IEC61850标准工程应用模型.docx

1、IEC61850标准工程应用模型浙江省电力公司IEC61850标准工程应用模型（试行）20081029发布 2008*试行浙 江 省 电 力 公 司浙江省电力公司IEC61850标准工程应用模型范围本模型规范规定了变电站应用DL/T 860（等同采用IEC61850）系列标准时系统结构、配置、模型、服务、功能、语法、语义的统一性以及选用参数的规范性，并规定了在实际应用中扩充功能应遵循的原则。本规范适用于浙江省电力公司采用DL/T 860系列标准的变电站自动化系统的开发、设计、测试、调试、维护、应用。引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规范中的引用而构成为本规范的条文。本规范出版时，所示版本均

2、为有效。所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列最新版本的可能性。DL/T 860.1（IEC 61850-1）变电站内通信网络和系统 第1部分：介绍和概述DL/T 860.2（IEC 61850-2）变电站内通信网络和系统 第2部分：术语DL/T 860.3（IEC 61850-3）变电站内通信网络和系统 第3部分：总体要求DL/T 860.4（IEC 61850-4）变电站内通信网络和系统 第4部分：系统和工程管理DL/T 860.5（IEC 61850-5）变电站内通信网络和系统 第5部分：功能的通信要求和设备模型功能和设备模型的通信要求DL/T 860.6（IEC 61850

3、-6）变电站内通信网络和系统 第6部分：变电站自动化系统配置描述语言变电站自动化系统结构语言DL/T 860.71（IEC 61850-7-1）变电站内通信网络和系统 第7-1部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构原理和模型DL/T 860.72（IEC 61850-7-2）变电站内通信网络和系统 第7-2部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构抽象通信服务接口（ACSI）DL/T 860.73（IEC 61850-7-3）变电站内通信网络和系统第7-3部分变电站和线路（馈线）设备基本通信结构公用公共数据类DL/T 860.74（IEC 61850-7-4）变电站通信网络和系统 第7

4、-4部分： 变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构兼容的逻辑节点类和数据类DL/T 860.81（IEC 61850-8-1）变电站通信网络和系统 第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM） 映射到MMS（ISO/IEC9506第1部分和第2部分） DL/T 860.91（IEC 61850-9-1）变电站通信网络和系统 第9-1部分：特定通信服务映射（SCSM）-通过单向多路点对点串行通信链路的采样值DL/T 860.92（IEC 61850-9-2）变电站通信网络和系统 第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM）- 通过ISO/IEC 8802-3GB/T 15629.3的采样值DL/T

5、860.10（IEC 61850-10）变电站通信网络和系统 第10部分： 一致性测试配置工具、配置文件及声明文件配置工具配置工具分为系统配置工具和装置配置工具。系统配置工具由系统集成商提供；装置配置工具由装置厂商提供。配置工具应能对导入的配置文件进行语法校验，并保证导出的配置文件语法正确。装置配置工具负责生成和维护装置ICD文件，并支持导入全站SCD文件以提取需要的装置实例配置信息，完成装置配置并下装配置数据到装置， 系统配置工具负责生成和维护SCD文件。工具导入ICD文件，完成系统实例化配置后，导出全站SCD配置文件。工具可支持SSD文件的生成和导入。装置配置工具应支持系统配置工具进行以下

6、实例配置：a) 通信参数配置。如通信子网配置、网络IP地址、网关地址等；b) IED名称和描述配置；c) DOI描述的配置，包括离线描述“desc”和在线描述“dU”。d) 报告控制块及其数据集配置；e) GOOSE控制块及其数据集配置；配置文件配置文件是指描述通信相关的智能电子设备（IED）配置和参数、通信系统配置、开关场（功能）结构及它们之间关系的文件。规定文件格式的主要目的是：以兼容的方式，在不同厂家提供的IED配置工具和系统配置工具间，交换智能电子设备能力描述和变电站自动化系统描述。本规范采用DL/T860.6中规定的变电站配置语言作为SCL标准语法，并根据DL/T860.81修正以下

7、内容：SCL_Enums.xsd文件中“tPredefinedAttributeNameEnum”类型，增加“SBO”、“SBOw”、“Oper”、“Cancel”四种。系统应具备的配置文件包括：a) ICD文件：IED能力描述文件。由装置厂商提供给系统集成厂商，该文件描述了IED提供的基本数据模型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数。ICD文件应包含模型自描述信息。如LD和LN实例应包含中文“desc”属性，通用模型GAPC和GGIO实例中的DOI应包含中文“desc”属性。ICD文件应包含版本修改信息，明确描述修改时间、修改版本号等内容；b) SSD文件：系统规格文件，全站唯一。该文件

