IEC61850的介绍

基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案11IEC61850简介基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案22Background背景基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案33IEC61850简介电力系统通信技术发展概况现状：信息孤岛配电变电站输电变电站发电厂其余变电站控制中心工厂的自备电厂外部信息客户中心能量管理如何通信？基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案44IEC61850简介目前的变电站自动化系统规约种类繁多只是针对变电站自动化系统，目前就有100多种规约基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案55IEC61850简介目前的变电站自动化系统规约种类繁多、中间转换环节复杂规约集成已经成为制约变电站二次系统发展的瓶颈高昂的工程费用（系统集成）过于繁多的规约种类造成不同的问题（互操作性及功能的限制）私有规约的应用（对厂家的依赖性，推倒重来的改造）不同市场、同一市场不同的子系统具有不同相对标准的规约种类今天：规约转换成本－难度高/代价大基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案66RTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOERTUMeterRTURecloserBreakerTransformerDiff.RelayO.C.RelaySOEDMSCISEMS/SCADAOMS表记RTU重合闸断路器变压器差动保护过流SOERTU网络通信昂贵&复杂DistributedManagementSystemCustomerInformationSystemEnergyManagementSystemOutageManagementSystemIEC61850简介目前的变电站自动化系统网络结构复杂接线繁琐系统安全性不足基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案77IEC61850简介目前的变电站自动化系统接线复杂基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案88IEC61850简介经济的全球化市场要求全球化的市场为未来的投资提供安全保障统一的标准成为大势所趋基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案99IEC61850简介统一的标准的要求Coverallaspectsofsubstationcommunications能够覆盖变电站通信的各个方面Takeintoaccountthemoderncommunicationpossibillities充分考虑到现代的通信技术Makeitfutureproof经得住未来考验提供故障基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1010IEC61850简介历史（欧洲，美洲）欧洲TC57–电力系统管理及相关信息交换IEC60870-6TASE1-ELCOM90TASE2-ICCPIEC60870-5101远动102计量103保护与控制104远动基于TCPIEC61850的发展历程美洲ANSIMODBUSMODBUSplusDNP3.0level2EPRIUCA1.0-TASE.2(ICCP)2.0–变电站基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1111IEC61850简介IEC61850的历史1994IECAHWG创建了两个新的工作提案:短期方案103=VDEW+Courier长期方案IEC618501997年TC57开始设立3个工作组（WG10，WG11和WG12）着手IEC61850的事宜。2002年IEC61850第一版出版，此后三个工作组合成一个WG10负责维护工作。IEC61850的发展历程基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1212IEC61850简介历史殊途同归IEC61850国际化的目标基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1313IEC61850简介要点什么是IEC61850？变电站通信网络与系统协议体系IEC61850国际标准包含14个部分！1000多页！满足变电站内各功能和和应用的要求：保护，控制，自动化，测量，监视和记录。支持与上述功能相关的更个任务：工程，运行，调试，维护，事件分析和安全。由IEC（国际电工委员会）第57技术委员会TC57的三个工作组（WG10/11/12）负责制定基于网络通信平台的变电站自动化系统的唯一国际标准基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1414IEC61850简介能做什么？什么是IEC61850？通过SNTP时间同步系统构建(保护控制)IEC61850间隔与间隔之间的通信采用Comtrade格式的故障录波使用TCP-IP的标准通信基于以太网的标准系统配置标准化语言描述变电站基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1515Progress标准的进展基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1616IEC61850简介应用范围是一个变电站内部通信的的通信标准是解决互操作性而不是互换性IEC61850–应用范围基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1717IEC61850简介未来发展IEC61850第二版IECTC57WG10正在制定IEC61850第二版，预计2009年7月发布。