IEC61850-en-chs.ppt

January9 2020 Page 1 IEC61850 ThomasSchossig OMICRONelectronics2006 11 Page 2 January9 2020 Agenda日程内容 Introduction简介DevelopmentConsiderations开发考虑事项TestingConsiderations测试考虑事项TestingPossibilities测试可能性Demonstration演示 Page 3 January9 2020 IntroductionandBackground简介和背景 Page 4 January9 2020 IECCommitteesIEC委员会 控制中心1 控制中心2 变电站 配电能源 水电厂 风力发电 电力通讯网络 Page 5 January9 2020 IECStandardsIEC标准 控制中心1 控制中心2 变电站 电力通讯网络 风力发电 水电厂 配电能源 Page 6 January9 2020 Whatdowetalkabout 我们谈论的是哪些 1085pages1085页 www iec ch IEC61850CommunicationNetworksandSystemsinSubstationsIEC61850变电站通讯网络和系统 Page 7 January9 2020 Goalsofthestandard标准的目标 互操作性 一个或几个厂家的IED可以互相交换信息并将该信息作为自己的功能使用的能力 自由配置 长期稳定性 标准应该支持不同的机理并允许功能的自由分配 例如对于集中系统 如RTU 或分布系统 如SCS 都同样工作 标准应该是充分考虑未来技术发展的 也就是说它应该能够跟上通讯技术的进步以及系统扩容的要求 Page 8 January9 2020 InteroperabilityorInterchangeability 互操作性或是可互换性 Interoperability互操作性Devicescan understand eachother装置间能互相 明白 Devicescanperformcombinedfunctionalitywitheachother装置间可以互相执行组合功能UsersExpectInterchangeability用户期待可互换性SimplyreplaceoneIEDbytheother用另一个IED可以轻易的替换一个IEDRestrictedbyFeaturesandImplementation被特性和实现所限制ExplicitlybeyondtheScopeofIEC61850 Part1 4 Objectives 显然超出了IEC61850的范围 Page 9 January9 2020 FreeConfiguration自由配置 间隔控制 人机界面 传统开关 传统开关 传统开关 传统开关 间隔控制 间隔控制 人机界面 传统CT PT 传统CT PT 数字耦合CT PTX 数字耦合CT PTY 数字耦合CT PTX 数字耦合CT PTY 继电器X1 继电器X2 继电器Y 继电器X1 继电器X2 继电器Y 继电器X1 继电器X2 继电器X1 继电器X2 间隔控制 路由器 路由器 控制中心 控制中心 工程师站 工程师站 以太网关 以太环网关 Page 10 January9 2020 TheDifference LongTermStability差异 长期稳定性 Morethan GetsomeBitsovertheWire 不仅仅是 从线上得到一些比特 Includes包括Configuration配置ConformanceTesting一致性测试SegregateApplicationfromTransport将应用从传输中隔离出来Allowforfuture newTransportMechanisms Protocols byMaintainingtheViewontheApplication允许通过维护应用程序的样式来适应未来的新的传输机制 规约 Page 11 January9 2020 Maintenance维护 Standardwasfinishedin2004 implementationsraisenewquestions标准于2004年完成 在实现中又提出了新的问题Ambiguities Clarifications Errors含糊不明确 澄清和错误TISSUES技术发行TechnicalIssues技术发行网站ManagedbytheUCAInternationalUsersGroup由UCA国际用户组管理Collecting logging presenting andsolvingtechnicalissues Tissues 收集 记录 演示和解决技术发行 Tissues Page 12 January9 2020 Amendments补充修订 Published已出版的Am 7 4 1st 7 4修订补充 第一版 CurrentWorking目前正在研究的Am 66修订补充Am 7 37 3修订补充Am 7 4PowerQuality 2nd 7 4电能质量修订补充 第二版 SecondEditions第二版 Page 13 January9 2020 NewStandards新标准 OtherWorkbasedonIEC61850Concepts其它基于IEC61850概念的工作Re useDataClasses Services 数据类的重使用 服务 WindPower CDV 风能IEC614000 25SCSMonWebServices网络服务上的SCSMDER Hydro CDs 分布能源 水电DistributedEnergyResources TC57 WG17 分布能源Hydropower TC57 WG18 水电NewWG15 Security 新WG15 安全 Page 14 January9 2020 CIM通用信息模型 