变电站自动化IEC-61850 标准实现方案一、背景国内外数字化变电站都是遵循IEC61850 标准进行设计的。
其系统结构示意图如图1 所示。
图 1 数字化变电站系统结构示意图在综合自动化变电站中实现IEC-61850 标准，需要考虑以下几个问题：1．做为系统集成商，监控系统以IEC-61850 标准接入其它厂商的IED（保护、测控）。
2．做为系统集成商，远动系统以IEC-61850 标准接入其它厂商的IED（保护、测控）。
3．做为系统集成商，故障信息系统以IEC-61850 标准接入其它厂商的IED（保护、故障录波）。
4．做为系统集成商，对全站的IED 进行系统配置。
5．做为设备供应商，以IEC-61850 标准接入到变电站自动化系统。
图 1 所示，IEC61850 将变电站从网络通信的角度分为三层：变电站层、间隔层和过各层。
各层的设备与本层的设备以及与其它层的设备是怎么实现通信的呢？如图2 为IEC61850提供的几种协义栈，以满足数字化变电站中设备层间以及层内通信。
从图中可知核心ACSI服务是映射到MMS 协议上，该协议栈的实现了IEC61850 中绝大部分的ACSI 接口，故它是实现数字化变电站的最重要的一步。
实现ACSI 接口，就是要实现MMS（人工制造报文协议）提供的服务（子集）。
图2 IEC61850 通信协议栈示意图图 3 为从应用实现的角度来观察IEC61850 的通信系统，从图中可以看出ACSI 接口的实现是至关重要的。
图 3 应用程序通信结构二、实现方案1．硬件技术IEC61850 的应用可以分为变电站层、间隔层、过程层，以下逐层分析。
1.1 变电站层变电站层的远动系统以前主要应用工控PC，为了提高可靠性，现在普遍使用嵌入式装置。
在IEC61850 之前，远动系统对外以IEC60870-5-101、104、DNP3 等协议通信，对内处理各种私有协议。
现有嵌入式远动系统基本上是按满足目前这种应用需求设计的硬件。
分布式IEC61850 MMS报文监测系统研究与实现摘要:随着数字化变电站不断增多,原有的集中式iec61850站控层mms报文检测系统不能满足分布式应用的要求。
文中分析mms报文结构,设计在嵌入式linux装置中进行分布式mms报文采集,通过网络通信流程,与后台服务器组成分布式监测系统。
结合系统的实现,进行了实现难点分析和总结,并为下一步的改进完善指出了方法。
关键词:分布式系统 iec 61850 报文监测嵌入式系统中图分类号:tm7 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0014-05随着智能电网概念的提出和网络计算机通信技术的迅速发展,变电站内智能电子设备间的互操作性的需求进一步加强,国际电工委员会提出一个全球性的变电站自动化通信标准—— iec61850。
iec61850标准是基于通用网络平台的变电站自动化系统的国际标准,它改变了目前变电站自动化系统封闭式的结构,使之成为一个开放性和标准性的系统。
iec61850采用抽象通信服务接口(acsi)和特定通信服务映射(scsm)的方法,将底层核心服务映射到mms。
制造报文规范mms。
mms 是osi应用层的一个标准,用于在网络连接的设备以及计算机应用之间交换实时数据和监控信息。
在iec61850数字化变电站中,网络的健康状态是变电站系统正常运行的基础。
在实际运行中,为了保证变电站的正常运行,各个厂商生产的ied在变电站中有良好的互操作性,需要监听、记录完整通信报原始报文,进行在线报文分析和通信协议故障分析,从而方便查找变电站自动化系统各关键通信环节的故障。
网络通信过程监测主要包括:制造报文规范mms/抽象服务接口(acsi)过程;通用变电站事件(goose)过程。
本文主要对mms和acsi过程进行研究。
1 acsi到mms映射过程分析iec61850使用面向对象的uml统一建模技术,将变电站中各种设备定义为相关信息模型和服务模型。
IEC 61850体系下的配电网自动化系统分析
IEC 61850是一种国际标准，用于电力系统中的通信和数据交换。
它定义了一套统一的协议和数据模型，旨在实现电力系统各个部分之间的高效通信和集成。
配电网自动化系统是传统配电网的升级版，采用了先进的通信和控制技术，以实现更高效、更可靠的配电网运行。
IEC 61850体系下的配电网自动化系统由多个子系统组成，包括智能终端设备、远动终端设备、配电自动化终端设备、通信网络和监控管理系统等。
智能终端设备是配电网自动化系统的核心。
它通过采集电力系统的数据，如电压、电流、频率等，并将其传输到监控管理系统进行处理。
智能终端设备还可以接收监控管理系统的指令，控制配电设备的运行状态。
