IEC61850一致性测试 刘佩娟老师

1、 中国电力科学研究院 刘佩娟 2008.71/1/20221IEC61850IEC61850标准标准一致性测试一致性测试 1/1/20222n 提纲n1. IEC61850 IEC61850 标准的情况简介标准的情况简介n2. 2. 一致性测试的必要性一致性测试的必要性 3. 3. 测试内容及方法测试内容及方法 4. 4.测试结果及产品检测情况汇总测试结果及产品检测情况汇总1/1/20223 1. 1. IEC61850 IEC61850 标准的情况简介标准的情况简介nn1).1).IEC61850IEC61850标准的情况标准的情况. .n2). 2). IEC61850IEC61850标准

2、的特点标准的特点n3).3).国内国内互操作及试点应用互操作及试点应用情况情况. .1/1/20224n1).1). IEC61850IEC61850标准的情况标准的情况. .n a.国际电工委员会国际电工委员会IEC在在UCA2.0n基础上制定的基础上制定的IEC61850系列标准。系列标准。 n b.IEC61850IEC61850是一个综合的标准。是一个综合的标准。用于基于现代网络技术的变电站自动用于基于现代网络技术的变电站自动化系统。化系统。1/1/20225nc. IEC61850c. IEC61850标准是一个系列标准，标准是一个系列标准，n由由 1 01 0 个 部 分 ，个 部

3、 分 ， 1 41 4 个 标 准 组 成 。个 标 准 组 成 。 IEC61850-1 IEC61850-2 IEC61850-3 IEC61850-4 IEC61850-5 IEC61850-6 IEC61850-7-1 IEC61850-7-2 IEC61850-7-3IEC61850-7-4IEC61850-8-1 IEC61850-9-1IEC61850-9-2IEC61850-101/1/20226nd dIECIEC已正式出版了已正式出版了IEC61850IEC61850所有标准所有标准( (第一版第一版) )。n国内等同采用国内等同采用IEC61850IEC61850所有标准

4、所有标准,制定了制定了电力行业标准电力行业标准,编号为编号为DL/T 860.DL/T 860.n 到目前为止到目前为止, ,都已都已出版出版.1/1/20227n2).2).IEC61850IEC61850标准的特点标准的特点na. 标准的内容全标准的内容全：nIEC61850IEC61850包括要求、配置、包括要求、配置、协议、测协议、测试试。制定标准时就考虑了一致性测试。制定标准时就考虑了一致性测试.n （IEC60870IEC60870只是只是协议。）协议。）1/1/20228 nb. 应用范围广：应用范围广：n IEC61850(IEC61850(第一版第一版) )只是在变电站内使用

5、只是在变电站内使用. .n 但是但是, ,IECIEC正在制定变电站与调度中心、正在制定变电站与调度中心、变电站与变电站之间的变电站与变电站之间的6185061850标准，以及应标准，以及应用于用于分散发电分散发电信息交换、信息交换、水电站监视和水电站监视和控制等控制等标准。标准。n （IEC60870-5-101IEC60870-5-101、102102、104104， IEC60870-6IEC60870-6是变电站与调度中心之间使用是变电站与调度中心之间使用. .）1/1/20229c.网络开放网络开放n 标准的模型、服务和对网络映射是分开标准的模型、服务和对网络映射是分开的，它有的，它

6、有ACSIACSI和和SCSMSCSM两两部分。可在不改动部分。可在不改动原有数据模型的情况下，只要改变原有数据模型的情况下，只要改变SCSMSCSM映映射，就可通过不同的网络进行通信。可跟射，就可通过不同的网络进行通信。可跟踪现代通信技术的发展踪现代通信技术的发展, , 应用于不同的网应用于不同的网络。络。n （IEC60870IEC60870标准的物理层接口、链路层的标准的物理层接口、链路层的格式是标准规定死的。）格式是标准规定死的。） 1/1/202210nd. d. 应用开放应用开放n IEC61850IEC61850标准采用了面向对象的建模标准采用了面向对象的建模技术。实际系统的设备

7、用相应的模型进行技术。实际系统的设备用相应的模型进行描述，变电站自动化系统中的不同功能用描述，变电站自动化系统中的不同功能用对应的模型进行描述，这些模型被称为逻对应的模型进行描述，这些模型被称为逻辑设备（辑设备（LDLD）和逻辑节点（和逻辑节点（LNLN）。）。因此，因此，对未来新的功能和设备，可通过增加逻辑对未来新的功能和设备，可通过增加逻辑设备（设备（LDLD）和扩展逻辑节点（和扩展逻辑节点（LNLN）实现。实现。扩展非常方便。扩展非常方便。n.（不可随意扩展，要向标委会申请）不可随意扩展，要向标委会申请）1/1/202211e. e. 自我描述自我描述 IEC61850IEC61850标

