IEC61850Ed+2在电力系统通信中的应用

iec61850通信规约IEC61850是一种基于Internet协议（IP）的域网通信规范，主要指智能电力系统（SPS）域中用于检测、控制和监控设备之间的通信。

IEC 61850能够简化复杂的域网络架构，从而降低通信延迟，提高系统可靠性和安全性，简化配置和维护。

IEC 61850系统的应用可以分为3个层次：传感器系统、控制系统和治理系统。

传感器系统可以监测电力系统的状态、负荷和故障；控制系统可以按照指令对系统进行控制；治理系统可以为电力系统提供实时的管理和控制，有效提升系统的容错性和可靠性。

IEC 61850设计旨在提供一种统一的物理层基础，使电力系统的子系统能够更好地联系在一起。

它可以支持多种类型的应用，以及针对不同设备和系统之间的通信，例如IEC 61850-7-420等。

由于IEC 61850可以支持不同类型的应用，包括智能设备、SCADA系统、集中式控制、虚拟供电技术、自动发电系统（AGC）和虚拟电力技术（VPT）等，因此可以有效地提高电力系统的可靠性、效率和灵活性。

IEC 61850拥有一系列重要功能，其中包括实时多点通信、高精度数据采集、快速和高可靠的通信、可靠的信息安全机制以及可配置的配置和控制系统。

此外，还有一些实用的可选特性，包括软件定义网络（SDN）、网络异步传输模式（NAT）、多媒体流处理、虚拟示例网络（VLAN）等等。

此外，IEC 61850还可以应用到其他行业，如制造业、汽车行业、医疗行业、金融行业等等。

IEC 61850技术能够提高企业的管理水平，可以很好地适应企业自身的业务需求，从而更好地提升企业的效率和功能。

通过以上分析，可以看出，IEC 61850通信规约是一种非常先进的技术，具有高效、可靠、安全与可配置的优点，已经被全球各个国家应用于电力系统的建设，并可以拓展到其他行业当中。

虽然IEC 61850可以简化电力系统的建设，但仍需要经过严格测试，才能保证建设的安全可靠性。

IEC61850在高级配网自动化中的应用分析摘要：在现代生活中，电力系统发挥着重要的作用。

进入信息化时代以来，电力系统面临着自身的自动化改革。

IEC61850作为现代电力系统自动化唯一的全球通用标准，对于推动电力系统的自动化发展有着重要的意义。

在本文中，我们通过分析IEC61850标准发展及其技术应用特点，研究了其在高级配网自动化中的应用价值。

同时，我们结合时代技术发展的特点，对高级配网自动化中IEC61850的应用方法进行了探讨，并对其应用技术要点进行了总结。

这些研究对IEC61850标准的应用和高级配网自动化的发展有着重要的意义，有很好的现实价值。

关键词：IEC61850；高级配网；自动化引言电力是现代生活中必不可少的能源，对于现代生活的建设发展有着重要的意义。

在电力网络正常稳定工作的过程中，配电系统扮演着重要的角色。

因此，现代生活中人们对配电系统的发展应用研究一直十分重视。

进入信息化时代以来，信息化系统在日常生活中得到了广泛的应用，并发挥出重大的作用。

信息化系统给人们带来便利的同时，也激励着人们更多地去追求系统的自动化发展。

配电系统是电力供应网络正常稳定的重要基础，实现其自动化对于维持电网稳定运行、提高现代生活质量具有重要的意义。

在具体实现的过程中，由于配网结构复杂、标准不统一等方面的原因，高级配网自动化的发展进程受到一定的限制。

IEC61850标准作为电力系统自动化的唯一全球通用标准，对于高级配电网络自动化的发展有着重要的意义。

本文拟通过分析IEC61850技术标准的应用特点，对其在高级配网自动化中的应用方法研究探讨。

一、IEC61850与高级配网自动化高级配电网络要实现自动化，必须执行一定的技术标准，以实现技术方面的兼容。

由于不同国家、不同地区的实际情况不同，各地所采用的高级配电网络自动化机技术标准也有所不同，为高级配网的整体化发展带来了很大的影响。

因此，执行统一的技术标准成为了高级配网自动化研究中的热点。

IEC61850标准在数字化变电站自动化系统中的应用与研究摘要:变电站是电网的重要节点,在整个电力系统的运行中是至关重要的。

变电站自动化系统的发展关系到我国电力的发展,IEC61850标准在数字化变电站中的应用为电力系统通信的提供了统一的标准协议,使电厂、变电站与调度中心之间的连接通信更加方便快速。

关键词:IEC61850 数字化变电站变电站自动化系统变电站是电网的重要节点,担负着对电能传输和分配进行控制和管理的任务,变电站的安全、可靠运行对电力系统的稳定性及供电可靠性至关重要。