CommonInformationModelforenergymanagementapplications能量管理应用的通用信息模型Harmonization一致于TC57 WG19IEC61970SeamlessCommunication无缝通讯IntegrationofSystemsfromProcessleveluptotheControlCenter从过程总线级到控制层的系统集成 Page 15 January9 2020 Progress进程 morethan200projects超过200个项目worldwide inallregions全球范围 覆盖所有地区importantprojectsinChina在中国的重要项目500kVNanqiaoStation南桥500kV站solutionfornewsubstations新型电站的解决方案Europeanvendorsimplementinmoreandmorerelaysandprovidetools欧洲的厂家已经实现了越来越多的继电器模型及相关工具 Page 16 January9 2020 ModelingApproach建模方法 建模方法 概念上 逻辑装置 间隔 配置文件 数据 位置 任意变电站的真实装置 虚拟化 虚拟世界 逻辑节点 断路器 TCP IP网络 映射 Page 17 January9 2020 KindsofCommunication通讯种类 Client Server客户 服务器 Real Time实时 GSE SampledValues采样值 Protocols inIEC61850IEC61850里的 规约 SCADA ControlCenter控制中心 FieldDevices现场装置 GOOSE GSSE DatafromCTsandPTs从CT和PT来的数据 NotTimeCritical非实时要求 Commands Reports命令 报告 TimeCritical Multicast时间紧迫的 多点传送 FieldDevice现场装置 FieldDevice现场装置 Page 18 January9 2020 CommunicationMapping通讯映射 Part7 1 5 7 通讯映射示例 以太网 物理层 信息模型 信息交换 ACSI 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 Page 19 January9 2020 Mapping映射 Value MMS ASN 1BER Data值 MMS ASN 1BER 数据 Value MMS ASN 1BER Data值 MMS ANSI 1BER 数据 other其它 逻辑节点 逻辑节点 数据 数据集 报告 记录 采样值的传输 9 1通过单向多路点对点串行通信链路的采样值 9 2通过ISO IEC8802 3的采样值 映射到MMS和ISO IEC8802 3 Page 20 January9 2020 TheConcept SCL Part6 SCL 的概念 SystemConfigurator系统配置程序 SSD CID SCD ICD Page 21 January9 2020 HardWiring CopperMine硬接线 铜 双向的开出节点 重合闸 跳闸等 通过硬接线连到开入上 Page 22 January9 2020 Wired viaGOOSE通过GOOSE 连线 继电器通过GOOSE通讯 变电站网络 过程总线 Page 23 January9 2020 GOOSE Unconfirmed Multicast无确认 多点传送 repetitionstrategy重复策略 新事件 数据交换 时间 最大重复间隔 最大重复间隔 快速重复 Page 24 January9 2020 SampledValues采样值 IEC61850 9 2doesNOTimplyanySensorTechnology itfocusesontheProtocolonlyIEC61850 9 2并不关联任何传感器技术 它仅着重于规约 MergingUnit CTs PTs ProcessBus IEC61850 9 2 耦合单元 过程总线 Page 25 January9 2020 Part9 2 SampledValues采样值BasedonPart7 DataModels Service 基于Part7 数据模型 服务 VeryGeneral一般来说OnlyaSelection Profile canbeimplemented仅实现一种选择ManyParameterstoChoose要选择很多参数SamplingFrequency采样频率DatasetStructure数据集结构 Page 26 January9 2020 ImplementationGuideline实现方针 RestrictingtheVariance限制分歧FacilitateImplementations促进实现 UCA国际用户组 用IEC61850 9 2实现互感器数字接口的实现指导 Page 27 January9 2020 ImplementationGuideline实现方针 ProfileofIEC61850 9 2IEC61850 9 2的轮廓Nickname 9 2LE LightEdition 小名 9 2LE 轻版本 GoodforProtection Metering对于保护和表计的好处MinimumNumberofParameters最少的参数Lowrequirementsonresources对资源的要求低4Voltages 4Currents 3Phase 1Neutral 4V 4I80samplesperperiod Prot Meter 每周波80个采样点 保护和表计 256samplesperperiod PQ 每周波256个采样点 PQ Page 28 January9 2020 DevelopmentConsiderations开发考虑事项 Page 29 January9 2020 ServicesandMappings服务和映射 Ethernet以太网 