8、准采用标准采用XMLXML语言技术，定义语言技术，定义了变电站配置语言（了变电站配置语言（SCLSCL）。）。因此，对各因此，对各种设备、功能和数据，可进行自下而上的种设备、功能和数据，可进行自下而上的自我描述。自我描述。（IEC60870系列标准的数据模型是面向系列标准的数据模型是面向点的。）点的。）1/1/202212 f. f. 分层结构分层结构 IEC61850IEC61850标准采用分层结构。标准采用分层结构。 变电站自动化系统分为站控层、间隔层、变电站自动化系统分为站控层、间隔层、过程层三层。对各层间的过程层三层。对各层间的通信作了规定。通信作了规定。 因对过程层的通信作了规定。所

9、以为实因对过程层的通信作了规定。所以为实现数字化变电站自动化系统创造了条件。现数字化变电站自动化系统创造了条件。1/1/202213 g.g.协议比较复杂协议比较复杂 与与IEC60870 IEC60870 系列标准相比，系列标准相比，IEC61850IEC61850的协议复杂。软件实现比较难，对装置软的协议复杂。软件实现比较难，对装置软件、硬件要求高。件、硬件要求高。1/1/202214n3).3).国内国内互操作及试点应用互操作及试点应用情况情况. .n 在国家电力调度通信中心的组织下，从在国家电力调度通信中心的组织下，从20042004年底至年底至20062006年底进行了年底进行了6

10、6 次互操作试次互操作试验。验。n 前前5 5次是国内次是国内1010个主要厂家。个主要厂家。n 第第6 6次是国内外次是国内外1616个主要厂家。个主要厂家。n 中国电科院质检中心全程参加了互操作中国电科院质检中心全程参加了互操作试验试验. . 1/1/202215n阶段性成果阶段性成果:n 促进相互交流学习；促进相互交流学习；n 加强和统一了对标准的理解；加强和统一了对标准的理解；n 加快了研发进程；加快了研发进程；n 初步实现了不同厂家设备间的互操作初步实现了不同厂家设备间的互操作 n 推进了推进了IEC 61850标准的工程应用。标准的工程应用。nIEC 61850 IEC 61850

11、 标准应用开展的比较快。这一局面得标准应用开展的比较快。这一局面得益于国内外各厂家设备间进行的互操作试验益于国内外各厂家设备间进行的互操作试验。1/1/202216n工程试点应用工程试点应用n n 国内，从国内，从2006年开始进行了应用年开始进行了应用IEC61850n标准的变电站自动化系统试点工作。标准的变电站自动化系统试点工作。n 试点变电站：粗略统计为30多个n 单独一个厂家产品的是20个左右n 多厂家合作的是10个左右n 已投运的变电站：约20个1/1/202217n3. 一致性测试一致性测试n n 1). 一致性测试必要性一致性测试必要性;n n 2). 测试内容测试内容;n 3)

12、. 测试方法测试方法;n 4). 测试结果测试结果;n 5). 产品检测产品检测情况汇总情况汇总 1/1/202218n1). 1). 一致性测试必要性一致性测试必要性n 避免过去教训重演：避免过去教训重演：n 在互操作试验和试点工程中发现各生产厂家对标准的一在互操作试验和试点工程中发现各生产厂家对标准的一些定义理解不一致些定义理解不一致, ,对标准中有些规定不全面及未做强制性规定对标准中有些规定不全面及未做强制性规定的的, ,各生产厂家的实现更是差异很大。为各生产厂家的实现更是差异很大。为避免过去教训重演避免过去教训重演( (CDT CDT 规约全国曾有十几个版本规约全国曾有十几个版本, ,

13、IEC 60870 IEC 60870 的的9797年版年版101101的实现各不相的实现各不相同同, ,不同不同厂家的产品无法互连厂家的产品无法互连) )应进行应进行一致性测试。一致性测试。 n 由独立的第三方检测机构，严格按照由独立的第三方检测机构，严格按照IEC61850-10IEC61850-10，由统一的测试平台进行测试，才能保证由统一的测试平台进行测试，才能保证各厂家产品实现各厂家产品实现的的一致。一致。n 设备只有通过了一致性测试设备只有通过了一致性测试, , 才能集成到变电站自动化系统中。才能集成到变电站自动化系统中。 1/1/202219n 2). 2). 测试内容测试内容n

