IEC61850标准培训之二_数据模型
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(IE工业工程)IEC61850模型建模及MMS报文分析
61850模型及MMS报文分析基础2012-02参考文档：1．《数字化变电站调试总结-马玉龙》2. 《IEC61850标准》《IEC61850实施规范》目录1、文件类型 (3)1.1 ICD/CID文件结构 (3)2模型验证 (3)3、IED配置 (4)3.1 IED和LD(Logical Device)相关信息 (4)3.2 逻辑节点LN （Logical Node） (5)3.3数据DO（Data Object）及数据属性DA（Data attribute） (7)3.4 数据集：DOI /DAI的集合 (10)3.5 报告控制块ReportControl： (11)4 如何抓包 (12)4.1 抓包工具 (12)4.2 抓包方法 (12)4.3 分析举例 (12)5、MMS报文简析 (16)5.1初始化相关 (16)5.2报告相关 (21)5.3录波相关 (29)5.4控制相关 (32)5.5定值相关 (35)第一部分：模型文件基础1、文件类型IED（智能电子设备，指保护、测控等设备）应提供ICD文件，描述IED的能力及通信内容，如是否具有定值、压板、动作信号等。
系统集成工具把各IED的ICD文件集成并进行实例化如IED名、信息点描述等形成站级模型文件-SCD文件，供站级（包括监控、远动、故障信息主子站）应用。
IED从SCD文件中导出本IED相关部分形成CID文件，即实例化后的IED模型文件，供IED运行时用。
1.1 ICD/CID文件结构-Header：历史版本信息等-Communication：GOOSE配置等-IED：定值、压板、动作信号等-DataTypeTemplates ：对象类型定义2模型验证xmlSpy可做一些语法方面的验证。
四方61850客户端工具软件可作进一步验证。
3、IED 配置IEC61850模型总体-模型的分析Physical Device (network address)Logical DeviceMMXU1MMXU3DODALogical NodesDADODADODAMMXU2DODA DA注：本部分示例大部分取自培训资料包中的CSC326DES1.cid 。
培训资料IEC 61850标准.ppt
phsA A相是否动作
1
phsB B相是否动作
0
phsC C相是否动作
0
数据对象 Str
Op
保护启动 保护动作
逻辑节点
接地距离I段：PDIS1 接地距离II段：PDIS2 接地距离III段：PDIS3
逻辑设备 公用/保护/测量/控制/录波
PHD
物理设备 实际的保护装置
优选文档 分层模型
18
3 IEC 61850信息模型
智能 终端
优选文档
9
1 智能变电站与IEC 61850
IEC 61850标准的重要意义
规范间隔层与站控层之间的通信，取代传统的 103规约
规范间隔层与过程层之间的通信（采样值和跳 闸命令）
是智能变电站的关键技术之一 建立统一信息模型
优选文档
10
1 智能变电站与IEC 61850
IEC61850的目的
分共享 可观测性和可控性增强，产生新功能和新应用：
如站域保护控制
优选文档
8
1 智能变电站与IEC 61850
简化系统接线形式 简化二次设备硬件 实现数据共享
保护 设备
人机接口 微交 Ａ开 计流 Ｄ入 算输 转开 机入 换出
复杂电缆
保护设备
人机接口
保护设备
微
标
计
准
……
算 机
网 口
合并 单元
简单网络 信息共享
变电站自动化系统（SAS）的作用
变压器、母线、线路等一次设备的保护、控制等 保护、测控等二次设备的管理、维护等 向控制中心传输实时数据/执行各种调度命令
控制中心
SAS是整个电网运行与 控制的基石
变电站 变电站 … 发电厂
IEC61850建模介绍 ln
GSSE控制块(GCB) 多播采样值控制(MSVCB) 单播采样值控制(USVCB)
记录
数据集 （DatSet）
数据属性(DA)
替代 控制
对时 文件
通信服务模型和功能
1、对等网络通信方式
2、客户/服务器通信方式
•对等网络通信方式的应用 •断路器跳闸: •传送采样值
后台
抽象通信服务 接口客户端
应用
报告 请求/响应
CDC是描述数据对象的标准结构，由预先定义的简单对象组 成的复杂对象，通过FC（功能约束）组织起来。FC用来将 CDC中的DA（数据属性）按照用途组织起来，方便遥信、遥 测、定值等功能的实现。
基本数据类型包括整型、浮点、布尔量等不可分割的数据类 型。
通常用到的逻辑节点类都是由DO类组成，而DO类是从CDC 202派0/6/3生出来的。