8、描述了变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点，最终包含在SCD文件中；c) SCD文件：全站系统配置文件，全站唯一。该文件描述了所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成。SCD文件应包含版本修改信息，明确描述修改时间、修改版本号等内容；d) CID文件：IED实例配置文件，每个装置一个。由装置厂商根据SCD文件中与特定的IED的相关配置生成。配置流程按DL/T 860.6（IEC 61850-6）第5章的定义，装置组态流程如下图所示：图1 系统组态流程图a) 装置厂商提供装置配置工具，生成符合实施规范模型要求的装置ICD文件，各厂商应保证本

9、厂各类型装置ICD文件的模板DataTypeTemplates的一致性，以及与本规范附录C定义的数据类型的一致性，不能有冲突；b) 系统集成商提供系统配置工具，导入装置ICD文件，统一进行所有装置的实例配置，生成全站SCD配置文件，其中须保留ICD文件的私有项；c) 装置厂商使用装置配置工具导入SCD文件，增加自己的内部功能配置数据，生成最终下载到装置的数据文件，完成装置配置。声明文件IED厂商提供的声明文件应包括以下三种：a) 模型一致性说明文档。包括IED数据模型中采用的逻辑节点类型定义、CDC数据类型定义以及数据属性类型定义，文档格式采用DL/T860.73和DL/T860.74中数据类

10、型定义的格式。b) 协议一致性说明文档。按照DL/T860.72附录A提供协议一致性说明，包括ACSI基本一致性说明、ACSI模型一致性说明和ACSI服务一致性说明三个部分。c) 协议补充信息说明文档。包含了协议一致性说明文档中没有规定的IED通信能力的描述信息，如支持的最大客户连接数，TCP_KEEPLIVE参数，文件名的最大长度以及ACSI实现的相关补充信息等。IED建模规范物理设备建模原则一个物理设备即一个IED，建模为一个装置对象。该对象是一个容器，包含server对象，server对象中包含至少一个LD对象，每个LD对象中至少包括3个LN对象。服务器建模原则Server描述了一个设备

11、外部可见（可访问）的行为，因此每个server至少有一个访问点。如果有多个访问点，必须在ICD文件中体现。一般情况下，一个物理设备中只包含一个server对象。当物理设备是网关时，该物理设备包含多个LD。通常，需要为网关接入的设备的每个LD对应建立一个LD模型。逻辑设备建模总体原则DL/T860.7中描述逻辑设备为由一组指定范围应用的逻辑节点组合而成的虚拟的设备。逻辑设备位于server中，每一个逻辑设备可以看作是一个包含LN对象和提供相关服务的容器。一般情况下应把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。同时应注意：SGCB控制数据对象不能跨LD，数据集原则上不应跨LD。逻辑设备的划分宜

12、依据功能进行，按以下几种类型进行划分： 公用LD，inst名为“LD0” 测量LD，inst名为“MEAS” 保护LD，inst名为“PROT” 控制及开入LD，inst名为“CTRL” 智能终端LD，inst名为“RPIT”（Remote Process Interface Terminal） 录波LD，inst名为“RCD”在不影响正常功能的条件下，不宜划分过多LD。为使定值切换等操作简化，保护功能宜使用一个LD来表示。逻辑节点建模总体原则需要通信的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，LN类及其数据类统一扩充，见附录A。DL/T8

13、60.7或附录A中已经定义LN而且是IED自身完成的最小功能单元，应按照DL/T860.7或附录A的LN类建LN模型，比如各种保护功能、测量功能、控制功能、闭锁功能等等；其它没有定义或不是IED自身完成的最小功能单元应建通用LN模型（GGIO和GAPC），如测控装置的断路器本体信号、主变本体信号和保护装置的非电量保护信号等。命名原则a) IED名由系统配置工具统一配置，ICD文件中IED名为“TEMPLATE”；b) 标准74部分词汇缩写不够用，补充如下：Acc AccelerateBF Breaker failureDev DeviceErr ErrorFst FirstLong LongO

14、V Over voltageUV Under voltageOC Over currentPmt Permit, permittedPers Persist, persistentSig SignalStrp Strap（压板）c) 开关、闸刀及相关控制CSWI和闭锁状态CILO建议可添加变电站间隔命名规则作为前缀，示例如下：500kV线路间隔内开关使用“Q0”，I母侧闸刀使用“Q1G”，II母侧闸刀使用“Q2G”，I母侧地刀使用“Q1GD”，II母侧地刀使用“Q2GD”，线路侧地刀使用“QLGD”；220kV双母线接线的线路间隔内开关使用“Q0”，I母侧闸刀使用“Q1G”，II母侧闸刀使用“