过去的几十年中,变电站的一次系统和二次系统都发生了巨大的变化。

一次设备除容量增大之外,还呈现出电力电子化、智能化的趋势;二次设备则经历了从电磁式到模拟电路式,再到的微机智能式的发展。

这些变化是变电站发展的重要选择,是我国电力系统发展的里程碑式的改变。

1 变电站自动化系统简介变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计。

利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。

通信系统是变电站自动化系统的基础,为实现变电站自动化系统站内通信网络的开放性和兼容性,最好的办法和途径就是采用标准的通信协议来实现各装置间的无缝通信。

在电力系统通信的早期没有统一的通信协议,电厂、变电站与调度中心之间只是根据简单的约定来实现通信过程,并且通信的内容和要求也没有统一的规定。

后来,电力系统通信发展到远动阶段,出现了电力调度通信“四遥”(遥测、遥控、遥调、遥信),分别完成模拟量采集、模拟量调节、数字量采集以及数字量控制的功能。

随着世界电力市场的不断发展以及通信技术与计算机技术的突飞猛进,电力系统通信仅仅完成“四遥”已经远远不能满足市场的需求了。

IEC61850应运而生,是至今为止最完善的变电站自动化标准,规范二次智能装置的通信模型、通信接口,而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的通信模型、通信接口。

