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1、内容提要 IEC61850发展历程发展历程IEC61850与传统技术比较与传统技术比较IEC61850标准介绍标准介绍IEC61850与数字化变电站的关系与数字化变电站的关系IEC61850的不足与发展的不足与发展IEC61850变电站网络结构变电站网络结构工程案例分析工程案例分析 IEC61850发展历程发展历程-现有技术及问题现有技术及问题SAS在国外有20多年历史，国内有10多年历史。多种网络与私有协议并存。无法互操作。 IEC61850发展历程发展历程-制定过程制定过程目标：互操作性（不是互换性）。 一个世界，一种技术，一个标准IEC TC57 WG10、11、12 制订（199520
2、05）。2005年至今修订，2010年出第2版。代表了SAS技术的最新趋势，是实现数字化变电站的关键技术。是一个十分庞大的标准体系，不仅仅是一个通信协议。IEC61850与传统技术比较与传统技术比较互操作性 数据模型通信服务通信服务 工程配置影响范围IEC61850技术技术-与传统技术比较与传统技术比较互操作性互操作性 数据模型数据模型 1）现有技术）现有技术 优点：优点： 简单，容易实现。简单，容易实现。 缺点：缺点： 不能满足用户各种需求，往往需要扩不能满足用户各种需求，往往需要扩充；充； 扩充后不能相互识别，无法互操作。扩充后不能相互识别，无法互操作。IEC61850技术技术-与传统技术
3、比较与传统技术比较数据模型数据模型 1）IEC61850技术技术 优点：优点： 能够满足各种能够满足各种IED的个性化需求；的个性化需求； 能够互操作；能够互操作； 缺点：缺点： 实现复杂，对硬件要求高。实现复杂，对硬件要求高。 IEC61850与传统技术比较与传统技术比较-信信息模型息模型IEC61850数据组织示例：Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2MXMXAVLogical NodesFunctional Constraint“MMXU2$MX$A” =Feeder #2 Curren
4、t MeasurementsIEC61850技术与传统技术比较技术与传统技术比较-通信协议通信协议通信协议通信协议 1）传统技术不严格分层，应用层与底层联系比较紧密。服务种类不能满足数字化变电站需要，不支持在线服务。 2）IEC61850定义了独立于所采用网络和应用层协议的通信服务。解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾。 3）IEC61850定义了60多种服务，可以满足变电站通信需求。支持在线获取数据模型，也支持IED水平通信（GOOSE报文） 。IEC61850与传统技术比较与传统技术比较-通通信服务信服务通信服务-数据访问的方法 IEC61850定义了60多种服务，可满足数字化变
5、电站通信需求。特点： 1）支持在线获取数据模型； 2）支持保护设备之间横向通信（GOOSE报文） 。IEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-通信服务通信服务传统IED之间沟通方式： IEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-通信服务通信服务IED之间逻辑互锁： 61850 GOOSEIEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-通信服务通信服务IED之间通信的要求：1）1台设备同时向多台设备发报文；2）快速性（4ms）； . . . Bkr 1RelayTripBkr 2RelayBkr NRelayBkr 3RelayBFIIEC61850技术与传统技术比较
6、技术与传统技术比较-通信服务通信服务上层定义与底层网络技术分开定义，可以随网络技术而发展IEC61850技术与传统技术比较技术与传统技术比较-通信服务通信服务IEC61850技术与传统技术比较拗技术与传统技术比较拗-通信服务通信服务IEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-通信服务通信服务通信服务层次IEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-工程配置工程配置IEC61850技术与传统技术技术与传统技术比较比较-影响范围影响范围IEC61850标准介绍标准介绍-文件构成文件构成 系统概貌系统概貌 IEC61850-1 介绍和概述 IEC61850-2 术语 IEC6185
7、0-3 总体要求 IEC61850-4 系统和项目管理 IEC61850-5 功能的通信要求和设备模型数据模型数据模型 IEC61850-7-4 兼容逻辑节点类和数据类 IEC61850-7-3 公用数据类IEC61850标准介绍标准介绍-文件构成文件构成 抽象通信服务抽象通信服务 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/IEC880
8、2-3传输采样值IEC61850标准介绍标准介绍-文件构成文件构成 配置配置 IEC61850-6 变电站IED的配置语言测试测试 IEC61850-10 一致性测试 IEC61850标准介绍标准介绍-变电站通信接口模型变电站通信接口模型IEC61850为数字化变电站提供了全面的网络通信解决方案IEC61850标准介绍标准介绍-变电站通信接口模型变电站通信接口模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850技术介绍-数据模型Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2DODODA
9、DALogical Nodes源自于CDCIEC61850技术介绍-数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型（部分）（部分）IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型（局部）（局部）IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型
10、数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-数据模型数据模型IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务IEC61850定义了9大类60种ACSI 。 1）关联服务 2）信息模型服务 3）定值组服务 4）主动上送的报告服务 5）日志服务 6）快速报文服务 7）采样值服务 8）对时 9）文件服务IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务客户客户/服务器模式服务器模式IEC61850标准介
11、绍标准介绍-通信服务通信服务发布发布/订阅模式订阅模式IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务IEC61850标准介绍标准介绍-通信协议通信协议IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务控制控制IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务报告的配置报告的配置IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务事件：数据改变 周期性报告 总召唤2种报告：非缓存报告缓存报告IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务GOOSE的配置的配置IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务GOOSE通信过程通信过程IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务GOOS
12、E通信过程通信过程GOOSE Sender Device XGOOSE ReceiverDevice YGOOSE ReceiverDevice ZEthernet一个装置（发布者）发布消息一个装置（发布者）发布消息, 只有订阅者装置正在接收它。只有订阅者装置正在接收它。每个接受者的反应取决于它的配置和功能每个接受者的反应取决于它的配置和功能GOOSE messageGOOSE技术介绍传输内容传送数据集，内容丰富、灵活基于模型IEC61850标准介绍标准介绍-通信服务通信服务IEC61850标准介绍标准介绍-通信网络通信网络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。
13、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标准介绍标准介绍-工程配置语言工程配置语言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标准介绍标准介绍-工程配置语言工程配置语言SCLSCL-实现了不同厂家工程工具的互操作，简化了工程实施过程。