15、Q2G”，线路侧闸刀使用“Q3G”，开关线路侧地刀使用“Q3GD1”，开关母线侧地刀使用“Q1GD”，线路地刀使用“Q3GD2”；220kV母联间隔内开关使用“Q0”，I母侧闸刀使用“Q1G”，II母侧闸刀使用“Q2G”，I母侧地刀使用“Q1GD”，II母侧地刀使用“Q2GD”；母设间隔闸刀使用“Q1G”，地刀使用“Q1GD”；母线地刀使用“IMGD1”，“IIMGD2”表示I母地刀1，II母地刀2；对于分相开关，使用开关命名加字母“A”、“B”、“C”表示，如“CBA”表示A相开关；d) 其它类LN建议可添加功能英文缩写作为前缀。保护功能分段使用后缀名表达，如不分段则为1。建议的前缀示例如下

16、：线路测量使用“LinMMXU1”（三相）或“LinMMXN1”（单相）；母线测量使用“BusMMXU1”（三相）或“BusMMXN1”（单相）；开关同期控制使用“CBSynCSWI1”；开关无压控制使用“CBDeaCSWI1”；开入遥信使用“BinInGGIOx”；装置告警信号使用“DevAlmGGIOx”；GOOSE告警信号使用“GOAlmGGIOx”；相间距离二段保护使用“PPPDIS2”；接地距离三段保护使用“PGPDIS3”；相过流二段使用“PhPTOC2”；零序过流三段使用“ZerPTOC3”；纵联（高频）距离使用“CarDisPDIS1”及“CarDisPSCH1”；纵联（高频）

17、零序使用“CarZerPTOC1”及“CarZerPSCH1”；比例差动保护使用“PctDifPDIF1”速断差动保护使用“HiSetPDIF1”零序差动保护使用“ZerPDIF1”远方跳闸使用“RemTrPSCH1”充电保护使用“ChaPTOC1”TV断线过流保护使用“TVFailPTOC1”等。LNodeType定义a) 逻辑节点类和数据类统一扩充，见附录A；b) 自定义LNodeType的 id名称格式为：厂家前缀_LN类名（_其它后缀）。DOType定义a) 公用数据类统一扩充，见附录B；b) 保护测控功能用的DOType应按附录C统一定义，禁止自定义DOType；c) 附录C中无法表

18、达的数据类型，厂家需要扩充需要符合以下命名规范，命名规范为：厂家前缀_DO类名（_其它后缀）DAType定义a) 公用数据属性类型不允许扩充；b) 保护测控功能用的DAType按附录C统一定义，不允许自定义DAType；c) 附录C中无法表达的数据类型，厂家需要扩充需要符合以下命名规范，命名规范为：厂家前缀_DA类名（_其它后缀）LN实例建模a) 断路器使用XCBR实例，闸刀使用XSWI实例，两者的控制均使用CSWI实例；b) 断路器控制模型中同期合与无压合分别建不同实例的CSWI，采用CSWI中Check的sync位区分同期合与强制合，强制合不单独建实例；c) 常规交流测量使用MMXU实例，

19、单相测量使用MMXN实例，不平衡测量使用MSQI实例，差动测量使用MDIF实例；d) 其它控制功能如小电流接地试跳，根据开关是单点还是双点，分别使用GAPC实例的SPCSO数据或DPCSO数据；e) 如果需要分相建模，应该分相建不同实例，如分相断路器和互感器模型；f) 标准已定义的报警使用模型中的信号，其他的统一在GGIO中扩充；告警信号用GGIO的Alm上送，普通遥信信号用GGIO的Ind上送；g) 一个LN中的DO如果需要重复使用时，应按加阿拉伯数字后缀的方式扩充；h) GGIO和GAPC是通用输入输出逻辑节点，扩充DO必须按Ind1，Ind2，Ind3；Alm1，Alm2，Alm3；SP