3.5 IEC61850模型常用功能约束
2020/6/3
功能名（FC） ST MX CO SP SV CF DC SG SE EX BR RP LG GO GS MS US
定义 状态信息 测量值
控制 参数 替代 配置 描述 定值组 可编辑定值组 扩展定义 有缓冲报告控制块 无缓冲报告控制块 日志控制块 GOOSE控制块 GSSE控制块 多播采样值控制块 单播采样值控制块
– 数据集 – 报告控制块 – GOOSE控制块 – SMV控制块 – 定值控制块
2020/6/3
3.3 IEC61850模型数据对象概念
装置的应用数据类型映射到逻辑节点（LN）下的 数据对象（DO），数据对象可以按照其应用分为 以下四大类：
• 信号类，包括遥信，保护开入，硬压板，保护动作，保护 自检，装置告警，通讯状态,故障录波，其DO类型主要为 SPS，DPS，ACT，ACD四类
记录
数据集 （DatSet）
数据属性(DA)
替代 控制
对时 文件
通信服务模型和功能
1、对等网络通信方式
2、客户/服务器通信方式
•对等网络通信方式的应用 •断路器跳闸: •传送采样值
后台
抽象通信服务 接口客户端
应用
报告 请求/响应
CDC是描述数据对象的标准结构，由预先定义的简单对象组 成的复杂对象，通过FC（功能约束）组织起来。FC用来将 CDC中的DA（数据属性）按照用途组织起来，方便遥信、遥 测、定值等功能的实现。
基本数据类型包括整型、浮点、布尔量等不可分割的数据类 型。
通常用到的逻辑节点类都是由DO类组成，而DO类是从CDC 202派0/6/3生出来的。
3.5 IEC61850模型常用功能约束
2020/6/3
功能名（FC） ST MX CO SP SV CF DC SG SE EX BR RP LG GO GS MS US
定义 状态信息 测量值
控制 参数 替代 配置 描述 定值组 可编辑定值组 扩展定义 有缓冲报告控制块 无缓冲报告控制块 日志控制块 GOOSE控制块 GSSE控制块 多播采样值控制块 单播采样值控制块
– 数据集 – 报告控制块 – GOOSE控制块 – SMV控制块 – 定值控制块
2020/6/3
3.3 IEC61850模型数据对象概念
装置的应用数据类型映射到逻辑节点（LN）下的 数据对象（DO），数据对象可以按照其应用分为 以下四大类：
• 信号类，包括遥信，保护开入，硬压板，保护动作，保护 自检，装置告警，通讯状态,故障录波，其DO类型主要为 SPS，DPS，ACT，ACD四类
IEC61850标准培训之二_数据模型
O O O O O OT O O O O O O O O
上海思源弘瑞自动化有限公司
6
变电站通讯网络与系统
断路器
通用LN数据项
可控类数据项
测量量数据项 状态量数据项
断路器逻辑节点：XCBR Loc SPS EEHealth INS EEName DPL OpCnt INS Pos DPC BlkOpn SPC BlkCls SPC ChaMotEna SPC SumSwARs BCR CBOpCap INS POWCap INS MaxOpCap INS
通用LN数据项
测量量数据项
EEHealth TotW TotVAr TotVA TotPF Hz PPV PhV A W Var VA PF Z
上海思源弘瑞自动化有限公司
8
变电站通讯网络与系统
保护
ห้องสมุดไป่ตู้
带时限过电流保护逻辑节点：PTOC
通用LN数据项 状态量数据项
定值类数据项
OpCntRs Str Op TmASt TmACrv StrVal TmMult MinOpTmms MaxOpTmms OpDlTmms TypRsCrv RsDlTMms DirMod
上海思源弘瑞自动化有限公司
12
变电站通讯网络与系统
单点状态CDC：SPS 属性名称 数据类型 stVal BOOL q Quality t TimeStamp subEna BOOL subVal BOOL subQ Quality subID Vstring64
状态量
取值范围/TRGOP/描述 TRUE|FALSE/dchg qchg M/O/C M M M PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST
IEC_61850工程继电保护应用模型解读
o 按功能划分LN实例。
