IEC 61850标准

IEC61850规约整体介绍1.总体概念1.1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870-5-103标准相比，IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，而且是数字化变电站自动化系统的标准，指导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，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平，实现完全互操作。

IEC61850解决的主要问题（1）网络通信；（2）变电站内信息共享和互操作；（3）变电站的集成与工程实施。

1.2 IEC61850重要的基本名词MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV：sampled value 采样值LD：LOGICAL-DEVICE 逻辑设备，代表典型变电站功能集的实体LN：LOICAL-NODE 逻辑节点，代表典型变电站功能的实体CDC：common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。

DA：data attribute数据属性，数据属性（IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC$DO$DA FC：functional constraint功能约束FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。

服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。

客户端：向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。

IEC61850规约整体介绍1.总体概念1.1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870-5-103标准相比，IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，而且是数字化变电站自动化系统的标准，指导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，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平，实现完全互操作。

IEC61850解决的主要问题（1）网络通信；（2）变电站内信息共享和互操作；（3）变电站的集成与工程实施。

1.2 IEC61850重要的基本名词MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV：sampled value 采样值LD：LOGICAL-DEVICE 逻辑设备，代表典型变电站功能集的实体LN：LOICAL-NODE 逻辑节点，代表典型变电站功能的实体CDC：common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。

DA：data attribute数据属性，数据属性（IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC$DO$DA FC：functional constraint功能约束FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。

服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。

客户端：向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。

智能电网IEC61850标准智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

智能变电站是智能电网的物理基础，也是智能电网建设中变电站的必然发展趋势。

智能变电站是通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，以智能一次设备和统一信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策等功能，对智能电网安全状态评估/预警/控制、优化系统运行、可再生能源即插即退、与调度中心/电源/负荷及相关变电站协同互动等提供支撑的变电站。

本章介绍了基于IEC61850标准的数字化变电站，建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内一次设备和二次设备的数字化通信，以全站为对象统一配置保护和自动化功能。

1 IEC61850标准基本情况1.1 IEC61850提出背景变电站自动化系统(Substation Automation Sysetm，SAS)在我国应用发展十多年来，为保障电网安全经济运行发挥了重要作用。

但目前也多少存在着二次接线复杂，自动化功能独立、堆砌，缺少集成应用和协同操作，数据缺乏有效利用等问题。

这些问题大多是由于变电站整体数字化、信息化水平不高，缺乏能够完备实现信息标准化和设备之间互操作的变电站通信标准造成的。

电网的不断发展和电力市场化改革的深入对电网安全经济运行和供电质量的要求不断提高，变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切，数字化变电站成为SAS的发展方向。

据统计，全世界共有50多种变电站通信规约。

如此多种规约不仅给用户带来不便，也增加了厂家自身的负担。

很多厂家为了适应更多的用户往往在其产品中集成了几种规约。

变电站通信网络和系统（IEC 61850）标准概述由于现有的规约五花八门、缺乏统一性，数字化（智能化）变电站成为发展方向，性能和速度已不再是问题，因此产生了IEC 61850标准。

IEC 61850系列标准吸收国际先进新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。

所以它是一个十分庞大的标准体系，确切地说，它是一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准则。

IEC 61850系列标准的全称：变电站通信网络和系统（Communication Networks and Systems in Substations），它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系列要求。

IEC 61850的关键技术：1)变电站三层接口2)采用模型思想进行对变电站统一建模3)抽象通信服务和特定通信服务4)统一的配置描述语言5)IEC 61850标准包括10个部分：6)IEC 61850-1基本原则，包括了适用范围和目的，定义了变电站内IED（电子式互感器Intelligent Electronic Device）之间的通信和相关系统要求，并论述了制定一个适合标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。

7)IEC 61850-2术语，给出了IEC 61850文档中涉及的关于变电站自动化系统特定术语及其定义。

8)IEC 61850-3总体要求，详细说明系统通信网络的总体要求，重点是质量要求（可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络要求），还涉及了环境条件（温度、湿度、大气压力、机械振动、电磁干扰等）和供电要求的指导方针，并根据其他标准和规范对相关的特定要求提出了建议。

9)IEC 61850-4系统和项目管理，描述了对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验所用的专用调度要求。

主要包括：工程过程及其支持工具，，整个系统及其IED的生命周期，系统生命期内的质量保证供三个方面。

IEC61850标准的学习IEC61850是一个变电站自动化系统通信体系标准，而不是一个简单的通信协议。

这个标准不仅适用于变电站自动化内部通信网络，也适用于配电自动化、电能计量系统、发电厂自动化系统和其它相关领域。

在网络通信层面：IEC61850标准总结了电力生产过程的特点和要求，归纳出电力系统所必需的信息传输的网络服务，设计出抽象通信服务接口ACSI，它独立于具体的网络应用层协议(例如，目前采用的MMS协议)，与采用的网络(例如现在采用的IP)无关。