远动终端设备是智能终端设备的延伸，它能够通过远程通信方式实现对配电设备的监控和控制。
远动终端设备可以通过无线通信、有线通信或者卫星通信等方式与监控管理系统进行数据交换。
通过远动终端设备，用户可以实时监测配电设备的运行状态，并进行远程操作和控制。
通信网络是配电网自动化系统中不可或缺的组成部分。
它通过有线或者无线方式，将各个子系统连接起来，实现数据的传输和交换。
通信网络还可以实现与其他配电网自动化系统的互联，促进数据的共享和交流。
GE 数字能源IEC61850通讯解决方案介绍Digital Energy以太网和TCP/IP协议成为网络技术的主流:工业网络向开放式、透明的系统发展--传统的受供应商控制的网络不再受欢迎可以不断升级的网络解决方案--共享以太网，快速以太网，千兆以太网--同时传输数据+ 视频+ 音频+ 文件控制网络与Internet / Intranet结合--实现信息层/ 控制层/ 设备层之间的数据流动--远程诊断，远程配置，自动报警，监控等工业以太网的应用发展2电站环境的EMI和环境特点典型的电站环境，如发电厂，中压、高压变电站，其特点通常包括：•强电磁场•静电释放•高频瞬态电流•高能电涌•接地故障引起地电势升高•天气变化: 温度和湿度•地震/ 振动•空气污染: 灰尘, 金属尘埃, 凝露, 太阳幅射35IEC61850工业级网络要求电力行业对通讯设备提出的特殊要求包括：以太网设备需要符合IEC 61850-3 和IEEE 1613 环境标准 采用光纤通信采用带网管的以太网交换机，需要支持VLANs, QoS, RSTP, … 保证网络冗余采用802.1P 优先级协议，保证61850 GSSE/GOOSE 报文的实时性监视、管理和限制高优先级的网络数据流通过IEC61850严酷环境下工作的各种认证Multilink 系列以太网交换机与GE的继电保护以及电力测量设备遵循相同的设计和测试标准，满足严酷环境下工作的使用需求•IEC 61850-3 -变电站内通讯网络与系统的可靠性标准•IEEE 1613 class2-工业系统与变电站环境使用的网络通讯设备遵循的设计标准•NEBS Level3 -严酷环境以及重要应用场合中，高可靠性要求所需的严格测试标准•ETSI Certified -欧洲通讯标准协会对全欧洲范围内通讯设备的运行提出的要求标准•NEMA TS2 -交通控制设备符合非正常外部环境下工作的要求•-40°C to +85°C-在无风扇设计的情况下，符合IEC 60028-2-1 以及IEC 60028-2-2 的测试要求•IP 40 Rated -规定了设备的防护等级，任何直径大于1mm的物体无法进入设备内部•Redundant Power-支持输入电源的完全冗余，提供高电压与低电压输入的选项，并且高、低电Supplies 压输入可同时选配6MultiLink适应变电站工作环境的工业以太网交换机系列适用于电力系统的以太网通讯解决方案7819” 机架安装管理型交换机•模块化设计支持多种连接方式，使得应用更具灵活性•端口模块可以安装在交换机的前端面板或者后端面板•支持高达16个光纤ST/SC 端口或32个双绞线RJ45 口•可选高达8个千兆端口•可选冗余电源选项，支持高低两路电源输入同时使用•网络管理功能易用且稳定99” 面板安装管理型交换机•模块化设计支持多种连接方式，使得应用更具灵活性•支持高达8个光纤ST/SC 端口或16个双绞线RJ45 口•可选高达4个千兆上行端口•支持大多数电源规格(AC/DC)•网络管理功能易用且稳定10紧凑的非管理型交换机•适合仅需要少数设备接入系统的场合•交换机提供6个端口；其中2个端口可选为100Mb 光纤口•可以用于自愈的以及冗余的网络结构中•体积小巧•DIN 轨安装可选•高性价比的产品ML600Multilink交换机性能参数设备接口：RJ-45/SC/ST/LC/MTRJ, RS-232传输距离：非屏蔽双绞线-100m屏蔽双绞线-150m多模光纤-2km单模光纤-70km提供双电源供电模式支持IPV4/IPV6IP等级：40工作温度：-45-+80存储温度：-60-+100工作电压：36-60VDC/88-300VDC/85-265VAC设备功耗：60W最高1112•10 Mbit 多模ST 光纤口•100 Mbit 多模ST 光纤口•100 Mbit 多模SC 光纤口•100 Mbit 单模SC 光纤口•100 Mbit 多模LC 光纤口•100 Mbit 单模LC 光纤口•1000Mbit 多模SC 光纤上行端口•1000Mbit 单模SC 光纤上行端口…………•点对点光纤传输最远距离可达70km支持各种光纤通信端口:MultiLink 满足IEC61850光纤通信要求MultiLink 以太网交换机提供最高等级的网络安全性能。