o 保护功能软压板在LLN0 中统一加Ena 后缀扩充，。保护功能软压板与硬 压板，采用逻辑与的关系。 o GOOSE 出口软压板与传统出口硬压板设置点一致，按跳闸、合闸、启动 重合、闭锁重合、沟通三跳、启动失灵、远跳等重要信号在PTRC 和 RREC 中统一加Strp 后缀扩充出口软压板，从逻辑上隔离这些信号的输出 。 o 常规交流测量使用MMXU 实例，单相测量使用MMXN 实例，不平衡测量 使用MSQI 实例； o 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；
概述
常用逻辑节点： 名称 CSWI GGIO MMXU PDIF PDIS PSCH PTOC PTOV PTRC PTTR PTUF 用途 开关控制器 通用过程I/O 测量 差动保护 距离保护 保护配置 过流保护 过压保护 保护跳闸 过负荷保护 低周保护
概述
常用逻辑节点： 名称 RBRF RDRE 描述 失灵保护 故障录波
原则
IED应用模型规范：物理设备建模原则
一个物理设备，应建模为一个IED对象。该对象是一个容器，包含 server对象，server对象中至少包含一个LD(逻辑设备)对象，每个LD对象中 至少包含3个LN对象：LLN0、LPHD、其他应用逻辑接点。
装置模型ICD文件中IED名应为“TEMPLATE”。实际系统中的IED名由系统 配置工具统一配置。
acsi抽象通信服务接口与scsm特定通信服务映射特定通信服务映射将模型中定义的信息根据acsi规定的交互过程按照scsm规定的通信报文进行收发规定的通信报文进行收发?建模原则原则?iec61850定义的模型交互过程ssdicd系统组态工具scd装置实例组态工具iec61850装置cid全站系统配置文件全站系统配置文件一次系统配置文件一次系统配置文件装置模板配置文件装置模板配置文件装置实例配置文件装置实例配置文件装置实例组态工具系统组态工具装置实例组态工具系统组态工具?配置原则o按照工程远景规模配置实例化的doiicd文件中应包含中文的desc描述和du属性
o 保护功能软压板在LLN0 中统一加Ena 后缀扩充，。保护功能软压板与硬 压板，采用逻辑与的关系。 o GOOSE 出口软压板与传统出口硬压板设置点一致，按跳闸、合闸、启动 重合、闭锁重合、沟通三跳、启动失灵、远跳等重要信号在PTRC 和 RREC 中统一加Strp 后缀扩充出口软压板，从逻辑上隔离这些信号的输出 。 o 常规交流测量使用MMXU 实例，单相测量使用MMXN 实例，不平衡测量 使用MSQI 实例； o 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；
概述
常用逻辑节点： 名称 CSWI GGIO MMXU PDIF PDIS PSCH PTOC PTOV PTRC PTTR PTUF 用途 开关控制器 通用过程I/O 测量 差动保护 距离保护 保护配置 过流保护 过压保护 保护跳闸 过负荷保护 低周保护
概述
常用逻辑节点： 名称 RBRF RDRE 描述 失灵保护 故障录波
原则
IED应用模型规范：物理设备建模原则
一个物理设备，应建模为一个IED对象。该对象是一个容器，包含 server对象，server对象中至少包含一个LD(逻辑设备)对象，每个LD对象中 至少包含3个LN对象：LLN0、LPHD、其他应用逻辑接点。
装置模型ICD文件中IED名应为“TEMPLATE”。实际系统中的IED名由系统 配置工具统一配置。
acsi抽象通信服务接口与scsm特定通信服务映射特定通信服务映射将模型中定义的信息根据acsi规定的交互过程按照scsm规定的通信报文进行收发规定的通信报文进行收发?建模原则原则?iec61850定义的模型交互过程ssdicd系统组态工具scd装置实例组态工具iec61850装置cid全站系统配置文件全站系统配置文件一次系统配置文件一次系统配置文件装置模板配置文件装置模板配置文件装置实例配置文件装置实例配置文件装置实例组态工具系统组态工具装置实例组态工具系统组态工具?配置原则o按照工程远景规模配置实例化的doiicd文件中应包含中文的desc描述和du属性
IEC61850模型介绍剖析
后台的四遥信息。
1个IED
1-3个访问点Accesspoint（S G M）
1个服务器Server 0-N个LDevice逻辑设备 1个LLN0逻辑节点零 0-N个LN逻辑节点
逻辑设备LDevice：1个LLN0，1-N个LNs
国网对逻辑设备进行规范：
S访问点下：LD0、MEAS、PROT、CTRL、RCD
二、IEC61850全站配置流程
三、IEC61850全站配置流程
二、IEC61850全站配置流程
全站系统配置 文件
装置模板配置 文件
ICD
装置模板组态工具
SCD
SSD
系统组态工具
装置实例组态工具
系统图组态工具 一次系统配置 文件 装置实例组态工具
CID: Configured IED Description.