D O I :10.7500/AE P S 201210131I E C61850E d 2.0技术分析任雁铭1,操丰梅1,张 军2(1.北京四方继保自动化股份有限公司,北京市100085;2.吉林省电力有限公司培训中心,吉林省长春市130062)摘要:对I E C61850E d 2.0的文件构成和技术路线进行了介绍㊂对比I E C61850E d1.0,从数据模型㊁工程配置语言和一致性测试3个方面,对I E C61850E d2.0的技术特点进行了技术分析㊂从设备制造商和检测中心2个方面,讨论了如何从I E C61850E d 1.0迁徙到I E C61850E d 2.0㊂关键词:I E C61850;数据模型;工程配置语言;一致性测试收稿日期:2012-10-16㊂0 引言2003年I E C T C 57发布了I E C61850第1版(E d 1.0)[1]㊂该标准使变电站内来自不同厂商的智能电子设备(I E D )能够实现互操作,并很快得到了国际主要电力系统二次设备制造商的支持,迅速在全球推广㊂I E C61850E d1.0发布后,I E C T C 57WG 10一方面积极收集该标准在应用过程中暴露出的问题,发现和解决存在的缺陷与不足;另一方面展开与I E C 和I E E E 等其他工作组的合作与协调,积极推广I E C61850在电力系统其他专业的应用㊂经过几年的努力,I E C61850第2版(E d2.0)已逐步完成,从2009年底开始发布㊂I E C61850E d 2.0对I E C61850E d 1.0进行了全面修订与扩展㊂为了让使用者更好地理解与应用I E C61850,针对网络应用㊁测试㊁输变电设备状态监测等重要专题,I E CT C 57WG 10还起草了多份技术报告(t e c h n i c a lr e po r t )㊂I E C61850目前已经成为智能电网通信体系的重要基础标准㊂全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会已将I E C61850E d1.0等同引用为中国电力行业标准D L /T860系列㊂国内业界从2006年开始将I E C61850E d1.0应用于变电站自动化工程实践中㊂目前该标准在国内得到了广泛应用㊂当前国内标准委员会正在做I E C61850E d2.0的电力行业标准转化工作㊂国内相关机构在I E C61850E d 1.0基础上,参考I E C61850E d2.0,制定了变电设备状态监测网络通信规范[2]以及高压智能组件网络通信规范[3]㊂当前,国内大多数用户和研究者对I E C61850E d 2.0及最新进展了解不多㊂为了在国内智能电网㊁智能变电站建设中更好地借鉴国际经验,少走弯路,本文对I E C61850E d2.0进行系统分析与介绍㊂因篇幅所限,I E C T C 57WG 10所起草的专题报告另文介绍㊂1 技术路线概述I E C61850E d2.0总结了I E C61850E d1.0的应用经验,修改了E d1.0存在的错误,扩展了数据模型,完善了工程配置语言和一致性测试规范,拓展了I E C61850的应用范围㊂I E C61850E d 1.0发布后,I E CT C 57WG 10积极收集该标准在工程应用中的各种问题和建议㊂专门建立了h t t p ://w w w.t i s s u e .I E C61850.c o m 网站,在全球范围内收集I E C61850应用中出现的各种问题㊂I E C61850使用者可以将各种问题和建议向该网站提交,I E C T C 57WG 10对问题和建议进行分析整理,对合理的建议予以采纳㊂通过这种途径,I E C T C 57WG 10收集到I E C61850E d1.0的很多问题,并在I E C61850E d2.0中对这些问题进行了改正㊂I E C61850E d 1.0主要针对变电站自动化系统应用,定义了大约90种逻辑节点㊂随着技术的发展,这些逻辑节点在内容和种类上都不能满足工程实践的需求㊂为此,I E C 61850E d 2.0对I E C 61850E d 1.0已有的逻辑节点和公用数据类的内容进行了修订,同时又增加了很多新的逻辑节点,使逻辑节点总数达到170多个㊂I E CT C 57WG 10对基于I E C61850-6E d1.0的工程实践进行了总结,在原有4种模型文件的基础上,I E C61850E d 2.0又新增了2种模型文件,使变电站系统集成过程得到优化㊂I E CT C 57WG 10对基于I E C61850-10E d 1.0的通信一致性测试活动进行了总结,I E C 618501 第37卷 第3期2013年2月10日V o l .37 N o .3F e b .10,2013E d 2.0完善和优化了I E C61850通信一致性测试活动㊂I E C61850E d 1.0的名称是‘变电站通信网络与系统“,应用范围主要是变电站自动化系统㊂I E C61850E d 2.0的名称改为‘电力企业自动化通信网络与系统“,应用范围已不限于变电站,而是面向智能电网㊂为此,I E C T C 57WG 10与I E E E ,C I G R E 及I E C 其他小组合作,起草包括储能㊁风电㊁水电㊁柔性交流输电系统(F A C T S )等应用的国际标准与技术报告㊂2 文件体系I E C61850E d1.0分为10个部分,共14个分册㊂如表1所示,I E C61850E d2.0对I E C61850E d 1.0的大部分文件都进行了修订,并增加了水电和分布式能源(D E R )数据模型分册㊂表1 I E C61850E d 2.0文件体系T a b l e 1 F i l e s o f I E C61850E d 2.0文件状态I E C61850-4E d2.0,系统与项目管理2011-04发布I E C61850-6E d2.0,与变电站I E D 通信相关的配置描述语言2009-12发布I E C61850-7-1E d2.0,基本通信结构 原则与模型2011-07发布I E C61850-7-2E d2.0,基本通信结构 抽象通信服务接口2010-08发布I E C61850-7-3E d2.0,基本通信结构 公共数据类2010-12发布I E C61850-7-4E d2.0,基本通信结构 兼容逻辑节点和数据对象类2010-03发布I E C61850-8-1E d2.0,特定通信服务映射 映射到MM S 和以太网2011-06发布I E C61850-9-2E d2.0,特定通信服务映射采样值映射到以太网2011-09发布I E C61850-1E d2.0,介绍与概述正在提交I E C 总部I E C61850-3E d2.0,通用需求正在征求意见I E C61850-5E d2.0,功能通信需求与设备模型正在投票I E C61850-10E d 2.0,通信一致性测试正在提交I E C 总部I E C61850-7-410E d 2.0,水电厂监控通信正在提交I E C 总部I E C61850-7-420,基本通信结构 分布式能源逻辑节点2009-03发布注:MM S 为制造报文规范㊂从表1可以看出,I E C61850E d2.0对I E C61850E d 1.0的多个文件都进行了修订,扩展了新的应用领域㊂修订工作主要围绕如下问题展开:①数据模型;②工程配置文件;③通信一致性测试;④对I E C61850E d 1.0错误的更正㊂本文主要围绕上述核心内容进行分析与讨论㊂3 数据模型I E C61850E d2.0对I E C61850E d1.0的数据模型进行了修订与扩展,针对变电站自动化系统应用修订了已有的公用数据类和逻辑节点,又新增了很多逻辑节点㊂在I E C61850-7-410中,针对水电厂监控应用制定了一系列逻辑节点㊂在I E C61850-7-420中,针对光伏㊁储能等D E R 的监控应用制定了一系列逻辑节点㊂与I E C61850E d 1.0相比,I E C61850E d 2.0的数据模型更加丰富和完善,不仅能够满足变电站自动化系统的需求,还可以满足水电厂监控和D