TCP IP MMS IEC61850SW 软件 Client Server 客户 服务器 GOOSE Application应用 SampledValues采样值 IEC61850 8 1 IEC61850 9 2 Page 30 January9 2020 TamarackSystemArchitectureTamarack系统结构 Page 31 January9 2020 TamarackBackgroundTamarack背景 Tamaracksoftwarewasdesignedtoprovideefficientimplementationsonbothembeddedandnon embeddedsystemsTamarack软件设计用于为内嵌和非内嵌系统提供有效的实现方案SoftwarewritteninANSI C软件用ANSI C语言编写 Page 32 January9 2020 TamarackDesignObjectives设计目标 Limitdynamicmemoryallocation限制动态内存分配useboot timeallocationonly仅用启动时间分配方法allocatepoolsofmemorytobesharedacrossconnections etc 分配内存池为跨连接间共享等Simplifytheapplicationcode简化应用代码donotmaketheallocatedynamiclists不作动态分配列表performdeadlockdetection etc withinlibraries在库内执行死锁检查等 Page 33 January9 2020 TamarackDesignObjectivesTamarack设计目标 Limittranslationsbetweenforms限制格式间的翻译转换whenpossible usetheMMSmessagestostorevalues ratherthandynamicinternalrepresentations尽可能用MMS消息来存贮值 而不是动态内部表示generallymanipulatepointerstodata ratherthantheactualdata一般使用到数据的指针 而不是实际的数据 Page 34 January9 2020 KeyTamarackTechnologies主要的Tamarack技术 MMSVariablesarerepresentedas methods ratherthanmemoryMMS变量用 方法 而不是存储器来描述valuesarestored retrievedfromMMSmessagesbymethods值通过方法从MMS消息中存贮 找回isolatesplatformdependence隔离对平台的依赖datacanbeleftinYOURinternalformat onlytranslatedwhennecessary数据可以保留为您自己的内部格式 只在需要时才转换 Page 35 January9 2020 SoftwareArchitecture软件结构 CommonTransportInterface公共传输接口 OSITransportOSI传输层 RFC1006 MMSdClient ServerPackageMMSd客户 服务包 ReportTransmit报告传输 ReportReceive报告接收 ClientAPI客户应用接口 ServerAPI服务接口 CommonDataLinkInterface公共数据链路接口 IECGOOSEAPIIECGOOSE接口 MMSdDictionaryMMSd字典 DeviceClientLogic装置客户逻辑 GOOSEPublish ReceiveGOOSE发 收 XMLServerXML服务 TCP IPSocketsTCP IP套接字 Page 36 January9 2020 TestingConsiderations测试考虑事项 Page 37 January9 2020 ProtectionTesting保护测试 Hard wiredbinaryoutputstobinaryinputs ProtectionRelay TestSet GSE SampledValues 保护继电器 采样值 测试仪 模拟信号的硬接线 开出到开入的硬接线 Page 38 January9 2020 OMICRON sLayeringOMICRON的方法 BinaryInputs开入 BinaryOutputs开出 GOOSESubscriptions订阅 GOOSESimulations模拟 TestModules测试模块 Network网络 Mappings映射 Page 39 January9 2020 MappingisSimple映射非常简单 Page 40 January9 2020 IEDScout Page 41 January9 2020 IEDScout MU CB ElectricalPowerSystem SubstationNetwork 最终一致性评论测试报告生产 电力系统 变电站网络 耦合单元 Page 42 January9 2020 OMICRONIEDScout TheUniversalToolforWorkingwithIEC61850IEDs为IEC61850IED设计的全能工具DiscoveringIEDs发现IEDCheckModels检查模型GOOSE ingRead WriteDatafrom intoLogicalNodes从逻辑节点读 写数据 TrytheEvaluationVersion欢迎使用免费评估版http www omicron at products substation fraIEDScout html Page 43 January9 2020 ReadintoIEDScout读进IEDScout Page 44 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