XML configuration for a specific IED.
二、IEC61850全站配置流程
ICD:智能电子设备能力描述文件. 配置内容 LD、LN、DO、DA定义及LN类型模板的定义 数据集dataset定义 控制块的配置如brcb、urcb、sgcb、lcb等定义 文件结构 有且只有一个IED元素，且名称必须为TEMPLATE 可以有Substation，Communication元素 包括DataTypeTemplates定义
文件的具体名称（包含路径信息）；指明使用ICD配置文件具体
的IED模型部分；指明遥信、遥测等周期性扫描信息的扫描频率。 gse.xml文件：目前使用的GOOSE配置文件。 Goose.ini和goose.cfg:目前测控装置的STI版使用的GOOSE配 置文件。 Smv.xml文件：采样配置文件
IEC61850工程继电保护应用模型解读
q IED应用模型规范：服务器（Server）建模原则
Server描述了一个设备外部可见（可访问）的行为，每个server至少应 有一个访问点（AccessPoint）。所有访问点，应在同一个ICD文件中体现。
(注:访问点以S、G、M描述)MMS goose sv
q IED应用模型规范：逻辑设备（LD）建模原则
IEC61850工程继电保护 应用模型解读
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2020/11/2
IEC61850工程继电保护应用模型解 读
主要内容
q 概述 q 建模原则 q GOOSE\SV模型和实施规范 q 双网冗余 q 检修处理机制 q 故障报告格式 q 数据名称规范 q LN、DO、DA示例
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IEC61850工程继电保护应用模型解 读
q 实例化建模：LN实例化建模要求
o 一个LN 中的DO 若需要重复使用时，应按加阿拉伯数字后缀的方式扩充；
o 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；
o 保护的启动信号建模应遵循如下要求：启动信号Str 应包含数据属性“故 障方向”，若保护功能无故障方向信息，应填“unknown”值；装置的总启 动信号映射到逻辑节点PTRC 的启动信号中；IEC 61850 标准要求每个保 护逻辑节点均应有启动信号，装置实际没有的可填总启动信号，也可不填 ；对于归并的启动信号，如后备启动，可映射到每个后备保护逻辑节点的 启动信号上送，也可放在GGIO 中上送；
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IEC61850工程继电保护应用模型解 读
原则
q 配置原则
o SCD 文件及其配置工具应能完成GOOSE、SV 等信号连接信息的配置；
§ SCD 文件，为全站统一的数据源，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，以及信 号联系信息，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。
Server描述了一个设备外部可见（可访问）的行为，每个server至少应 有一个访问点（AccessPoint）。所有访问点，应在同一个ICD文件中体现。
(注:访问点以S、G、M描述)MMS goose sv
q IED应用模型规范：逻辑设备（LD）建模原则
IEC61850工程继电保护 应用模型解读
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2020/11/2
IEC61850工程继电保护应用模型解 读
主要内容
q 概述 q 建模原则 q GOOSE\SV模型和实施规范 q 双网冗余 q 检修处理机制 q 故障报告格式 q 数据名称规范 q LN、DO、DA示例
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IEC61850工程继电保护应用模型解 读
q 实例化建模：LN实例化建模要求
o 一个LN 中的DO 若需要重复使用时，应按加阿拉伯数字后缀的方式扩充；
o 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；
o 保护的启动信号建模应遵循如下要求：启动信号Str 应包含数据属性“故 障方向”，若保护功能无故障方向信息，应填“unknown”值；装置的总启 动信号映射到逻辑节点PTRC 的启动信号中；IEC 61850 标准要求每个保 护逻辑节点均应有启动信号，装置实际没有的可填总启动信号，也可不填 ；对于归并的启动信号，如后备启动，可映射到每个后备保护逻辑节点的 启动信号上送，也可放在GGIO 中上送；
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IEC61850工程继电保护应用模型解 读
原则
q 配置原则
o SCD 文件及其配置工具应能完成GOOSE、SV 等信号连接信息的配置；
§ SCD 文件，为全站统一的数据源，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，以及信 号联系信息，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。
基于IEC61850标准第2版的建模应用探讨
