設(shè)備制造商和應(yīng)用開發(fā)商積極開展對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的研究，在標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，重新定義其產(chǎn)品架構(gòu)，考慮建立其產(chǎn)品的基于統(tǒng)一建模的功能模型、數(shù)據(jù)模型以及通信模型，并開始建立DEMO系統(tǒng)。 這階段主要是對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤和研發(fā)。國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)主要是變電站層。由于技術(shù)和制造上的原因，滿足新標(biāo)準(zhǔn)的過程層和間隔層的產(chǎn)品尚不會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)，但國(guó)外大的制造商（如ABB、Siemens）將有試驗(yàn)性產(chǎn)品出現(xiàn)，并在若干變電站內(nèi)試點(diǎn)。 2.快速增長(zhǎng)期：新標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施 隨著標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)的提高，出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)兼容性檢測(cè)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)品的“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一模型、互聯(lián)開放”的格局基本形成，符合新標(biāo)準(zhǔn)的過程層、間隔層產(chǎn)品開始投入正式運(yùn)行，基于GOOSE信息傳輸機(jī)制的測(cè)控單元將首先進(jìn)入工程應(yīng)用，保護(hù)測(cè)控一體化的產(chǎn)品也將逐步應(yīng)用。隨著電子式互感器技術(shù)的成熟，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，智能斷路器的應(yīng)用，數(shù)字化變電站自動(dòng)化架構(gòu)成為現(xiàn)實(shí)。 這個(gè)階段是新標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施期，大量滿足新標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。新標(biāo)準(zhǔn)具有較高的技術(shù)門檻，需要研發(fā)、生產(chǎn)單位具有很強(qiáng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蠼?、?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以及通信設(shè)計(jì)等能力。技術(shù)儲(chǔ)備不夠的企業(yè)將被淘汰出局。 3.成熟期：標(biāo)準(zhǔn)普遍應(yīng)用 由于人類面臨環(huán)境惡化以及能源危機(jī)等嚴(yán)重現(xiàn)實(shí)，使得可再生能源得到廣泛應(yīng)用。電力生產(chǎn)和傳輸過程中需要更大量的IED，這些裝置具有成本較低、采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約、內(nèi)嵌智能和網(wǎng)絡(luò)功能、可組合使用、可遠(yuǎn)程維護(hù)等功能。電力自動(dòng)化產(chǎn)品的“即插即用”隨處可見，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和IEC61970標(biāo)準(zhǔn)成為電力自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)還可望成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的工業(yè)控制通信標(biāo)準(zhǔn)。更新一代的標(biāo)準(zhǔn)開始醞釀，以融入更新的技術(shù)和理念，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的可靠性、自動(dòng)化和智能化水平。 參考文獻(xiàn) [1]高翔主編.數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社，2008：69-85. [2]百度百科.IEC61850詞條[EB/OL]. http://baike.baidu.com/view/1256445.htm?fr=aladdin