IEC 61850-en-chs

1、 OMICRON7/11/2021Page: 1 OMICRONPage: 27/11/2021 Introduction简介简介 Development Considerations开发考虑事项开发考虑事项 Testing Considerations测试考虑事项测试考虑事项 Testing Possibilities测试可能性测试可能性 Demonstration演示演示 OMICRONPage: 37/11/2021 OMICRONPage: 47/11/2021 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 OMICRONPage: 57/11/2021 控

2、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 OMICRONPage: 67/11/2021 1085 pages 1085页页! www.iec.ch IEC 61850 Communication Networks and Systems in Substations IEC 61850 变电站通讯网络和系统变电站通讯网络和系统 OMICRONPage: 77/11/2021 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

3、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。 OMICRONPage: 87/11/2021 Interoperability互操作性互操作性 Devices can understand each other装置间能互相装置间能互相“明白明白” Devices can perform combined functionality with each other装置装置 间可以互相执行组合功能间可以互相执行组合功能 Users Expect Interchangeability用户期待可互换性用户期待可互换性 Sim

4、ply replace one IED by the other用另一个用另一个IED可以轻易的替换一可以轻易的替换一 个个IED Restricted by Features and Implementation被特性和实现所限制被特性和实现所限制 Explicitly beyond the Scope of IEC 61850 (Part 1, 4. Objectives) 显然超出了显然超出了IEC 61850的范围的范围 OMICRONPage: 97/11/2021 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

5、CT/PT 数字耦合 CT/PT X 数字耦合 CT/PT Y 数字耦合 CT/PT X 数字耦合 CT/PT Y 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 OMICRONPage: 107/11/2021 More than Get some Bits over the Wire不仅仅是不仅仅是“从线上从线上 得到一些比特得到一些比特” Includes包括包括 Configuration配置配

6、置 Conformance Testing一致性测试一致性测试 Segregate Application from Transport将应用从传输中隔离将应用从传输中隔离 出来出来 Allow for future, new Transport Mechanisms (Protocols) by Maintaining the View on the Application允许通过维护应用程序的样式来适应未来的新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）的传输机制（规约） OMICRONPage: 117/11/2021 Standard was finished in 2

7、004, implementations raise new questions 标准于标准于2004年完成，在实现中又提出了新的年完成，在实现中又提出了新的 问题问题 Ambiguities, Clarifications & Errors含糊不明确，澄清含糊不明确，澄清 和错误和错误 TISSUES技术发行技术发行 Technical Issues http:/技术发行技术发行 网站网站 Managed by the UCA International Users Group由由 UCA国际用户组管理国际用户组管理 Collecting, logging, presenting, and

8、solving technical issues (Tissues) 收集，记录，演示和解决技术发行（收集，记录，演示和解决技术发行（Tissues) OMICRONPage: 127/11/2021 Published已出版的已出版的 Am. 7-4 (1st) 7-4修订补充（第一版）修订补充（第一版） Current Working 目前正在研究的目前正在研究的 Am. 6 6修订补充修订补充 Am. 7-3 7-3修订补充修订补充 Am. 7-4 Power Quality (2nd) 7-4电能质量修订电能质量修订 补充（第二版）补充（第二版） Second Editions第二版第

9、二版 OMICRONPage: 137/11/2021 Other Work based on IEC 61850 Concepts其它基于其它基于 IEC61850概念的工作概念的工作 Re-use Data Classes, Services, .数据类的重使用，服数据类的重使用，服 务务 Wind Power (CDV) 风能风能 IEC 614000-25 SCSM on Web Services网络服务上的网络服务上的SCSM DER, Hydro (CDs)分布能源，分布能源，水电水电 Distributed Energy Resources (TC57 / WG17)分布能分布能

10、 源源 Hydropower (TC57 / WG18)水电水电 New WG15 Security 新新WG15安全安全 OMICRONPage: 147/11/2021 Common Information Model for energy management applications能量管理应用的通用信能量管理应用的通用信 息模型息模型 Harmonization一致于一致于 TC57, WG19 IEC 61970 Seamless Communication无缝通讯无缝通讯 Integration of Systems from Process level up to the Co