14、文件和设备控制版本的检查；文件和设备控制版本的检查；n按标准的句法对设备配置文件的测试；按标准的句法对设备配置文件的测试；n对对设备配置文件在线测试；设备配置文件在线测试；n依据标准检验被测设备的各种模型的正确性；依据标准检验被测设备的各种模型的正确性；n按适用的按适用的SCSM 进行通信栈实现的测试；进行通信栈实现的测试；n按按ACSI定义进行定义进行ACSI服务的测试；服务的测试；n按标准进行设备特定扩展的测试。按标准进行设备特定扩展的测试。n 1/1/202220n 3). 3). 测试方法测试方法n静态测试静态测试n检查提交的各种文件是否齐全和设备控制版本是否正确；检查提交的各种文件是

15、否齐全和设备控制版本是否正确；n用用Schema Schema 对对被测设备配置文件被测设备配置文件（ICD）进行正确性检验；进行正确性检验；n检验被测设备的各种模型是否符合标准的规定；检验被测设备的各种模型是否符合标准的规定；n动态测试动态测试n 采采用用IEC61850-IEC61850-10的肯定测试和否定测试用例。对每个测的肯定测试和否定测试用例。对每个测n 试用例按正确的操作流程进行测试。试用例按正确的操作流程进行测试。n 使用硬件信号源进行触发（触点、电压、电流等等）进使用硬件信号源进行触发（触点、电压、电流等等）进n 行动态的测试。行动态的测试。 1/1/202221n 4).

16、4). 测试结果测试结果n 检测机构对被测设备进行测试后出具检验报告及质检测机构对被测设备进行测试后出具检验报告及质量检验合格证。在检验报告中除了对一致性测试内容的量检验合格证。在检验报告中除了对一致性测试内容的每一项给出结论外每一项给出结论外,还详细给出静态检查和每个动态测还详细给出静态检查和每个动态测试用例的测试结果，其测试结果分试用例的测试结果，其测试结果分“通过通过”、“失败失败”、“未测（无此功能）未测（无此功能）”三种。三种。n 被测设备只有通过了静态性能检查和动态能力的一被测设备只有通过了静态性能检查和动态能力的一致性测试，获得检验报告及质量检验合格证之后才可集致性测试，获得检验

17、报告及质量检验合格证之后才可集成到变电站自动化系统中。成到变电站自动化系统中。 1/1/202222n 5).5).产品检测产品检测情况汇总情况汇总n 中国电力科学研究院质检中心按照IEC61850 标准的规定开展了一致性测试。n 已检测厂家：国内外22家；n 已检测设备：63（类）台；n 已检测变电站自动化系统：6套n n具体检测具体检测情况见统计表情况见统计表. . 1/1/202223n已检测变电站自动化系统：南网桂林变电站已检测变电站自动化系统：南网桂林变电站n n 时间时间 2007年年 5月月21日至日至29日日 n 地点地点 -国电南自国电南自n 变电站监控系统：变电站监控系统：

18、国电南国电南自的自的PS6000PS6000系列产品；系列产品；n 保护设备：保护设备：国电南自、南京南瑞继保、深圳南瑞；国电南自、南京南瑞继保、深圳南瑞；n 保护故障信息子站：深圳国电南思保护故障信息子站：深圳国电南思n 参加单位：参加单位：变电站自动化系统涉及的所有变电站自动化系统涉及的所有n 单位单位1/1/202224n已检测变电站自动化系统：国网浙江外陈变电站已检测变电站自动化系统：国网浙江外陈变电站n n 时间时间 ：2007年年 11月月14日至日至17日日 n 地点地点 ：南瑞科技南瑞科技n 变电站监控系统：南瑞科技变电站监控系统：南瑞科技n 保护测控设备：保护测控设备： AB

19、B、SIEMENS、GE、n 南瑞继保、国电南自、北京四方、南瑞继保、国电南自、北京四方、n 深圳南瑞、南瑞科技、国电南思深圳南瑞、南瑞科技、国电南思 n 参加单位：参加单位：变电站自动化系统涉及的所有单位变电站自动化系统涉及的所有单位1/1/202225n已检测变电站自动化系统还有：已检测变电站自动化系统还有：n CSC-2000 （系统设备生产厂家：系统设备生产厂家：北京四方北京四方) )n n 无锡无锡新光新光变电站变电站 （系统设备生产厂家：南瑞继保）系统设备生产厂家：南瑞继保）n n 苏州虎丘变电站苏州虎丘变电站（系统设备生产厂家：南瑞继保）系统设备生产厂家：南瑞继保）1/1/202226n测试小结：测试小结：n被测厂家的产品都支持基本信息交换通过了测试；被测厂家的产品都支持基本信息交换通过了测试；n绝大部分厂家的产品不支持采样值传输；绝大部分厂家的产品不支持采样值传输；n约半数厂家的产品不支