基于IEC61850标准第2版的建模应用探讨黄树帮 窦仁晖（国网电力科学研究院， 江苏省南京市 210003）摘要：本文在充分研读IEC61850标准第2版的主要修改内容的基础上，对IEC61850标准第2版与第1版在数据建模和模型配置方面的差异进行了分析比较，并探讨实际工程在从第1版向第2版应用过渡时对工程配置流程的影响和要求，对模型配置工具的影响和要求等问题，为IEC61850第2版的全面应用奠定了基础。
0 引言IEC61850第1版自从2004年正式发布以来，由于采用了标准化数据模型和抽象通讯服务，具备各设备之间的互操作和无缝连接等特点，在变电站通讯领域得到了广泛应用。
在国内，随着数字化（智能化）变电站的逐步实施和推广，IEC61850也已经广泛应用于变电站通讯中。
IEC TC57 技术委员会在整理有关的TISSUE（Technical ISSUES）的基础上根据应用和发展的需要对IEC61850第1版进行了修订和补充，正适时发布IEC61850第2版。
截止目前，第2版的大部分章节已经正式发布，其他一些章节也在陆续发布中。
IEC61850第2版除了对第1版进行完善和修正，对模糊的地方进行明确和澄清外，还拓展了应用领域，其应用范围从变电站领域扩充到涵盖水电、风力发电、分布式新能源等其他的电力公共事业领域。
IEC61850第2版在SCL数据建模方面的变化是比较大的，IEC6185模型是应用IEC61850服务进行数据交换和通信的前提和基础，因此建模的标准化和规范化对应用IEC61850起到关键的作用。
为了方便现有的应用从IEC61850第1版本向第2版本过渡，本文针对第2版和第1版在涉及建模相关的数据模型、配置文件、配置流程、配置工具等方面的差异化进行分析和应用探讨。
在IEC61850第2版中，与建模有关的标准系列章节主要是IEC61850-6，IEC61850-7-3，7-4，以及新增加的：7-410，7-420，其中7-3，7-4以及7-4XX主要是对信息模型的定义，7-6是主要是对SCL变电站配置描述语言的定义和XSD 语法的规定。
61850模型分析
盛年不重来，一日难再晨。
及时宜自勉，岁月不待人。
61850模型及MMS报文分析基础2012-02参考文档：1．《数字化变电站调试总结-马玉龙》2. 《IEC61850标准》《IEC61850实施规范》目录1、文件类型 (4)1.1 ICD/CID文件结构 (4)2模型验证 (4)3、IED配置 (5)3.1 IED和LD(Logical Device)相关信息 (5)3.2 逻辑节点LN （Logical Node） (6)3.3数据DO（Data Object）及数据属性DA（Data attribute） (8)3.4 数据集：DOI /DAI的集合 (11)3.5 报告控制块ReportControl： (12)4 如何抓包 (13)4.1 抓包工具 (13)4.2 抓包方法 (13)4.3 分析举例 (13)5、MMS报文简析 (17)5.1初始化相关 (17)5.2报告相关 (22)5.3录波相关 (30)5.4控制相关 (33)5.5定值相关 (36)第一部分：模型文件基础1、文件类型IED（智能电子设备，指保护、测控等设备）应提供ICD文件，描述IED的能力及通信内容，如是否具有定值、压板、动作信号等。
系统集成工具把各IED的ICD文件集成并进行实例化如IED名、信息点描述等形成站级模型文件-SCD文件，供站级（包括监控、远动、故障信息主子站）应用。
IED从SCD文件中导出本IED相关部分形成CID文件，即实例化后的IED模型文件，供IED运行时用。
1.1 ICD/CID文件结构-Header：历史版本信息等-Communication：GOOSE配置等-IED：定值、压板、动作信号等-DataTypeTemplates ：对象类型定义2模型验证xmlSpy可做一些语法方面的验证。
四方61850客户端工具软件可作进一步验证。
3、IED 配置IEC61850模型总体-模型的分析Physical Device (network address)Logical DeviceMMXU1MMXU3DODALogical NodesDADODADODAMMXU2DODA DA注：本部分示例大部分取自培训资料包中的CSC326DES1.cid 。
IEC61850系列标准02-模型
CODED ENUM PACKED LIST
good|invalid (无效) |reserved|questionable(可疑)
overflow（溢出）
BOOLEAN
outOfRange（超值域） BOOLEAN
badReference（坏基
准值） oscillatory（抖动）
BOOLEAN BOOLEAN
缺省 FALSE
operatorBlocked(操作员闭锁) BOOLEAN
缺省 FALSE
M/O/C
M M M M M M M M M M PICS_SUBS T PICS_TEST O
第 15 页
永远是您可信赖的朋友
功能 层次关系 基本类型 逻辑设备 逻辑节点 配置文件
国电南瑞
IEC 61850定义的标准数据对象
时标类型 计数器所需要
允许用户扩展。 不允许用户扩展。
OCTET STRING
采用类型时定义最大长度1
VISIBLE STRING
采用类型时定义最大长度1
UNICODE STRING
采用类型时定义最大长度1
国电南瑞
注 1 长度后缀的格式为“…STRING nn”，nn为字符的个数。
用于 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准 本标准 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73 DL/T860.73 DL/T860.73,本标准 DL/T860.73,本标准
功能分类