第二版主要修订内容：现在标准名称改为：电力企业自动化通信网络和系统(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation)修订变电站配置语言SCL（即IEC61850-6），使之与IEC61970-CIM兼容；增加与统计数据、历史数据相关的信息模型；增加电能质量相关的信息模型；修订标准中已知的错误、不一致或易导致歧义的部分。基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1818IEC61850简介未来发展变电站外部通信IEC61850是定义了变电站内部的通信网络与系统。对变电站与变电站之间、变电站与控制中心之间的通信缺乏详尽考虑与定义。为此，IEC组织TC57WG10、WG19从事标准制定工作：NWIP57/759—负责变电站与变电站之间的通信（WG10）。重点考虑：变电站之间的互锁；线路纵联差动和距离保护；其他涉及多个变电站的自动化功能。NWIP57/760—负责变电站与控制中心之间的通信（WG19）。重点考虑：IEC61850与IEC61970-CIM信息模型的兼容与和谐基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案1919IEC61850简介未来发展信息安全问题引入IEC61850后，电力系统的信息安全问题将更为突出。IEC61850本身未对信息安全做出定义，IEC组织TC57WG15工作组在完成IEC60870-5、IEC60870-6、IEC61850等标准编制的基础上，开展了安全标准IEC62351的编制。其中：IEC62351-3TCP/IP的信息安全问题；IEC62351-4MMS（制造报文规范）的信息安全问题；IEC62351-5IEC60870-5和其它派生规约的信息安全问题；IEC62351-6IEC61850的信息安全问题；IEC62351-7网络和系统管理的安全性。基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2020IEC61850简介未来发展信息安全问题把WG17准备的DER（基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2121Target目标基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2222IEC61850简介目标一个世界，一种技术，一个标准基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2323IEC61850简介目标自由配置标准支持不同的原理并允许自由定位各功能模块，标准可同等地支持集中式的系统（RTU）及分布式的系统（SCS）。互操作性不同供货商之智能电子设备互相交换信息并使用这些信息实现设备本身功能的能力。长期的稳定性标准必须经得住未来的考验，标准必需与通讯技术的发展同步并满足不断演进的系统要求。IEC61850标准制定的目标基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2424互操作性同一厂商或不同厂商的IED之间交换信息的能力利用这些信息实现自身功能的能力三个厂家…互操作!基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2525自由配置不同功能在设备之间自由分配支持各种系统结构，例如：集中式或分布式IHMI人机界面站级操作平台CSWI开关控制器保护与测控PDIS距离保护XCBR断路器断路器TCTR电流互感器TVTR电压互感器集成传感器保护及测控合一的智能设备基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2626自由配置不同功能在设备之间自由分配支持各种系统结构，例如：集中式或分布式IHMI人机界面站级操作平台保护PDIS距离保护XCBR断路器断路器及控制TCTR电流互感器TVTR电压互感器集成传感器CSWI开关控制器分立的保护及智能断路器基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2727IEC61850简介目标－长期的稳定性应用领域变电站通讯技术慢快标准化所面临的问题标准化的解决方案ISO/OSI7层栈7654321数据模型对象服务应用开关设备保护及控制命令、事件、报警…通讯信息、报文、框架…基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2828Contents标准体系结构基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案2929IEC61850简介内容系统方面Part1:介绍和概述Part2:术语Part3:总体要求Part4:系统和项目管理Part5:功能通信要求和设备模型测试Part10:一致性测试数据模型变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构Part7-4:兼容逻辑节点和数据类Part7-3:公共数据类抽象通信服务变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构Part7-2:抽象通信服务接口(ACSI)Part7-1:原理和模型特殊通信服务映射(SCSM)Part8-1:映射到制造商报文MMSPart9-1:通过单向多路点对点串行通信连接模拟采样值Part9-2:IEEE802.3之上的模拟采样值配置Part6:变电站中智能电子设备通信配置描述语言IEC61850标准的内容基于IEC61850的变电站自动化系统及保护解决方案3030IEC61850简介重要内容部分细节61850Part6SCL定义了：2种SCL配置器3个子系统SCL对象模型61850Part7-2ACSI定义了：15种抽象通信服务接口（ACSI）模型63种服务（Services）61850Part7-3DA定义了：29种公共数据类型（CDC－DA）61850Part7-4LN,DO定义了：92种兼容逻辑节点（LN）518种兼容数据类型（CPDC－DO）61850Part8-1MMS定义了：到MMS的特定通信服务映射（SCSM）20种服务的映射61850Part9-2MSV定义了：通过以太网的采样值传输（SCSM）61850Part10-1CT定义了：兼容性测试IEC61850–主要部分基于