11、ntrol Center从过程总线级到控制层的从过程总线级到控制层的 系统集成系统集成 OMICRONPage: 157/11/2021 more than 200 projects 超过超过200个项目个项目 worldwide, in all regions全球范围，覆盖所有地区全球范围，覆盖所有地区 important projects in China 在中国的重要项目在中国的重要项目 500 kV Nanqiao Station 南桥南桥500kV站站 solution for new substations新型电站的解决方案新型电站的解决方案 European vendors im

12、plement in more and more relays and provide tools欧洲的厂家已经欧洲的厂家已经 实现了越来越多的继电器模型及相关工具实现了越来越多的继电器模型及相关工具 OMICRONPage: 167/11/2021 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 OMICRONPage: 177/11/2021 Client / Server客户客户/服服 务器务器 Real-Time实时实时 GSESampled Values采样值采样值 Protocols

13、in IEC 61850 IEC61850里的里的“规约规约” SCADA Control Center控制中心控制中心 Field Devices现场装置现场装置 GOOSE & GSSE Data from CTs and PTs 从从CT和和PT来来 的数据的数据 Not Time Critical非实非实 时要求时要求 Commands, Reports 命令，报告命令，报告 Time Critical Multicast时间紧迫的时间紧迫的 多点传送多点传送 Field Device现场装置现场装置 Field Device现场装置现场装置 OMICRONPage: 187/11/2

14、021 Part 7-1, 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 OMICRONPage: 197/11/2021 Value=MMS(ASN.1 BER)Data 值MMS(ASN.1 BER)数据 Value=MMS(ASN.1 BER)Data 值MMS(ANSI.1 BER)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/IEC 8802-3 的采样值映射到MMS和ISO/IEC 88

15、02-3 OMICRONPage: 207/11/2021 System Configurator 系统配置程序系统配置程序 SSD CID SCD ICD OMICRONPage: 217/11/2021 Binary outputs for Fwd/Bwd direction, AR in progress, Trip, etc. hard wired to binary inputs 双向的开出节点，重 合闸，跳闸等，通过 硬接线连到开入上 OMICRONPage: 227/11/2021 Relays communicating via GOOSE Substation Network

16、 (Process Bus) 继电器通过 GOOSE通讯 变电站网络（过程总线） OMICRONPage: 237/11/2021 Time new Event: Data Change max. Repetition Interval fast Repetitions max. Repetition Interval Unconfirmed, Multicast无确认，多点传送无确认，多点传送! repetition strategy重复策略重复策略 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 OMICRONPage: 247/11/2021 IEC 61850-9-

17、2 does NOT imply any Sensor Technology, it focuses on the Protocol only IEC61850-9-2并不关联任何传感器技术，它仅着重于并不关联任何传感器技术，它仅着重于 规约规约 Merging Unit CTs PTs Process Bus IEC 61850-9-2 耦合单元过程总线 OMICRONPage: 257/11/2021 Sampled Values采样值采样值 Based on Part 7 (Data Models, Service)基于基于 Part 7（数据模型，服务）（数据模型，服务） Very G

18、eneral一般来说一般来说 Only a Selection (Profile) can be implemented仅实现一种选择仅实现一种选择 Many Parameters to Choose要选择很多参数要选择很多参数 Sampling Frequency采样频率采样频率 Dataset Structure数据集结构数据集结构 OMICRONPage: 267/11/2021 Restricting the Variance限制分歧限制分歧 Facilitate Implementations促进实现促进实现 UCA国际用户组 用IEC 61850-9-2实现互感器数字接口的实现指导

19、 OMICRONPage: 277/11/2021 Profile of IEC 61850-9-2 IEC61850-9-2的轮廓的轮廓 Nickname: 9-2LE Light Edition小名：小名：9-2LE-轻版本轻版本 Good for Protection & Metering对于保护和表计的好处对于保护和表计的好处 Minimum Number of Parameters最少的参数最少的参数 Low requirements on resources对资源的要求低对资源的要求低 4 Voltages + 4 Currents (3 Phase, 1 Neutral) 4V+