考虑到TCP/IP、OSI、现场总线等各种各样的通信系统己经建立起来，IEC61850引入了特殊通信服务映射(SCSM)的概念。

SCSM的内容，就是根据系统需求(例如，最大允许延时)将ACSI的信息模型和信息交换方法映射到具体的通信技术，例如，MMS、FMS、DNP或EIC60870一5等应用层协议。

由于电力系统生产的复杂性，对信息传输的响应时间也有不同的要求，在变电站的过程内可能采用不同类型的网络，IEC61850这种体系结构很容易适应这种变化，只需要改变SCSM或者使用系列SCSM的组合，就可以利用最合适的技术来为变电站自动化系统功能提供支持。

IEC61850标准包括如下十部分内容:1.IEC61850一1基本原则，即IEC61850标准概述，包括适用范围和目的，定义了变电站内IED（智能电子设备）之间的通信和相关系统要求，并论述了制定一个适用标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。

2.IEC6185O一2术语，给出了IEC61850文档中涉及的关于变电站自动化系统特定术语及其定义。

3.IEC6185O一3总体要求，详细说明系统通信网络的总体要求，重点是质量要求(可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络要求)，还涉及了环境条件(温度、湿度、大气压力、机械震动、电磁干扰等)和供电要求的指导方针，并根据其他标准和规范对相关的特定要求提出了建议。

iec61850标准IEC 61850标准是国际电工委员会（IEC）制定的用于电力系统自动化的通信协议标准。

该标准的制定旨在实现电力系统设备之间的互操作性，提高设备之间的通信效率和可靠性，促进电力系统自动化的发展。

IEC 61850标准的出现，标志着电力系统通信技术迈向了一个新的里程碑，为电力系统的智能化、数字化和网络化奠定了坚实的基础。

IEC 61850标准的主要特点之一是采用了面向对象的通信模型，将电力系统中的各种设备抽象为对象，通过统一的数据模型进行描述和通信。

这种面向对象的通信模型使得设备之间的通信更加灵活、可扩展，并且能够更好地适应复杂多变的电力系统环境。

同时，IEC 61850标准还采用了基于以太网的通信方式，使得通信速度更快，传输容量更大，能够满足电力系统对实时性和可靠性的要求。

除此之外，IEC 61850标准还规定了一套完整的通信服务和数据模型，包括通信服务的定义、通信数据的组织方式、通信数据的传输方式等。

这些规定为电力系统中各种设备之间的通信提供了统一的标准，确保了设备之间的互操作性和通信的可靠性。

同时，IEC 61850标准还规定了通信协议的配置文件和工程文件的格式，使得设备的配置和工程的组态更加简便和灵活。

IEC 61850标准的应用将极大地推动电力系统的智能化和数字化进程。

通过采用IEC 61850标准，电力系统可以实现设备之间的信息共享和协调控制，提高系统的运行效率和可靠性。

同时，IEC 61850标准还为电力系统的监控、保护、自动化等功能提供了更加灵活和强大的通信支持，为电力系统的安全稳定运行提供了有力的保障。

总的来说，IEC 61850标准的出现对电力系统的发展具有重要的意义。

它不仅推动了电力系统通信技术的发展，也为电力系统的智能化和数字化提供了重要的支持。

随着电力系统的不断发展和完善，相信IEC 61850标准将会发挥越来越重要的作用，为电力系统的安全稳定运行和可持续发展做出更大的贡献。

3。

1概述IEC 61850标准不仅给变电站自动化系统提供最完备的通信标准，而且能够对数字化变电站应用技术做好最大的支撑.IEC 61850标准还运用到给变电站的自动化系统所处理的对象建立了一致的模型，这个操作主要是根据该通信标准来进行的；而且在整个过程中还需要采用相关的技术和接口，主要有面向对象技术和抽象服务通信接口（Abstract Communication)，而且该接口是不依赖系统所具有的网络的结构的,同时还应用了GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event），它是针对通用对象的,传输实时性要求高的事件；使用XML文档对装置数据内容和结构进行描述;提出SCL（Station Configuration Language)语言描述变电站配置。

目的是实现设备间的无缝连接，达到“即插即用”，“一个世界、一种技术、一个标准”是工业控制通信所追求的最终目标。

[1]下面主要从十个方面来对IEC61850标准进行相关的介绍：IEC61850—1 基本原则，对IEC61850标准的总体情况进行了简单的说明;IEC61850—2 相关专业用语的阐述;IEC61850-3 有关的规范和要求，主要有关于质量方面（是否可靠，是否可以进行维护，所用的系统是否具有可用性，是否轻便，而且安全)，应该处于哪一种环境中，其他的辅助性服务有哪些，除此之外的标准和规范有什么。

