IEC61850工程应用建模标准.ppt

1、IEC61850工程应用建模标准介绍内容1.IEC61850标准简介标准简介2.应用建模标准与应用建模标准与IEC61850对比对比1.统一数据类型定义统一数据类型定义2.统一逻辑节点定义统一逻辑节点定义3.典型装置的模型框架典型装置的模型框架4.GOOSE/SV模型、配置与传输模型、配置与传输5.双网冗余机制双网冗余机制6.故障报告故障报告IEC61850标准制定的背景 电力系统原来有电力系统原来有IEC870-5-101IEC870-5-101、IEC870-5-103IEC870-5-103、DNP3.0DNP3.0等标准规约在广泛等标准规约在广泛使用。这些规约主要面向以串口为通讯介使用

2、。这些规约主要面向以串口为通讯介质的微机装置时代。质的微机装置时代。主要存在规约的应用功能比较有限，主要存在规约的应用功能比较有限，各厂家对应用功能自行扩充无法互操作，各厂家对应用功能自行扩充无法互操作，规约数据表达能力限制应用功能的发展。规约数据表达能力限制应用功能的发展。不支持装置间的通讯功能。不支持装置间的通讯功能。IEC61850标准制定的背景 1995 1995年国际电工委员会第年国际电工委员会第5757委员会委员会（IEC TC57IEC TC57）开始成立了）开始成立了3 3个工作组负责制个工作组负责制定定IEC61850IEC61850标准。这标准。这3 3个工作组参考和吸收个

3、工作组参考和吸收了已有的许多相关标准，于了已有的许多相关标准，于19991999年年3 3月提出月提出了委员会的草案版本。标准的各个部分经过了委员会的草案版本。标准的各个部分经过完善陆续于完善陆续于20032003年、年、20042004年正式发布为年正式发布为IEC61850IEC61850系列国际标准。系列国际标准。国内也从国内也从20012001年开始研究翻译相关标年开始研究翻译相关标准，并于准，并于04060406年发布等同采用年发布等同采用IEC61850IEC61850标准的标准的DL/T860DL/T860系列标准。系列标准。IEC61850标准制定的背景 IEC61850 IE

4、C61850标准标准是是迄今为止迄今为止最为完善的最为完善的变电站自动化标准变电站自动化标准。IEC61850 IEC61850是一个网络和计算机技术高是一个网络和计算机技术高度发展的产物。从度发展的产物。从20002000年开始的嵌入式硬年开始的嵌入式硬件技术、嵌入式操作系统技术的快速发展件技术、嵌入式操作系统技术的快速发展和广泛应用，为和广泛应用，为IEC61850IEC61850在电力系统的应在电力系统的应用创造了有利条件。用创造了有利条件。从从0505年开始国内各个厂家开始陆续退年开始国内各个厂家开始陆续退出基于出基于IEC61850IEC61850的装置和系统。的装置和系统。IEC6

5、1850标准制定的背景 同传统的同传统的IEC60870-5-103IEC60870-5-103标准相比，标准相比，IEC61850IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，不仅仅是一个单纯的通信规约，而而且且是数字化变电站自动化系统的标准是数字化变电站自动化系统的标准，指导指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。该标准通过对变电站自动化系等各个领域。该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互

6、操作性，可以在不同厂家的了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接设备之间实现无缝连接，从而，从而大大提高变电大大提高变电站自动化技术水平站自动化技术水平和和安全稳定运行水平，实安全稳定运行水平，实现完全互操作。现完全互操作。IEC61850标准制定的背景IEC61850IEC61850解决的主要问题解决的主要问题网络通信网络通信变电站内信息共享和互操作变电站内信息共享和互操作变电站的集成与工程实施变电站的集成与工程实施IEC61850通信系统的整体结构IEC61850标准的主要内容数据建模 IEC61850 IEC61850和以前使用的标准不同之处在于对象模和以前使用的标准不