20、4I 80 samples per period (Prot. & Meter.)每周波每周波80个采样个采样 点点(保护和表计）保护和表计） 256 samples per period (PQ)每周波每周波256个采样点（个采样点（PQ) OMICRONPage: 287/11/2021 OMICRONPage: 297/11/2021 Ethernet以太网以太网 TCP/IP MMS IEC 61850 SW （软件）（软件） Client/Server（客户（客户/服务器）服务器）GOOSE Application应用应用 Sampled Values 采样值采样值 IEC 6185

21、0-8-1IEC 61850-9-2 OMICRONPage: 307/11/2021 OMICRONPage: 317/11/2021 Tamarack software was designed to provide efficient implementations on both embedded and non-embedded systems Tamarack软件设软件设 计用于为内嵌和非内嵌系统提供有效的实现方案计用于为内嵌和非内嵌系统提供有效的实现方案 Software written in ANSI-C 软件用软件用ANSI-C语言语言 编写编写 OMICRONPage: 3

22、27/11/2021 Limit dynamic memory allocation限制动态内存分配限制动态内存分配 use boot-time allocation only仅用启动时间分配方仅用启动时间分配方 法法 allocate pools of memory to be shared across connections, etc.分配内存池为跨连接间共享等分配内存池为跨连接间共享等 Simplify the application code简化应用代码简化应用代码 do not make the allocate dynamic lists不作动态分不作动态分 配列表配列表 per

23、form deadlock detection, etc. within libraries 在库内执行死锁检查等在库内执行死锁检查等 OMICRONPage: 337/11/2021 Limit translations between forms限制格式间的翻限制格式间的翻 译转换译转换 when possible, use the MMS messages to store values, rather than dynamic internal representations尽可能用尽可能用MMS消息来存贮值，而消息来存贮值，而 不是动态内部表示不是动态内部表示 generally m

24、anipulate pointers to data, rather than the actual data一般使用到数据的指针，而一般使用到数据的指针，而 不是实际的数据不是实际的数据 OMICRONPage: 347/11/2021 MMS Variables are represented as methods, rather than memory MMS变量用变量用“方法方法”而不是存储而不是存储 器来描述器来描述 values are stored/retrieved from MMS messages by methods值通过方法从值通过方法从MMS消息中消息中 存贮存贮/找

25、回找回 isolates platform dependence隔离对平台的依赖隔离对平台的依赖 data can be left in YOUR internal format, only translated when necessary数据可以保留为您自数据可以保留为您自 己的内部格式，只在需要时才转换己的内部格式，只在需要时才转换 OMICRONPage: 357/11/2021 Common Transport Interface 公共传输接口 OSI Transport OSI 传输层传输层 RFC 1006 MMSd Client/Server Package MMSd 客户客户

26、/服务包服务包 Report Transmit 报告传输 Report Receive 报告接收 Client API 客户应用接口 Server API 服务接口 Common Data Link Interface 公共数据链路接口 IEC GOOSE API IEC GOOSE接口接口 MMSd Dictionary MMSd字典字典 Attr属性属性 Read读读 Write写写 Name名称名称 Device Client Logic 装置客户逻辑 GOOSE Publish & Receive GOOSE发发/收收 XML Server XML服务服务 Attr属性属性 Read读

27、读 Write写写 Name名称名称 TCP/IP Sockets TCP/IP套接字套接字 OMICRONPage: 367/11/2021 OMICRONPage: 377/11/2021 Hard-wired Analog Signals Hard-wired binary outputs to binary inputs Protection Relay Test Set GSE Sampled Values 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 OMICRONPage: 387/11/2021 Binary Inputs开入开入Binary Outp

28、uts开出开出 GOOSE Subscriptions 订阅订阅 GOOSE Simulations 模拟模拟 Test Modules测试模块测试模块 Network 网络网络 Mappings映射映射 OMICRONPage: 397/11/2021 OMICRONPage: 407/11/2021 OMICRONPage: 417/11/2021 MUCB Electrical Power System Substation Network 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 OMICRONPage: 427/11/2021 The Universal Tool for Working with IEC 61850 IEDs 为为IEC 61850 IED设计的全能工具设计的全能工具 Discovering IEDs发现发现IED Check Models检查模型检查模型 GOOSE-ing Read/Wri