系统支持功能 网络管理 时间同步 物理装置自检
IEC61850模型以及实施规范
– – – – 东墙 西墙 南墙 北墙
多种户型，例如南北通透的户型，明厨明卫
– 户型是类的概念
IEC61850模型总体-模型的分析 LD （逻辑设备）VS 单元 LD逻辑设备由若干LN实例组成
– – – – LN1 LN2 LN3 ……
每个单元由若干种户型的房间组成
IEC61850模型总体-模型的分析 IED VS 大厦 IED由若干个LD组成
数字化变电站虚端子
输出虚端子格式
– – – – LN（DO、DA） DataSet GSEControl SMV控制块（MU）
注意：
– 目前有些厂家Goose输出虚端子中，不放GSEControl
数字化变电站虚端子
输入虚端子格式
– LN （DO、DA）
注意
– 有些厂家要求输入虚端子有数据集
IEC61850模型文件
SCL文件结构（7） – SCL DataTypeTemplates
IEC61850模型文件
SCL四种文件内容 – IEC61850标准只是形式上规定ICD、SSD、SCD 、CID四种文件分别包含哪几个元素，并没有严 格规定的以上5个元素的具体内容 – XML头，SCL头每种文件必须包含 – 通常四种文件中都包含SCL Header – 通常SCD文件中包含SCL Substation – ICD、SCD和CID文件中应至少包含SCL IED和 SCL DataTypeTemplates
• mag 幅值 数据类型Analog Value • ang 角度 数据类型Analog Value
– -7-3 Page 11-21
IEC61850模型总体-模型的分析 复杂数据类型VS原材料组合（2） 原材料组合
多种户型，例如南北通透的户型，明厨明卫
– 户型是类的概念
IEC61850模型总体-模型的分析 LD （逻辑设备）VS 单元 LD逻辑设备由若干LN实例组成
– – – – LN1 LN2 LN3 ……
每个单元由若干种户型的房间组成
IEC61850模型总体-模型的分析 IED VS 大厦 IED由若干个LD组成
数字化变电站虚端子
输出虚端子格式
– – – – LN（DO、DA） DataSet GSEControl SMV控制块（MU）
注意：
– 目前有些厂家Goose输出虚端子中，不放GSEControl
数字化变电站虚端子
输入虚端子格式
– LN （DO、DA）
注意
– 有些厂家要求输入虚端子有数据集
IEC61850模型文件
SCL文件结构（7） – SCL DataTypeTemplates
IEC61850模型文件
SCL四种文件内容 – IEC61850标准只是形式上规定ICD、SSD、SCD 、CID四种文件分别包含哪几个元素，并没有严 格规定的以上5个元素的具体内容 – XML头，SCL头每种文件必须包含 – 通常四种文件中都包含SCL Header – 通常SCD文件中包含SCL Substation – ICD、SCD和CID文件中应至少包含SCL IED和 SCL DataTypeTemplates
• mag 幅值 数据类型Analog Value • ang 角度 数据类型Analog Value
– -7-3 Page 11-21
IEC61850模型总体-模型的分析 复杂数据类型VS原材料组合（2） 原材料组合
电网IEC61850技术培训ppt课件
IEC61850标准介绍-通信服务 客户/服务器模式
IEC61850标准介绍-通信服务
发布/订阅模式
IEC61850标准介绍-通信服务
IEC61850标准介绍-通信协议
IEC61850 标准介绍 通信服务 控制
IEC61850标准介绍-通信服务
报告的配置
IEC61850标准介绍-通信服务
IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL
• SCL-实现了不同厂家工程工具的互操作， 简化了工程实施过程。
• IEC61850使用以太网技术。 • 总线型和环网以及双网或单网等多种形式。
• 以太网交换机必须支持优先级设置 （IEEE802.1Q）和虚拟局域网（VLAN， IEEE802.1P）。
IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL
• 基于XML技术，IEC61850定义了一种变电站 配置语言（SCL），描述变电站自动化系统 与一次开关场之间的关系及IED配置情况。 • SCL提供了统一工程数据格式。 • SCL有4种文件类型， 1）系统规范描述文件（SSD） 2）系统配置描述文件（SCD） 3）IED能力描述文件（ICD） 4）IED配置后的描述文件（CID）
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
（部分）
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型 （局部）
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-文件构成
• 抽象通信服务 IEC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 抽象通信服务接口（ACSI） • 映射到实际的通信网络 IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 IEC61850-9-1通过单向多路点对点串行通 信链路采样值 IEC61850-9-2 通过ISO/IEC8802-3传输采样 值
