IEC61850信息交换模型中若干属性含义的辨析

1、2007 第十一届全国保护和控制学术研究会IEC 61850 信息交换模型中若干属性含义的辨析王丽华，张青山，刘荣，张马龙，侯志光（烟台东方电子信息产业股份有限公司，山东省烟台市 264001）摘要 ：深入分析了IEC 61850标准信息交互模型中xxxEna 属性在不同模型中的含义，总结了GOOSE报文中的stNum， sqNum取值原则以及区分时间激活控制和普通控制的依据。建议在IEC61860 进入广泛应用阶段之前建立各厂家之间相互沟通的平台，以加强国内各厂家对标准的理解和把握，从而加快国内IEC 61850技术和产品研发的步伐，为IEC 61850的应用推广奠定坚实的基础。关键词 ：

2、IEC 1850 ；信息交换模型；属性中图分类号：TM771告、日志、 GSE 、控制。0 引言在国内IEC61850互操作试验的推动下，已经推出并且投运了若干个试运行的 IEC61850 变电站。但已进行的互操作试验主要是针对通信层面的，实际上，应用层面上的互操作性才是工程实现 IEC 61850的关键 1。IEC 61850标准的核心是设备模型的建立及其抽象 通信服务 模型 2 。对 于 ACSI 和 SCSM 的理解 和实现 决定 了产品最终 是否能达到 互操作的既定目 标。由于 标准信息 量巨大 且标准 不同 的部分侧重点不同 ，因此对于某些细节问题理解起来有一 定的困难 。 就目前

3、的情况而言 ，各厂家之间对于信息 交互模型 中的若干 细节问题 的理解 ，并未达成 一致。虽然 一些细节问题 并没有影响 互操作试验的进行，但是 当 IEC 61850 进入到 工程应用 阶段后 ，这些细节问题将直接影响到各厂家之间 的互操作。本文 对信息模型 中几 个不易理解 的属性含义进行了 深入分析 ，并向有关 专家求证 ，总结 出对于这些属 性的 确切解释 ，供同 行参考 。ACSI基本信息模型信息模型(IEC 61850-7-2)(IEC 61850-7-3)LOGICAL-NODE(IEC兼容61850-7-4)DATALOGICAL-实例化NODE 兼容DATADATA实例化服

4、务LN 和 DATA 之外的LN 服务服务 模型(如 DATA-SET, 报告 ,GOOSE)图 1概念模型摘要已有 多篇 文献 4-6 对 ACSI 模型进行 介绍 和分析，但多未提及对于模型控制 块属性含义的理解。 当然大部分 的属性在标准 中都有明确的解释，不难理解 。但 仍有些属 性在理解起来 有一 定的难度。下 文将对一些不易理解 的属性含义进行辨析。1 抽象通信服务接口IEC 61850 标准通 过 ACSI 来实现通信 协议与应用及通信介质的分离。 ACSI 包含了用来定义变电站 特定信息模型的 基本模型 说明和信息 交换服务 模型说明两 方面内 容。信息模型和信息 交互服务是紧

5、密结合在一起的，如图 1 所示 3。本文重点 关注图 1 的下 半部分 即 ACSI 信息交换服务 ，文中涉及到以下模型 ：替代、报2 信息交换模型中若干属性含义的辨识2.1xxxEna 属性的含义在 多个服务 模型 中都有一个 xxxEna 的属性，但 含义不同 。 确切理解不同 模型 中属性的 含义对于工程应用 具有重要的意义，下面 将逐一辨析。subEna 属性subEna属性含义不确切值之处在于当380IEC61850信息交换模型中若干属性含义的辨析subEna 为 true 时， subVal 等属性是否可写 。 IEC 61850-10 替代 模型的 否定 测试项 SubN1 ，是

6、验 证当 subEna 为 true 时，对 subVal 等属性的写操作应立 即反映到代表过程值的数据中。 由此可见 subEna 为 true 时， subVal 等属性是 可写的。IEC 61850- 7-2 中对于 URCB中的 RptEna描述比较清晰 ， 即 RptEna 用于确定 是否监视数据生成报告并发送报告 。 因为对于 URCB 生成报告 和发送报告 是同步进行的。但对 于 BRCB 中的 RptEna 则没有如此清晰的界定 。从工程应用的 角度分析， BRCB 的报告应该从装置正常 运行后立即开始缓存报告 ，从而保证没 有事件丢失 。 而 RptEna 只用于触发发送报告