E R 监控的需求㊂国内相关机构在制定变电设备状态监测网络通信规范[2]及一次设备智能组件网络通信规范[3]时借鉴了I E C 61850-7-4E d 2.0的部分成果㊂3.1 I E C61850-7-3E d 2.0[4]I E C61850-7-3E d2.0定义了公用数据类,为逻辑节点的定义提供基础㊂在I E C 61850-7-3E d 2.0中,新增加C S G ,H S T ,T S G 公用数据类㊂C S G 用于支持对曲线形状的描述,H S T 用于支持对电能质量逻辑节点历史信息的描述,T S G 用于时间设定㊂此外对一些基础信息进行了扩展,例如:在I E C61850-7-3E d 1.0中使用两维坐标(X ,Y )描述点信息,显然只能描述一个平面上的点㊂在I E C61850-7-3E d 2.0中使用三维坐标(X ,Y ,Z )描述点信息,可以描述三维空间的点㊂3.2 I E C61850-7-4E d 2.0[5]I E C61850-7-4E d2.0针对变电站自动化系统应用定义了一系列逻辑节点㊂I E C 61850-7-4E d 1.0定义了90多种逻辑节点,I E C 61850-7-4E d 2.0新增了下列逻辑节点,使得逻辑节点总数达到170多种,为变电站的应用提供了极大的便利㊂新增了F 开头的逻辑节点,用于描述过程控制的逻辑㊂增加了K 开头的逻辑节点,用于描述风扇㊁泵等设备㊂增加了Q 开头的电能质量逻辑节点,用于描述电能质量㊂将I E C61850-7-4E d 1.0中S 开头的一次设备状态监测相关逻辑节点从4个增加到13个,满足了对一次设备状态监测的需求㊂增加了T 开头的逻辑节点,用于对常用传感器建模㊂具体如下㊂1)系统逻辑节点组:L ㊂包括L C C H (物理通信通道监视)㊁L G O S (通用面向对象变电站事件(G O O S E )订阅)㊁L S V S (采样值(S V )订阅)㊁L T I M(时间管理)㊁L T R K (服务跟踪)㊂2)自动控制逻辑节点组:A ㊂包括A R I S (电阻器控制)㊂2 2013,37(3)3)控制逻辑节点组:C㊂包括C S Y N(同步控制器)㊂4)功能块逻辑节点组:F㊂包括F C N T(计数器)㊁F C S D(曲线形状描述)㊁F F I L(通用滤波器)㊁F L I M(控制功能输出限制)㊁F P I D(P I D调节器)㊁F R M P(R AM P功能)㊁F S P T(设点控制)㊁F X O T(过阀值动作)㊁F X U T(欠阀值动作)㊂5)通用逻辑节点组:G㊂包括G L O G(通用日志)㊂6)接口与查询逻辑节点组:I㊂包括I S A F(安全告警功能)㊁I T P C(保护通信接口)㊂7)机械非电一次设备逻辑节点组:K㊂包括K F A N(风扇)㊁K F I L(过滤器)㊁K P M P(泵)㊁K T N K (油箱)㊁K V L V(阀控制)㊂8)测量计量类逻辑节点组:M㊂包括M E N V (环境信息)㊁M F L K(F L I C K E R测量)㊁MH Y D(水文信息)㊁MM D C(直流测量)㊁MM E T(气象信息)㊁MMT N(计量)㊂9)电能质量逻辑节点组:Q㊂包括Q F V R(频率变化)㊁Q I T R(电流瞬变)㊁Q I U B(电流不平衡变化)㊁Q V T R(电压瞬变)㊁Q V U B(电压不平衡变化)㊁Q V V R(电压变化)㊂10)保护相关逻辑节点组:R㊂包括R M X U(差动测量)㊂11)一次设备监视与监测逻辑节点组:S㊂包括S C B R(断路器监视)㊁S L T C(分接头开关监视)㊁S O P M(操动机构监视)㊁S P T R(电力变压器监视)㊁S S W I(开关监视)㊁S T M P(温度监视)㊁S V B R(振动监视)㊂12)与互感器和传感器相关逻辑节点:T㊂包括T A N G(角度)㊁T A X D(轴位移)㊁T D S T(位移)㊁T F L W(液流)㊁T F R Q(频率)㊁T G S N(通用传感器)㊁T HUM(湿度)㊁T L V L(介质位置)㊁T MG F(磁场)㊁T MVM(移动传感器)㊁T P O S(位置指示)㊁T P R S(压力传感器)㊁T R T N(转动发射器)㊁T S N D (声压传感器)㊁T T M P(温度传感器)㊁T T N S(机械压力)㊁T V B R(振动传感器)㊁TW P H(酸度)㊂13)其他电力设备逻辑节点组:Z㊂包括Z R E S (电阻器)㊁Z S C R(半导体控制整流器)㊁Z S M C(同步电机)㊂除了增加逻辑节点外,I E C61850-7-4E d2.0还对I E C61850-7-4E d1.0已定义的很多逻辑节点进行了修订,新增或修改了逻辑节点中的部分数据对象,例如测量逻辑节点MM X U㊂I E C61850-7-4 E d2.0新增加了26个数据对象,例如:A v W P h s(三相有关算术平均值)㊁M a x W P h s(三相有功功率最大幅值)等㊂此外,还增加了2项定值:C l c T o t V A(总视在功率计算方法)㊁P F S i g n(无功功率与功率因数的符号转换)㊂在应用中为避免同一逻辑节点在E d1.0与E d2.0中定义不同造成的混淆,在模型文件中需要通过命名空间进行区别㊂3.3 I E C61850-7-410E d2.0I E C61850-7-410E d2.0为水电厂监控系统通信应用定义了下列逻辑节点,为在水电厂监控系统中应用I E C61850技术铺平了道路㊂1)自动控制逻辑节点组:A㊂包括A E X R(励磁)㊁A J C L(联合控制)㊂2)功能逻辑节点组:F㊂包括F H B T(心跳)㊁F S C H(调度)㊂3)水电专用逻辑节点组:H㊂包括H B R G(水轮发电机轴承)㊁H C OM(混合器)㊁H D AM(大坝)㊁H D F L(导叶控制)㊁H D L S(大坝泄漏监视)㊁H E B R (电制动)㊁H G O V(协调控制)㊁H G P I(闸门位置指示)㊁H G T E(大坝闸门)㊁H I T G(进水闸门)㊁H J C L (联合控制)㊁H L K G(泄漏监视)㊁H L V L(水位指示)㊁HM B R(机械制动)㊁H N D L(针孔控制)㊁H N H D(净水头)㊁HO T P(大坝过水位保护)㊁H R E S (水库)㊁H S E Q(水电单元顺序控制)㊁H S P D(速度监测)㊁H T G V(导向叶片)㊁H T R B(动叶片)㊁H T R K(废物架)㊁H T U R(涡轮机)㊁HU N T(水电单元)㊁H V L V(阀)㊁HW C L(水流控制)㊂4)接口逻辑节点组:I㊂包括I F I R(火灾探测与告警)㊁I H N D(手动接口)㊂5)机械及非电一次设备逻辑节点组:K㊂包括K H T R(加热器)㊂6)保护逻辑节点组:P㊂包括P R T R(转子保护)㊂7)保护相关逻辑节点组:R㊂包括R F B C(现场断路器配置)㊁R P S S(电力系统稳定器(P S S)控制)㊁R P S T(P S S2A/B过滤器)㊁R P S F(P S S4B过滤器)㊂8)监测与监视逻辑节点组:S㊂包括S F L W(介质流量监测)㊁S L E V(介质位置监测)㊁S P O S(设备位置监测)㊁S P R S(介质压力监测)㊂9)开关逻辑节点组:X㊂包括X F E L(开关控制)㊂3.4 I E C61850-7-420[6]I E C61850-7-420针对D E R的监控需求,定义了下列逻辑节点,涵盖D E R的管理㊁单元控制器㊁发电系统㊁电池监视㊁联网等应用㊂可支持热电联产(C H P)㊁光伏㊁储能等多种D E R的监控㊂3㊃特约专稿㊃ 任雁铭,等 I E C61850E d2.0技术分析1)D E R 管理系统逻辑节点㊂包括D C R P (D E R 电厂特性)㊁D O P R (D E R 电厂运行特性)㊁D O P A(D E R 电厂运行授权)㊁D O P M (电气连接点(E C P )运行模型)㊁D P S T (E C P 状态信息)㊁D C C T (D E