7、同之处在于对象模型，它以服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型型，它以服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型和数据对象模型建立了装置和变电站的数据模型。和数据对象模型建立了装置和变电站的数据模型。I IEC61850EC61850定义了统一的定义了统一的XMLXML配置语言用于描述这配置语言用于描述这些数据模型。些数据模型。这些工作使得装置和变电站的数据变得透明化，这些工作使得装置和变电站的数据变得透明化，使得数据变得确定化，满足数据读取和互操作的要求。使得数据变得确定化，满足数据读取和互操作的要求。数据自描述 和和IEC608705-5IEC608705-5系列标准采用面向点的数据描述方法不

8、系列标准采用面向点的数据描述方法不同，同，IEC61850IEC61850标准对于信息均采用面向对象的数据自描述方标准对于信息均采用面向对象的数据自描述方法，该方法包含：法，该方法包含：1)1)定义各类数据对象类型（定义各类数据对象类型（DOTypeDOType、DATypeDAType）2)2)多种类型的数据对象组成逻辑节点类型（多种类型的数据对象组成逻辑节点类型（LNTypeLNType）3)3)多种类型的逻辑节点组成逻辑设备，最后形成装置模板多种类型的逻辑节点组成逻辑设备，最后形成装置模板 4)4)通过多个装置实例、一次设备实例形成变电站数据通过多个装置实例、一次设备实例形成变电站数据

9、5)5)定义了完整地描述这些数据对象的语言代码和方法定义了完整地描述这些数据对象的语言代码和方法 6 6)定义了完整地描述面向对象的数据服务的方法定义了完整地描述面向对象的数据服务的方法 IEC61850对象命名 标准定义了逻辑设备名、逻辑节点名、数标准定义了逻辑设备名、逻辑节点名、数据类名和数据属性名几个层次结构据类名和数据属性名几个层次结构 根据该层次结构表示的数据对象名的命名根据该层次结构表示的数据对象名的命名规则如下：规则如下：缩写LD logical device 如：如：PROTLN logical node 如：距离二段如：距离二段保护功能保护功能DO data object如：

10、如：保护动作保护动作OpDA data attribute 如：动作值、时标等如：动作值、时标等 LN Type（设备类型）DO（数据表示设备状态）DO（数据表示设备参数）.services（对设备的操作控制）.Real world device(circuit breaker)Logical device(circuit breaker)mapping实际设备与模型之间的关系实际设备与模型之间的关系逻辑节点逻辑节点分类分类 作为最基本的功能单元作为最基本的功能单元逻辑节点可以划分为逻辑节点可以划分为1313大类，以首字母区分。大类，以首字母区分。名称名称描述描述AxxxAxxx自动控制自动控

11、制CxxxCxxx监视控制监视控制GxxxGxxx通用功能通用功能IxxxIxxx接口接口/归档归档LxxxLxxx系统逻辑节点系统逻辑节点MxxxMxxx计量计量/测量测量PxxxPxxx保护保护RxxxRxxx保护相关保护相关SxxxSxxx传感器、监视传感器、监视TxxxTxxx互感器互感器XxxxXxxx开关设备开关设备YxxxYxxx电力变压器电力变压器ZxxxZxxx其他设备其他设备模型常用逻辑节点模型常用逻辑节点名称名称用途用途CSWICSWI开关控制器开关控制器GGIOGGIO通用过程通用过程I/OI/OMMXUMMXU测量测量PDIFPDIF差动保护差动保护PDISPDIS距

12、离保护距离保护PSCHPSCH保护配置保护配置PTOCPTOC过流保护过流保护PTOVPTOV过压保护过压保护PTRCPTRC保护跳闸保护跳闸PTTRPTTR过负荷保护过负荷保护PTUFPTUF低周保护低周保护模型常用逻辑节点模型常用逻辑节点名称名称描述描述RBRFRBRF失灵保护失灵保护RDRERDRE故障录波故障录波RFL0RFL0故障定位故障定位RRECRREC重合闸重合闸RSYNRSYN同期、检同期同期、检同期XCBRXCBR断路器断路器XSWIXSWI刀闸刀闸TCTRTCTR电流互感器电流互感器TVTRTVTR电压互感器电压互感器常用数据对象常用数据对象类型类型名称名称定义定义SPS