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双点状态CDC：DPS 属性名称 数据类型 stVal CODE ENUM q Quality t TimeStamp subEna BOOL subVal CODE ENUM subQ Quality subID Vstring64
未知|off|on|bad_state
PICS_SUBST:如果取代功能支持，则存在该数据属性。 subID：说明是谁发起的取代功能，当subEna为FALSE时该值为NULL。
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变电站通讯网络与系统
实例化过程
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变电站通讯网络与系统
通用数据类CDC
状态信息CDC 8个：SPS、DPS、INS、ACT、 ACD、SEC、BCR、HST 测量信息CDC9个：MV、CMV、SAV、WYE、DEL、 SEQ、HMV、HWYE、HDEL 状态量控制CDC5个：SPC、DPC、INC、BSC、 ISC 模拟量控制CDC1个：APC 状态量定值CDC4个：SPG、ING、ORG、TSG 模拟量定值CDC2个：ASG、CSG 描述信息CDC3个：LPL、DPL、CSD
0 … 100 000 0 … 100 000
V | A | other …
AC_SCAV：代表AnalogueValue的i和f都存在时该属性存在，如果只有一个存 在则该属性是可选的。
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变电站通讯网络与系统
星形接线测量值CDC：WYE 属性名称 数据类型 phsA CMV phsB CMV phsC CMV neut CMV net CMV res CMV angRef 为复合的DO。
嵌套CDC
M/O/C GC_1 GC_1 GC_1 GC_1 GC_1 GC_1 O
取值范围/TRGOP/描述 子数据DO 子数据DO 子数据DO 子数据DO 子数据DO 子数据DO Va | Vb | Vc | Aa | Ab | Ac ENUMERATED | Vab | Vbc | Vca | Vother | Aother
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变电站通讯网络与系统
变压器
电力变压器逻辑节点：YPTR
通用LN数据项 测量量数据项 状态量数据项
定值类数据项
EEHealth EEName OpTmh HPTmp HPTmpAlm HPTmpTr OANL OpOvA OpOvV OpUnV CGAlm HiVRtg LoVRtg PwrRtg
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变电站通讯网络与系统
测量值CDC：MV 属性名称 数据类型 instMag AnalogueValue mag AnalogueValue range q t subEna subMag subQ subID units db zeroDb sVC rangeC smpRate ENUMERATED Quality TimeStamp BOOL AnalogueValue Quality Vstring64 Unit INT32U INT32U ScaledValueConfig RangeConfig INT32U
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变电站通讯网络与系统
逻辑节点
逻辑节点代表了变电站中一个核心功能
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变电站通讯网络与系统
通用逻辑节点LN类
L 系统 C 控制 G 通用 K 机械设备 P 保护 R 保护相关 T 传感器 Y 能量传感器
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A自动控制 F 功能块 I 接口 M 量测 Q 电力质量 S 状态监视 X 开关 Z 其它电力设备
变电站通讯网络与系统
数据模型
IEC61850标准培训之二
研发部 柳凤夙 2009.07
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变电站通讯网络与系统
范围
系统 概貌 和总 体要 求第 1、2、 3、5 部分
工 程 管 理 第 4 部 分
变电 站配 对象模型-7-3、-7-4 置语 言 ACSI -7-2 GOOSE/SMV SCL 第6 特殊通讯服务影射SCSM 部分 -8-1、-9-1、-9-2
TRUE|FALSE
PICS_SUBST:如果取代功能支持，则存在该数据属性。 subID：说明是谁发起的取代功能，当subEna为FALSE时该值为NULL。
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变电站通讯网络与系统
状态量
取值范围/TRGOP/描述 未知|off|on|bad_state/dchg qchg M/O/C M M M PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST
测量量
取值范围/TRGOP/描述 瞬时值 dchg normal|high|low|highhigh|low-low|…/dchg qchg M/O/C O M O M M PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST O O O GC_CON AC_SCAV AC_SCAV GC_CON O