R 经济调度参数)㊁D S C C (D E R 调度控制)㊁D S C H (D E R 调度);D R C T (D E R 控制器特性)㊁D R C S (D E R 控制器状态)㊁D R C C (D E R 监视控制)㊂2)D E R 发电系统逻辑节点㊂包括D G E N (D E R单元发电机)㊁D R A T (D E R 发电机参数)㊁D R A Z(D E R 高级发电机参数)㊁D C S T (发电机成本);D R E X (励磁系统额定参数)㊁D E X C (励磁系统定值);D S F C (速度/频率控制器名称)㊁Z R C T (整流器)㊁Z I N V (逆变器)㊂3)D E R 专用逻辑节点㊂包括D C I P (往复发动机逻辑节点)㊁D F C L (燃料电池控制器)㊁D S T K (燃料电池堆)㊁D F P M (燃料处理模块);D P VM (光伏模块参数)㊁D P V A (光伏阵列特性)㊁D P V C (光伏阵列控制器)㊁D T R C (跟踪控制器);D C H C (C H P 系统控制器)㊁D C T S (热存储)㊁D C H B (锅炉)㊂4)辅助系统逻辑节点㊂包括M F U L (燃料特性)㊁D F L V (燃料输送系统);Z B A T (电池系统)㊁Z B T C (电池充电器);X F U S (保险);F S E Q (序列器)㊂5)物理测量逻辑节点㊂包括S T M P (温度测量)㊁M P R S (压力测量)㊁MH E T (热测量值)㊁M F L W (流体测量)㊁S V B R (振动条件)㊁M E N V (发射测量)㊁MM E T (气象信息)㊂4 工程配置语言[1,7]I E C61850E d1.0对系统集成过程中集成商㊁I E D 提供商之间的关系描述含糊,导致在工程实践中出现问题时,各方常各执一词,争论不休㊂I E C 61850E d1.0目前只定义了4种文件类型(I C D ,S S D ,S C D ,C I D ),使用起来有局限性㊂I E C61850E d 2.0克服了这些缺点,对工程过程进行了清晰描述,将I E D 提供商㊁系统集成商的责任与义务描述得非常清楚,明确了I E D 配置器与系统配置器的关系与作用范围㊂I E D 配置器只能用于对I E D 数据模型与数值的修改,不能修改S C D 文件㊂而系统配置器可修改系统文件S C D ,但不能修改I E D 文件㊂I E C61850E d2.0还考虑了集成过程中I E D 模型的局部修改对整个集成过程的影响等问题㊂此外,针对I E C61850E d 2.0中7-2,7-3,7-4等修改部分进行描述支持㊂基于I E C61850-6E d 2.0的系统集成过程如图1所示㊂图1 工程配置过程信息流参考模型F i g.1 R e f e r e n c em o d e l f o r i n f o r m a t i o n f l o wi n t h e c o n f i gu r a t i o n p r o c e s s 在I E C61850-6E d1.0基础上,I E C61850-6E d 2.0新增了如下2种文件类型㊂1)I I D (i n s t a n t i a t e d I E Dd e s c r i pt i o n )实例化的I E D 描述文件,可用于描述集成过程中I E D 模型文件的修改㊂2)S E D (s y s t e m e x c h a n g ed e s c r i p t i o n )系统交换描述文件,可用于变电站内多个项目之间S C D 文件的交互,例如二期工程的模型文件与原有一期工程模型文件之间的交换㊂新增了I I D 与S E D 这2种文件格式后,I E C61850-6E d 2.0对工程过程的描述更加完备,工程使用更加方便㊂I E C61850-6E d2.0定义的S C L 原则上兼容I E C 61850-6E d 1.0定义的S C L ,但对于I E C61850-6E d 1.0的个别错误进行了修正,这些修正会导致与I E C61850-6E d 1.0局部的不兼容㊂在I E C61850-6E d2.0附录G 中给出了S C L实现一致性声明(S I C S )㊂使用者可对I E D 配置工具和系统配置器进行声明,表明支持哪些功能,不支持哪些功能㊂在进行工具一致性测试时,被测试方需要向检测机构提交S I C S 文件㊂5 通信一致性测试[1]I E CT C 57WG 10在总结世界各主要检测中心I E C61850通信一致性检测经验的基础上,对I E C61850-10E d1.0进行了丰富与完善,主要体现在如下方面㊂1)对I E C61850-10E d1.0的服务器端测试案例进行了补充,增加了很多新的测试案例㊂例如:对于数据集A C S I 测试定义了14个正向测试案例,15个反向测试案例,比I E C61850-10E d 1.0多了2个正向测试案例,1个反向测试案例㊂2)新增了对客户端的测试案例,弥补了I E C 61850-10E d1.0没有客户端测试的不足㊂3)新增了对S V 的测试案例,弥补了I E C4 2013,37(3)61850-10E d1.0没有S V测试的不足㊂4)对I E C61850-10E d1.0的性能测试案例进行了补充,增加了对G O O S E通信延时的测试方案㊂5)新增了对工程工具一致性的测试,分为装置工具和系统配置器,定义了大量测试案例对工程工具进行测试,确保工程工具的互操作性㊂与I E C61850-10E d1.0相比,I E C61850-10 E d2.0能够对基于I E C61850的系统提供包括服务器㊁客户端㊁工程工具㊁延时性能等更加全面的一致性测试㊂以前,客户端和工程工具由于未纳入测试范围,在工程实践中,常常出现不同厂商产品间的互操作问题㊂I E C61850-10E d2.0的制定,可使这些问题得到有效解决㊂I E C61850-10E d2.0对产品供应商和检测中心提出了新的要求与挑战㊂对产品供应商而言,需要有包括I E C61850客户端设备㊁工程工具在内的更多种类产品接受更加严格细致的检测,通过检测的难度增加了不少㊂对各检测中心而言,现有检测系统与平台不能满足新的检测需求㊂为应对上述变化,设备供应商需要对照I E C61850-10E d2.0,完善产品功能与性能,各检测中心需要更新和升级检测平台与设备㊂I E C61850国际权威检测中心荷兰K E MA公司2012年底将具备对支持I E C61850E d2.0的设备进行通信一致性检测的条件㊂6 从I E C61850E d1.0迁徙到I E C61850E d2.0目前国内外使用的都是I E C61850E d1.0,如何迁徙到I E C61850E d2.0,是大家普遍关心的问题㊂下面从制造商和检测中心两方面进行分析讨论㊂6.1 制造商制造商涵盖I E D提供商和系统集成商,需要做好如下几方面工作㊂通信服务:I E C61850E d2.0通信服务方面变化不大,但需要注意对I E C61850E d1.0个别错误的修改,还需要考虑I E C61850-10E d2.0新增测试案例对通信服务提出的要求㊂数据模型:基于I E C61850-7-4E d2.0对设备进行数据建模,需要升级装置数据建模工具㊂使用I E C61850-6E d2.0定义的S C L进行模型描述㊂为了与I E C61850E d1.0定义的同名逻辑节点进行区分,基于I E C61850-7-4E d2.0建立的数据模型应使用标准所规定的新命名空间㊂客户端设备:根据I E C61850-10E d2.0客户端测试案例要求,对现有客户端设备功能与性能进行重新审视,修改不符合项㊂工程工具:需要升级原有工程工具,使其满足I E C61850-6E d2.0的要求,支持6种模型文件类型,支持多种工程集成过程㊂重新审视工具功能实现方式,满足I E C61850-10E d2.0工具测试案例的要求㊂6.2 检测中心I E C61850-10E d2.0对I E