IEC61850—4对于系统和工程方面所提出的要求和规范，工程方面：主要对工程实施过程中所应遵循的要求，比如参数分类、工程文件、工具等；系统方面：周期,主要包括工程交接以及交接后的支持;质量方面：主要是对这一标准实施过程中质量管理的流程.IEC61850—5 功能和装置模型的相关概述，主要是阐述了一些概念和功能的定义，如逻辑节点的途径，逻辑通信链路,通信信息片PICOM;IEC61850—6结构语言,主要一些形式语言描述，包括装置和系统属性；IEC61850—7—1阐述了变电站和馈线设备的使用是基于什么理论知识以及采用的是什么模式运作的。

IEC61850标准理解IEC61850标准理解一IEC61850的应用范围IEC61850应用与变电站自动化系统。

对于变电站自动化系统，我的理解就是，变电站内的所有可监控的一次设备、二次设备和前置机系统。

对于IEC61850其他的应用，不在标准的讨论范围之内。

二IEC61850与传统通信规约的比较传统通信规约都是面向信号的，是线性的点，以点号（地址）来识别，自描述性比较差，需要双方事先约定；因此造成了不同厂家之间的设备和系统互通互联十分困难。

而IEC61850使用了面向对象建模技术，数据模型具有自描述能力，通信双方不需要事先约定。

因此相对传统通信规约，IEC61850的优点是显而易见的：可以很好的实现互操作。

三IEC61850的主要思想与技术1 分层结构变电站自动化系统所要完成的主要功能有控制、监视、设备及其馈线保护以及系统配置、通信管理、软件管理等维护功能，IEC 61850 从逻辑上将系统的功能分配在3个层次上，即变电站层、间隔层和过程层，其中：过程层主要完成开关量I/O、模拟量采样和控制命令的发送等与一次设备相关的功能；间隔层主要使用一个间隔的数据并对该间隔内的一次设备进行操作，完成如线路保护、间隔单元控制等功能；变电站层的功能分为2 类：一是与过程层关联的变电站层功能，指使用多个间隔或整站的一次设备信息并对该范围内的一次设备进行监视和控制，如母线保护或全站范围内的闭锁等，二是与接口相关的功能，主要指与远方控制中心（TCI）、远方监视和维护工程师站（TMI）以及本地人机接口（HMI）的通信，而变电站自动化系统的装置可被安装在这三个不同的功能层上。

同时定义了10 种逻辑接口来完成各层之间的通信，其中：IEC 61850 中的变电站自动化系统功能层次和逻辑接口模型如下图所示，其中的IF 是指接口（Interface）。

图中各接口的含义分别为：IF1：间隔层与变电站层之间保护数据的交换；IF2：间隔层与远方保护之间的保护数据交换；IF3：间隔内数据交换；IF4：过程层和间隔层之间PT 和CT 瞬时数据交换（尤其是采样）； IF5：过程层和间隔层之间控制数据交换；IF6：间隔和变电站层之间控制数据交换；IF7：变电站层与远方工程师站数据交换；IF8：间隔之间直接数据交换（如连锁）；IF9：变电站层内数据交换；IF10：变电站设备与远方控制中心之间控制数据交换。

iec 61850标准IEC 61850标准。

IEC 61850是国际电工委员会（IEC）制定的一项针对电力系统自动化的通信标准。

它的主要目的是实现不同厂家、不同设备之间的互操作性，从而提高电力系统的可靠性、安全性和可维护性。

IEC 61850标准的制定是为了解决传统电力系统中存在的通信协议不统一、设备之间互操作性差等问题，它的出现极大地推动了电力系统自动化的发展。

IEC 61850标准的核心是基于通用对象模型（GOM）的通信，它采用了面向对象的方法，将电力系统中的各种设备、信息、功能等抽象为对象，并通过统一的数据模型进行描述和交换。

这种基于对象的通信方法使得不同厂家的设备可以通过统一的接口进行通信，实现了设备之间的互操作性。

同时，IEC 61850还采用了标准的通信协议和数据格式，使得设备之间的通信更加高效可靠。

IEC 61850标准的另一个重要特点是其采用了面向服务的通信架构。

它定义了一系列的服务模型，包括数据采集、事件传输、控制命令等，为电力系统自动化提供了丰富的功能和接口。

这种面向服务的通信架构使得电力系统可以更加灵活地进行配置和扩展，满足不同应用场景的需求。

除此之外，IEC 61850标准还规定了设备工程文件的统一格式和内容，包括配置文件、数据模型、通信参数等。

这些统一的工程文件使得设备的工程配置更加简便，同时也为设备的维护和管理提供了便利。

总的来说，IEC 61850标准的出现极大地推动了电力系统自动化的发展，它为电力系统的设备互联、数据交换、功能扩展等提供了统一的框架和规范。

随着电力系统的不断发展和智能化的要求，IEC 61850标准将会发挥越来越重要的作用，成为电力系统自动化的核心技术之一。