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1、IEC61850技术,内容提要,IEC61850发展历程IEC61850与传统技术比较IEC61850标准介绍IEC61850与数字化变电站的关系IEC61850的不足与发展IEC61850变电站网络结构工程案例分析,IEC61850发展历程-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-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（19952005）。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
2、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,互操作性 数据模型通信服务 工程配置影响范围,IEC61850技术-与传统技术比较,互操作性 数据模型 1）现有技术 优点：简单，容易实现。缺点：不能满足用户各种需求，往往需要扩充；扩充后不能相互识别，无法互操作。,IEC61850技术-与传统技术比较,数据模型 1）IEC61850技术 优点：能够满足各种IED的个性化需求；能够互操作；缺点：实现复杂，对硬件要求高。,IEC61850与传统技术比较-信息模型,IEC61850数据组织示例：,“MMXU2$MX$A”=Feeder#2 Current Meas
3、urements,IEC61850技术与传统技术比较-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-通信服务,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
4、横向通信（GOOSE报文）。,IEC61850技术与传统技术比较-通信服务,传统IED之间沟通方式：,IEC61850技术与传统技术比较-通信服务,IED之间逻辑互锁：,IEC61850技术与传统技术比较-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）；,IEC61850技术与传统技术比较-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-通信服务,IEC61850技术与传统技术比较拗-通信服务,IEC61850技术与传统技术比较-通信服务,通信服务层次,IEC61850技术与传统技术比较-工程配置,IE
5、C61850技术与传统技术比较-影响范围,IEC61850标准介绍-文件构成,系统概貌 IEC61850-1 介绍和概述 IEC61850-2 术语 IEC61850-3 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 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-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 IE
6、C61850-9-1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,IEC61850标准介绍-文件构成,配置 IEC61850-6 变电站IED的配置语言测试 IEC61850-10 一致性测试,IEC61850标准介绍-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-变电站通信接口模型,IEC61850标准介绍-数据模型,IEC61850技术介绍-数据模型,Physical Device(network address),Logical Device(e.g.Relay1),M
7、MXU1,MMXU2,DO,DO,DA,DA,Logical Nodes,源自于CDC,IEC61850技术介绍-数据模型,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,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-数据模型,IEC61850标准介绍-数据模型,IEC61850标准介绍-数据模型,IEC61850标准介绍
8、-数据模型,IEC61850标准介绍-数据模型,IEC61850标准介绍-数据模型,IEC61850标准介绍-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-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
9、-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-通信服务,GOOSE的配置,IEC61850标准介绍-通信服务,GOOSE通信过程,IEC61850标准介绍-通信服务,GOOSE通信过程,GOOSE Sender Device X,GOOSE ReceiverDevice Y,GOOSE ReceiverDevice Z,Ethernet,一个装置（发布者）发布消息,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,GOOSE message,GOOSE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
10、准介绍-通信服务,IEC61850标准介绍-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。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-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。,