C61850产品的一致性测试提出了更全面的要求㊂全球各检测中心需要更新和升级现有检测平台㊂1)服务器端检测:检测平台需要对I E C61850E d2.0新模型文件合法性及I E C61850-10E d2.0新增通信测试案例进行支持㊂2)客户端检测:检测平台能够模拟服务器,按照I E C61850-10E d2.0所定义的客户端测试案例,对客户端设备进行检测㊂3)S V检测:检测平台应实现I E C61850-10E d2.0所规定的S V测试案例的支持㊂4)性能检测:检测平台应实现对I E C61850-10E d2.0所规定的包括G O O S E传输延时在内的性能测试案例的支持㊂5)基于S C L的工程工具检测:检测平台应对I E C61850-10E d2.0所规定的对装置配置工具和系统配置工具的各种测试案例的支持㊂7 结语本文对I E C61850E d2.0的文件构成和技术路线进行了介绍,然后对照I E C61850E d1.0从数据模型㊁工程工具和一致性检测3个方面对I E C 61850E d2.0进行深入技术分析,最后讨论了如何从I E C61850E d1.0迁徙到I E C61850E d2.0㊂参考文献[1]I E C61850 C o mm u n i c a t i o n n e t w o r k s a n d s y s t e m s i n s u b s t a t i o n s[S].E d1.0.2003.[2]Q/G D W616 2011 基于D L/T860标准的变电设备在线监测装置应用规范[S].北京:国家电网公司,2011.[3]Q/G D W692 2011 智能高压设备通信技术规范[S].北京:国家电网公司,2012.[4]I E C61850-7-3 C o mm u n i c a t i o n n e t w o r k s a n d s y s t e m s f o r p o w e r u t i l i t y a u t o m a t i o n P a r t7-3:b a s i c c o mm u n i c a t i o n s t r u c t u r ef o rs u b s t a t i o na n df e e d e re q u i p m e n t c o mm o n d a t ac l a s s e s[S].E d2.0.2010.[5]I E C61850-7-4 C o mm u n i c a t i o n n e t w o r k s a n d s y s t e m s f o r p o w e r u t i l i t y a u t o m a t i o n P a r t7-4:b a s i c c o mm u n i c a t i o n s t r u c t u r e f o r s u b s t a t i o n a n d f e e d e r e q u i p m e n t c o m p a t i b l e l o g i c a l n o d e c l a s s e s a n dd a t a c l a s s e s[S].E d2.0.2010.(下转第53页 c o n t i n u e do n p a g e53)5㊃特约专稿㊃ 任雁铭,等 I E C61850E d2.0技术分析(上接第5页 c o n t i n u e d f r o m p a g e5)[6]I E C61850-7-420 C o mm u n i c a t i o n n e t w o r k sa n ds y s t e m sf o r p o w e r u t i l i t y a u t o m a t i o n P a r t7-420:b a s i c c o mm u n i c a t i o n s t r u c t u r e d i s t r i b u t e d e n e r g y r e s o u r c e s l o g i c a l n o d e s[S].2009.[7]I E C61850-6 C o mm u n i c a t i o nn e t w o r k s a n ds y s t e m s f o r p o w e r u t i l i t y a u t o m a t i o n P a r t6:c o n f i g u r a t i o nd e s c r i p t i o nl a n g u a g e f o r c o mm u n i c a t i o n i ne l e c t r i c a l s u b s t a t i o nr e l a t e dt oI E D s[S].E d2.0.2009.任雁铭(1972 ),男,通信作者,博士,教授级高级工程师,英国I E T特许工程师(C E n g),I E C T C57WG10成员,C I G R EB5成员,主要研究方向:变电站自动化系统㊁电力系统通信标准㊂E-m a i l:y a n m i n g@s f-a u t o.c o m操丰梅(1969 ),女,硕士,高级工程师,主要研究方向:继电保护实现技术和新能源控制技术㊂E-m a i l:c a o f e n g m e i @s f-a u t o.c o m张 军(1964 ),男,高级技师,国家电网公司技能专家,主要研究方向:变电设备检修及培训㊂E-m a i l: z h a n g j u n567892005@126.c o m(编辑 丁琰)T e c h n i c a l A n a l y s i s o f I E C61850E d2敭0R E NY a n m i n g1敩C A OF e n g m e i1敩Z HA N GJ u n2敤1敭B e i j i n g S i f a n g A u t o m a t i o nC o敭L t d敭敩B e i j i n g100085敩C h i n a敾2敭T r a i n i n g C e n t e r o f J i l i nE l e c t r i c a l P o w e rC o m p a n y敩C h a n g c h u n130062敩C h i n a敥A b s t r a c t敽T h e p r o f i l e a n d t e c h n i c a l p h i l o s o p h y o f I E C61850E d2敭0a r e d e s c r i b e d敭B y c o m p a r i s o nw i t h I E C61850E d1敭0敩a n a n a l y s i s i sm a d e o f t h e t e c h n i c a l f e a t u r e s o f I E C61850E d2敭0d a t am o d e l敩s u b s t a t i o n c o n f i g u r a t i o n l a n g u a g e a n d c o n f o r m a n c e t e s t敭Ad i s c u s s i o n i sm a d e o f s h i f t i n g f r o mI E C61850E d1敭0t o I E C61850E d2敭0w i t h r e s p e c t t o t h em a n u f a c t u r e r a n d t e s t i n g o r g a n i z a t i o n敭K e y w o r d s敽I E C61850敾d a t am o d e l敾s u b s t a t i o n c o n f i g u r a t i o n l a n g u a g e敾c o n f o r m a n c e t e s t i n g35。