20、CSO1，SPCSO2，SPCSO3的标准方式实现；i) DOI实例配置如遥测系数、遥控超时时间等应支持系统组态配置；j) 同一种保护的不同段分别建不同实例；k) 同一种保护的不同测量方式分别建不同实例，如相过流PTOC和零序过流PTOC，分相电流差动PDIF和零序电流差动PDIF等；l) 突变量保护是普通保护的实例，如突变量差动保护是PDIF的实例、突变量零序差动保护是PTOC的实例、突变量距离保护是PDIS的实例等；m) 比例制动差动保护和差动速断保护分别建不同实例；n) 充电保护、TV断线过流保护均是PTOC的不同实例；o) 涉及多个时限，动作定值相同，且有独立的保护动作信号的保护功能应

21、按照面向对象的概念划分成多个相同类型的逻辑节点，动作定值只在第一个时限的实例中映射；p) 远方跳闸使用PSCH模型，远跳收发信和跳闸信号采用标准强制的ProTx、ProRx、Op信号；q) 纵联距离保护由实例PDISPSCH组成，纵联零序保护由实例PTOCPSCH组成；r) 同期模型RSYN，主要适应于控制，不适用于保护，因此将重合闸检同期相关定值在自动重合闸RREC中扩充，不单独建模s) 复压闭锁过流使用PVOC模型t) 过励磁保护使用PVPH模型u) 非电量信号建议使用GGIO模型v) 保护功能的启动信号Str必须提供故障方向信息，如果保护功能没有故障方向信息，必须填“unknown”；装

22、置的总启动信号映射到PTRC的启动信号中；标准中要求每个保护逻辑节点均必须有启动信号，装置实际没有的可以填总启动信号，也可以不填；对于归并的启动信号，如后备启动，可以映射到每个后备保护逻辑节点的启动信号来上送，也可以采用放在GGIO中上送的方式w) 保护功能的动作信号Op不带故障方向信息，Op是逻辑节点PTRC产生跳闸信号Tr的条件，保护LN与断路器XCBR之间必须有PTRC。保护必须使用PTRC模型实例，其中Str为保护启动信号，Op为保护动作信号，Tr为经保护出口压板后的跳闸出口信号；x) 保护模型中对应要跳闸的每个断路器各使用一个PTRC实例。如母差保护按间隔建PTRC实例，变压器保护每

23、侧断路器建PTRC实例，3/2接线线路保护则建两个PTRC实例；y) 如果母差保护内含失灵保护，母差保护每个间隔单独建RBFR实例，用于不同间隔的失灵保护；控制模型a) 控制模型如SBOw、Oper、Cancel按全站统一定义的结构实现，具体见附录B；b) 遥控返回的原因代码应按标准定义统一使用；c) 关于断路器刀闸模型建模分为两种情况： 过程层设备智能化，具有过程层通信的情况：开关逻辑节点XCBR，位于过程层智能设备，开关位置采用数据Pos，数据属性stVal建模；刀闸逻辑节点XSWI，位于过程层智能设备，刀闸位置采用数据Pos，数据属性stVal建模；间隔层智能设备，通过GOOSE接收过程

24、层智能设备的开关刀闸的位置信息。这些位置信息在间隔层设备建模为CSWI（与该开关或者刀闸的控制模型对应），采用数据Pos，数据属性stVal，供站控层设备与间隔层设备交换信息使用； 过程层设备非智能化，无过程层通信的情况：开关逻辑节点XCBR，位于间隔层智能设备，开关位置采用数据Pos，数据属性stVal建模；刀闸逻辑节点XSWI，位于间隔层智能设备，刀闸位置采用数据Pos，数据属性stVal建模；对站控层设备通信，开关刀闸位置信息在间隔层设备建模为CSWI（与该开关或者刀闸的控制模型对应），采用数据Pos，数据属性stVal。由于没有智能化过程层设备，故开关刀闸LN置于间隔层设备。d) 断路

25、器、刀闸接入单位置，建模分为两种情况： 过程层设备智能化，具有过程层通信的情况：由过程层智能设备处理单位置到双位置的转换，建模同断路器位置接入合位和分位，具有过程层通信的模型； 过程层设备非智能化，无过程层通信的情况：由间隔层智能设备处理单位置到双位置的转换，建模同断路器位置接入合位和分位，具有过程层通信的模型；e) 地刀不控制，只接入位置的情况，将CSWI.Pos. ctlModel值置为0，即只有状态（status-only）f) 变压器档位的建模：测控用ATCC，智能终端用YLTC。对于分相的变压器档位，智能终端使用三个YLTC实例对应三个相别；测控装置如需分相控制建模则作为三个ATCC