O O O O O OT O O O O O O O O
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变电站通讯网络与系统
断路器
通用LN数据项
可控类数据项
测量量数据项 状态量数据项
断路器逻辑节点：XCBR Loc SPS EEHealth INS EEName DPL OpCnt INS Pos DPC BlkOpn SPC BlkCls SPC ChaMotEna SPC SumSwARs BCR CBOpCap INS POWCap INS MaxOpCap INS
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变电站通讯网络与系统
单点状态CDC：SPS 属性名称 数据类型 stVal BOOL q Quality t TimeStamp subEna BOOL subVal BOOL subQ Quality subID Vstring64
状态量
取值范围/TRGOP/描述 TRUE|FALSE/dchg qchg M/O/C M M M PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST
0 … 100 000 0 … 100 000
PICS_SUBST:如果取代功能支持，则存在该数据属性。 subID：说明是谁发起的取代功能，当subEna为FALSE时该值为NULL。 AC_SCAV：代表AnalogueValue的i和f都存在时该属性存在，如果只有一个存 在则该属性是可选的。
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变电站通讯网络与系统
复数测量值CDC：CMV 属性名称 数据类型 instCVal Vector cVal Vector range q t subEna subCVal subQ subID units db zeroDb rangeC magSVC angSVC angRef smpRate ENUMERATED Quality TimeStamp BOOL Vector Quality Vstring64 Unit INT32U INT32U RangeConfig ScaledValueConfig ScaledValueConfig ENUMERATED INT32U
测量量
取值范围/TRGOP/描述 瞬时值 dchg normal|high|low|highhigh|low-low|…/dchg qchg M/O/C O M O M M PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST O O O AC_SCAV GC_CON O
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变电站通讯网络与系统
控制
M/O/C AC_ST AC_ST AC_ST AC_CO_O AC_CO_O AC_CO_O PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST PICS_SUBST AC_CO_O M AC_CO_O AC_CO_O AC_CO_M AC_CO_O AC_CO_O AC_CO_O M M M
通用LN数据项
测量量数据项
EEHealth TotW TotVAr TotVA TotPF Hz PPV PhV A W Var VA PF Z
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变电站通讯网络与系统
保护
带时限过电流保护逻辑节点：PTOC
通用LN数据项 状态量数据项
定值类数据项
OpCntRs Str Op TmASt TmACrv StrVal TmMult MinOpTmms MaxOpTmms OpDlTmms TypRsCrv RsDlTMms DirMod
INS DPL INS MV SPS SPS SPS SPS SPS SPS SPS ASG ASG ASG
外部设备健康 外部设备铭牌 运行时间 绕组热点温度 绕组热点温度告警 绕组热点温度跳闸 空载 过电流运行 过电压运行 欠电压运行 铁芯接地告警 额定电压(高压侧) 额定电压(低压侧) 额定功率
单点控制CDC：SPC 属性名称 数据类型 取值范围/TRGOP/描述 stVal BOOLEAN FALSE | TRUE/dchg q Quality qchg t TimeStamp origin Originator ctlNum INT8U stSeld BOOLEAN dchg subEna BOOLEAN subVal BOOLEAN subQ Quality subID Vstring64 pulseConfig PulseConfig ctlModel CtlModels 枚举值 sboTimeout INT32U sboClass SboClasses 枚举值 ctlVal BOOLEAN Off(FALSE) | on(TRUE) operTm TimeStamp 枚举值 origin Originator 枚举值 ctlNum INT8U 枚举值 T TimeStamp 枚举值 Test BOOLEAN 枚举值 Check PACKED LIST 枚举值 AC_ST：如果该数据支持状态监视，则该属性必选。 AC_CO_O：如果该数据支持控制功能，则该项属性可选。