61850简介

61850模型及MMS报文分析基础国电南瑞科技股份有限公司变电技术分公司IEC61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(CommunicationNetworksandSystemsinSubstations)，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求IEC61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系，而不仅仅是一个通信协议标准IEC61850系列标准采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的可扩展架构，来实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标IEC61850概述IEC61850看起来很像又一新的协议，其实它不是。确切地说，它是一种新的变电站自动化的方法，一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法IEC61850规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。IEC61850标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接IEC61850是至今为止最为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IEC61850概述SCD文件：全站系统配置文件，全站唯一，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，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、修改版本等内容。SSD文件：系统规格文件，全站唯一，该文件描述了变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点，最终包含在SCD文件中ICD文件：IED能力描述文件，由装置厂商提供给系统集成厂商，该文件描述了IED提供的基本数据模型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数。CID文件：IED实例配置文件，每个装置有一个，由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成Scl文件类型Scl体系结构PD：物理设备IED：智能电子设备，每个物理设备可包含多个IED（按照396标准只能包含一个IED）LD：逻辑设备，每个物理设备包含多个LDLN：逻辑节点，每个逻辑设备包含多个LN，逻辑节点是功能的最小单位DO：模型中LN的下级数据称为DO，在61850标准中统一定义了每个DO含义，DO又可包含下级DO和DA，因此DO可看作一个结构化的数据DA：DA是模型中的末级数据，DA又可包含DA，最末级DA称为叶子leaf树形结构树形结构IEC61850模型总体-模型的分析PhysicalDevice(networkaddress)LogicalDeviceMMXU1MMXU3DODALogicalNodesDADODADODAMMXU2DODADA树形结构所有的功能都可分解为逻辑节点组成任何一个逻辑节点都是属于某个逻辑设备树形结构报文制造规范一种底层传输的规约IEC61850将各种模型数据以此为载体在各装置、后台间传输MMS报文数据集：DOI/DAI的集合，61850通讯的基本单位datSet属性：本报告控制块对应的数据集属性报告控制块用于设定IED上送数据的内容及方式等，包括告警、事件、开入、模拟量等所有IED需上送的内容。61850中除总召由client发起外，其余全部为IED主动上送数据IED与client连接过程中，client一般会根据各自需要设定每个报告实例的属性，一般会使用是icd中设定的默认值，如果client不重新设定，IED以此方式上送报告控制块ReportControl报告分为缓存和非缓存两种类型，由IED建模时，通过ReportControl段的”buffered”属性设置，buffered=true设置缓冲型报告，对应fc=BR；buffered=false设置非缓冲型报告,对应fc=RP。BRCB:缓存型报告，要求IED在内存中缓存报告，如通信中断期间发生了事件，党通信恢复后，此事件报文应能上送不丢失，通常告警、事件、SOE等报告建模为缓存类型。URCB:非缓存型报告，不要求IED缓存，通信中断期间的数据可丢失，通常遥测类型的数据建模为非缓存报告URCB和BRCB61850客户端若装置出现通讯中断、数据错误等问题，可以使用第三方工具比如clientmmi等工具，对装置进行数据连接可以看到装置61850程序是否运行正常，若无法正常连接，则需要装置进行处理；若能正常连接，则需要查看后台是否能正常使能，看使能报告号是否正常等用Client工具连接装置某个逻辑设备后，可以看到实际信号状态，遥测值，保护事件，保护定值等等，确定装置上送是否正确，当然最终有问题还是需要用网络工具抓包，查看报文是否正确61850客户端常用的抓包工具有Windows下的mms-ethereal，WireShark和Solaris下的snoop命令。mms-ethereal可以自动解释mms报文，适合进行应用层报文的分析，分析报文比较清楚明白WireShark是ethereal的替代版本，界面更加友好，但标准版本中没有对mms报文分析的支持snoop主要是用来抓包，没有图形化的分析界面，snoop抓取的文件可以用WireShark打开辅助分析MMS抓包对于广播和组播报文如装置的UDP心跳报文，可以用笔记本连接到交换机上任意端口抓取。对于后台与装置之间的TCP通讯，有以下几种方法。后台机上可安装软件来抓包，非window系统的也可以在笔记本电脑上用相同配置模拟后台截取报文利用HUB连接后台与装置，将笔记本接到HUB上抓包。注意一定要使用HUB，不能使用交换机如果是远动、和子站装置，可在交换机上设定镜像端口，把要截取报文的端口镜像到镜像端口，则笔记本电脑只要连接到镜像端口即可截取其它端口的报文。交换机一般都支持端口镜像功能，需要参照说明书进行设定MMS抓包MMS抓包MMS抓包MMS抓包61850通讯的规约相对比较固定，各厂家报文基本一致，学习起来也有实际意义，具体在调试、运行过程中，可以逐步学习掌握基本的原理，对整个智能变电站规约和通讯的理解有很大好处。谢谢！国电南瑞科技股份有限公司变电技术分公司