26、实例来建模，如果不分相控制则在一个ATCC中扩展TapChgA、TapChgB、TapChgC表示分相的档位。在ATCC中扩展OpUp、OpDn、OpStop三个DO，类型为ACT，用于发出GOOSE命令。数据集为了提高工程实施的效率，各厂家提供的装置ICD文件中应预先定义统一名称的数据集，并由装置厂家预先配置数据集中的数据。测控装置预定义下列数据集，前面为数据集描述，括号中为数据集名：a) 遥测（dsAin）b) 遥信（dsDin）c) 故障信号（dsAlarm）d) 告警信号（dsWarning）e) 通信工况（dsCommState）f) 装置参数（dsParameter）保护装置预定义

27、下列数据集，前面为数据集描述，括号中为数据集名：a) 保护事件（dsTripInfo）b) 保护遥信（dsRelayDin）c) 保护压板（dsRelayEna）d) 保护录波（dsRelayRec）e) 保护遥测（dsRelayAin）f) 故障信号（dsAlarm）g) 告警信号（dsWarning）h) 通信工况（dsCommState）i) 装置参数（dsParameter）j) 保护定值（dsSetting）k) GOOSE信号（dsGOOSE0），如果需要多个GOOSE数据集时，数据集名依次为dsGOOSE0、dsGOOSE1、dsGOOSE2系统组态软件应支持对各个装置的数据集包

28、含的数据进行增减。报告BRCB和URCB均采用多个实例可视方式。为了提高工程实施的效率，各厂家提供的装置ICD文件中应预先配置与预定义的数据集相对应的报告控制块，报告控制块的名称应统一，各装置厂家应预先正确配置报告控制块中的参数。测控装置预配置下列报告控制块，前面为描述，括号中为名称：a) 遥测（urcbAin），为无缓冲报告控制块b) 遥信（brcbDin）c) 故障信号（brcbAlarm）d) 告警信号（brcbWarning）e) 通信工况（brcbCommState）保护装置预定义下列数据集，前面为数据集描述，括号中为数据集名：a) 保护事件（brcbTripInfo）b) 保护压板

29、（brcbRelayEna）c) 保护录波（brcbRelayRec）d) 保护遥测（urcbRelayAin），为无缓冲报告控制块e) 保护遥信（urcbRelayDin）f) 故障信号（brcbAlarm）g) 告警信号（brcbWarning）h) 通信工况（brcbCommState）GOOSE建模GOOSE配置a) 各保护装置应在ICD文件中预先配置GOOSE控制块；b) 通信地址参数由系统组态统一配置，装置根据SCD文件的配置具体实现GOOSE功能；c) GOOSE输出数据集应支持DA方式；d) 保护测控装置（除测控联闭锁用GOOSE信号外）应在ICD文件的GOOSE数据集中预先配

30、置满足工程需要的GOOSE输出信号。为了避免误选含义相近的信号，进行GOOSE连线配置时应从保护装置GOOSE数据集中选取信号；e) 保护测控装置GOOSE输入定义采用虚端子的概念，在以“GOIN”为前缀的GGIO逻辑节点实例中定义DO信号，这些DO信号与GOOSE外部输入虚端子一一对应，通过该GGIO中DO的描述和dU可以确切描述该信号的含义，作为GOOSE连线的依据。装置GOOSE输入进行分组时，采用不同GGIO实例号来区分；f) 在SCD文件中每个装置的LLN0逻辑节点中的Inputs部分定义该装置接收哪些GOOSE输入，每个输入相对应的Extref中IntAddr，填写与之相对应的以“

31、GOIN”为前缀的GGIO中DO信号的引用名；g) 装置应通过在ICD文件中支持多个AccessPoint的方式支持多个独立的GOOSE网络。在只连接过程层GOOSE网络的AccessPoint，可以直接建LLN0与GGIO逻辑节点，应通过在相应AccessPoint的LN0中定义Inputs，接收来自相应GOOSE网的GOOSE输入。GOOSE告警a) GOOSE通信中断须送出告警信号，设置网络断链告警。在接收报文的允许生存时间（Time Allow to live）的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE报文时判断为中断。双网通信时须分别设置双网的网络断链告警。b) GOOSE通信时对接收报文的配置不一致信息须送出告警信号，判断条件为配置版本号及DA类型不匹配。c) 为了体现GOOSE中断告警和GOOSE配置版本错误告警模型，ICD文件中应配置有逻辑接点GOAlmGGIO，其中配置足够多的Alm用于GOOSE中断告警和GOOSE配置版本错误告警。系统组态生成SCD时添加与GOOSE配置相关的Alm的desc描述，厂家根据desc描述配置具体Alm与内部信号的关联。GOOSE的收发机制GOOSE发