13、SPS单点单点DPSDPS双点状态双点状态INSINS整数状态整数状态ACTACT保护动作保护动作ACDACD方向保护动作信息方向保护动作信息SPGSPG单点定值单点定值INGING整型定值整型定值ASGASG模拟量定值模拟量定值名称名称定义定义SPCSPC单点控制单点控制DPCDPC双点控制双点控制INCINC整数状态控制整数状态控制MVMV测量值测量值CMVCMV复杂测量值复杂测量值SAVSAV采样值采样值WYEWYE3 3相系统的相地测量值相系统的相地测量值DELDEL3 3相系统的相相测量值相系统的相相测量值介绍内容1.IEC61850标准简介标准简介2.IEC61850工程应用建模标

14、准工程应用建模标准1.统一逻辑节点定义统一逻辑节点定义2.统一数据类型定义统一数据类型定义3.典型装置的模型框架典型装置的模型框架4.GOOSE/SV模型、配置与传输模型、配置与传输5.双网冗余机制双网冗余机制6.故障报告故障报告应用建模标准总的原则本标准严格遵循本标准严格遵循IEC 61850标准，是标准，是IEC 61850标准的细标准的细化和补充，规范了化和补充，规范了IEC 61850标准中不明确的部分。标准中不明确的部分。本标准统一了本标准统一了IEC 61850标准应用的数据类型定义，避免标准应用的数据类型定义，避免因各制造厂商数据类型不统一引起的数据类型冲突，避免因各制造厂商数据

15、类型不统一引起的数据类型冲突，避免因各种数据类型支持不同导致的实施困难。因各种数据类型支持不同导致的实施困难。本标准统一了几种典型类型的设备的模型框架，对于一个本标准统一了几种典型类型的设备的模型框架，对于一个包含多个虚拟设备的装置，该装置的各个虚拟设备应参照包含多个虚拟设备的装置，该装置的各个虚拟设备应参照对应类型的设备的逻辑节点列表进行建模。对应类型的设备的逻辑节点列表进行建模。本标准以国网保护标准设计规范为基础，统一扩充了各种本标准以国网保护标准设计规范为基础，统一扩充了各种保护所包含的逻辑节点和逻辑节点中的数据对象。保护所包含的逻辑节点和逻辑节点中的数据对象。本标准对本标准对GOOSE

16、和和SV的模型、配置和传输等方面进行了的模型、配置和传输等方面进行了规范。规范。逻辑节点类的定义应用模型应用模型标准在标准在IEC 61850标准基础上，建立了符合国内标准基础上，建立了符合国内应用要求的逻辑节点类定义。应用要求的逻辑节点类定义。附录附录A列出了列出了220 kV及以上国网标准化装置需要统一扩充及以上国网标准化装置需要统一扩充的逻辑节点类的定义的逻辑节点类的定义附录附录B列出了列出了110 kV及以及以下下国网标准化装置需要统一扩充国网标准化装置需要统一扩充的逻辑节点类的定义的逻辑节点类的定义其它逻辑节点类和数据类应符合其它逻辑节点类和数据类应符合DL/T 860.74要求，不得要求，不得扩充扩充扩充信号和定值的命名空间为扩充信号和定值的命名空间为“SGCC:2009”，在装置的，在装置的ICD模型的模型的dataNs中应标明；统一扩充的数据用中应标明；统一扩充的数据用E表示，表示，ESG为国网标准化中定义的定值，为国网标准化中定义的定值，EO为各厂家统一规范为各厂家统一规范的自定义定值，也为可选项。的自定义定值，也为可选项。属性名属性类型说明TM/OLN名应从逻辑节点