基于IEC 61850的变电站通信网络的研究的开题报告一、研究背景和意义随着电力行业信息化的不断发展，变电站的自动化程度不断提高，变电站通信网络的建设也成为电力公司关注的重要领域之一。

传统的变电站通信网络采用了基于串口及串行通信协议的方式，系统成本及维护难度较高，限制了变电站自动化的进一步发展。

相比之下，基于IEC 61850的通信网络成为变电站通信网络建设的新方向。

IEC 61850是一个国际标准，用于在电力系统中应用基于通信网络的集成保护、控制和监测系统。

它完全改变了传统的通信方式，提供了一种新型的、更强大的通信方式，使变电站的通信网络建设更加可靠、高效和灵活。

本文旨在深入研究基于IEC 61850的变电站通信网络，以实现其在实际应用中的优越性，以期为电力公司的变电站通信网络的改造、升级提供参考，同时也为相关领域的研究提供新的思路和方向。

二、研究内容和方法本研究将围绕IEC 61850标准进行深入研究，包括以下方面：1. IEC 61850标准基础知识：该部分将介绍IEC 61850标准的背景、基础知识和应用范围等。

2. 基于IEC 61850的变电站通信结构：该部分将介绍基于IEC 61850的变电站通信系统的架构和组成部分，包括主站、子站和网络结构等。

3. 基于IEC 61850的变电站通信实现方案：该部分将介绍基于IEC 61850标准的变电站通信网络的实现方案，包括数据建模、通信方式、协议以及软件实现等。

4. 基于IEC 61850的变电站通信网络应用实例：该部分将介绍基于IEC 61850的变电站通信网络在电力系统中的应用实例，包括其在变电站自动化、保护、监测以及数据管理等方面的应用。

本研究将采用文献研究、实验分析和案例研究等方法，深入探讨基于IEC 61850的变电站通信网络的优点、应用场景和实现方案，为相关领域的实际应用提供参考和指导。

三、工作计划本研究计划的时间节点如下：第一阶段（1个月）：开展基础理论研究，了解IEC 61850标准的基本知识和相关应用领域。

IEC61850在变电站综合自动化系统中的应用作者：梁君德安心忠来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：文章从通信模式方面阐述了IEC 61850 通信标准在变电站综合自动化系统中的应用。

对规约中定义的站内设备之间及变电站与控制中心之间的通信方法进行了归纳，为IEC61850 标准在变电站自动化系统中的应用提供了参考。

关键词：变电站自动化系统；IEC 61850；通信模式Abstract: This article from the aspects of the communication mode described IEC 61850 Communication Standard in substation automation system application. The statute defined in the station equipment and between substation and control center communications between methods were summed up, to provide reference for the application of the IEC61850 standard in substation automation system.Key words : substation automation system; IEC 61850; communication model 中图分类号：TM411+.4 文献标识码A 文章编号：引言随着现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，实时信息传送量成倍整多，对调度自动化系统和厂站自动化系统的数据通信提出了更高的要求。

变电站自动化系统的传输规约和传输网络的标准化，是实现可靠快速通信的保证。

目前变电站自动化系统通信规约的情况是：一个普通的变电站使用的产品可能是南瑞、东方电子、许继、四方、ABB、GE；采用的规约可能是CDT、60870-5-101、102、103、104、Tase2。

IEC61850标准及在智能化水电站中的应用展望本文阐述了IEC 61850 标准的主要内容及特征，介绍了水电站监控通信标准IEC 61850-7-410，对IEC61850-7-410 标准在智能化水电站监控中的应用进行了探讨。

【关键词】智能化水电站IEC61850网关IEC61850-7-410 变电站通讯网络在全球气候变化和能源危机的大背景下，发展智能电网已成为我国能源工业可持续发展的重大战略举措之一，连续三年写入我国政府工作报告。

《国民经济和社会发展十二五规划纲要》将“发展智能电网”列为新能源产业发展重点。

大力开发水电、风电、太阳能等清洁能源已成为全球智能电网发展的共性驱动力，因此，水电站建设与管理也将迎来智能化大发展的崭新机遇。

智能化水电站的建设目标是以智能电网为服务对象，以源网荷协调发展的无人值班（少人值守）运行模式为基础，以通信信息平台为支撑，以“数据采集自动化、信息预测精确化、调度决策最优化、运行控制一体化”为特征，包含水电厂的状态检修系统、经济运行系统、大坝观测系统、信息统一平台、监控系统和基础自动化系统等各个环节，实现/ 电力流、信息流、业务流的高度一体化，准确地满足流域水情和电网负荷调度要求。

其中，基于IEC61850 标准的无缝通信系统协议将为智能化水电站的实现提供基础技术支撑和保证。

1 IEC 61850 标准简介1.1 IEC61850概述IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会（IECTC57）的3个工作组10，11，12（WG10/11/12）负责制定的。

此标准参考和吸收了已有的许多相关标准，其中主要有：IEC870-5-101远动通信协议标准；IEC870-5-103继电保护信息接口标准；UCA2.0（Utility Communication Architecture2.0）（由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系）；ISO/IEC9506制造商信息规范MMS （Manufacturing Message Specification）。

IEC61850标准在配电网中的应用随着配电自动化技术的发展，配电自动化系统对简化配电终端接入系统通信的调试和管理工作提出了需求。

IEC61850标准作为在变电站中成熟应用的国际通信标准为配电自动化系统内终端的互操作提供条件，本文基于分析配电自动化系统的结构，应用IEC61850标准对配电自动化系统功能进行分解，建立配电终端装置的信息模型，最后分析了配电自动化系统的通信服务模式及映射实现方式。

标签：配电自动化；IEC61850；信息模型0 引言由于配电网网络分支繁多，配电网需要接入大量的、不同种类的、来自不同厂商的配电自动化终端，这就导致应用中的配电自动化终端具备的功能和定义的数据格式不尽相同，不同终端间难以实现信息共享，增加了系统的安装调试和管理维护的工作量，制约配电自动化的发展。

IEC国际电工委员会制定了IEC61850标准，该标准已经被广泛应用于数字化变电站。

随着IEC61850标准的广泛和成熟应用，其技术和方法已从变电站推广至发电厂、分布式能源、以及配电自动化等领域。

IEC61850标准采用的面向对象的统一建模技术，使通信数据标准化的同时具有自描述的功能，标准定义了ACSI（抽象通信服务接口），使模型和服务独立于底层通信协议，为来自不同厂商装置数据交互、互操作的实现创造了条件。

本文在分析配电自动化系统结构的基础上，应用IEC61850标准对配电自动化系统功能进行分解，建立配电终端装置的信息模型，并在此基础上分析了通信服务模式及映射实现方式。

1 配电自动化系统结构将IEC61850标准信息分层的思想应用至DA系统，与变电站自动化系统的三个层次类似，DA系统层次可划分为：主站层、子站层、终端层和过程层，同时通信网络采用分层架构，分为主干网和分支网。

1.1 主站层主站层作为配电自动化系统的中枢，其位于配电网控制中心，主要实现对配电网的数据采集、监控和管理。

1.2 子站层配电自动化系统通常都会设有配电子站，子站层就位于安装配电子站的变电站。