7、 7，不用于触发数据监视 和报告生 成，这是与 URCB 的不同之 处。在 BRCB 中， RptEna 一旦被使能，则主动上传所有缓存的报告。中的 GoEnaIEC 61850- 7-2 中定义 GoEna 控制是 否发送 GOOSE 报文。 IEC 61850- 8-1 中采用重发的机制来达到 GOOSE 模型要求的可靠性，也就是在没有事件产生的情况下，也定时发送 当前的数据 。 IEC 61850- -10 中的 Goo9 测试项验证装置上电后能够把当前数据作为初始报文发送。综合各部分 的 说明 ，可以 这样来理解 GoEna 的 含义：装置 初始化时 直接 置 GoEna 为使能状态

8、，并发送当前的数据为初始报文，并定时重发，此报文作为心跳报文，用以通知接收方自己当前处于正常工作状态。当有变位发生时 按照时间曲线逐渐加长 发送报 文的间隔时间，直到间隔时间增加到心跳报文的时间间 隔 。 当 GoEna 被非使 能后，停止数据监视报 文生成和发送。得出这样的结论：在装置的初始报文中， stNum ， sqNum 的初始值都 应为 1。 此后 每当有变位发生时 ， stNum 加 1， sqNum 从 0 开始累加。2.3 区分时间激活控制和普通控制的依据IEC 61850- 7-2 中普通控制 (Operate)和时间激活 控制 (TimeActivatedOperate)

9、请求的参数是一致的，根据参数无法区 分两者 。IEC 61850- 8-1 中要求根据属性 operTm 是否被写来区分两者 。 IEC 61850- 8-1 中对 Oper 类 型进行了 重新定义，见表 1。表 1 Oper 类型定义Oper类型定义属性属性类型值 /值范围M/O/C名称ctlVal从 CDC继承SPC, DPC,INC, BSC 和ISC为MsetMag从 CDC继承C1APC为MOperTmTimeStampIEC 61850-7-2AC_CO_TA_E5.5.3.7_MoriginOriginatorIEC 61850-7-3M6.8ctlNumINT8U0.255SP

10、C,DPC,INC,BSC 和 ISC中 为 MAPC 中未使用TIEC 61850-7-2IEC 61850-7-2M17.5.217.5.2TestIEC 61850-7-2IEC 61850-7-2M17.5.217.5.2CheckIEC 61850-7-2IEC 61850-7-2M17.5.217.5.2C1只一个 属性 f 或对 于 APC 的 给定 时间存在2.2GOOSE报文中的 stNum，sqNumIEC 61850- 7-2 中规定 stNum ， sqNum的初始值为1，值 0 保留。IEC61850- 8-1 中规定stNum的取值从1 开始 。 sqNum取值从

11、0 开始，只用当 stNum首次变化时sqNum才取 0值，每次 发送报 文时sqNum增加 ，溢出时 回1 。 IEC61850-10中 的Goo4要 求 确 保stNum ， sqNum 的初始值 均为 1。 再参照本文节中 对 GOOSE 报文发送 的分析 ，可以注意 OperTm 属性的可选性由 IEC 61850-7-2 中的 AC_CO_O 改为 AC_CO_TA_E_M 。在 IEC 61850-8-1 中 AC_CO_TA_E_M 解释 为如果使用时间激活控制和 增加安 全模式，属性是必选 的。综合以上的分析，可以推断出区分时间激活控制和普通控制的依据是模型中是否包含 Oper

12、Tm 属性， 即如 果 ICD 文件中实 例化 的 Oper 类型中包含了 OperTm 属性， 则按照时间3812007 第十一届全国保护和控制学术研究会激活 控制 处理，否则按照普 通控制 处理。3 结语IEC 61850 标准描述 信息模型的 部分分 散在 IEC 61850 -6、IEC 61850 -7、 IEC 61850- 8-1、 IEC 61850 -10 等部分，只有在仔细研究综合分析各部分 内容的基础上才能真正理解标准的思想。本文中只挑选了几个曾困扰笔者 的问题加以阐述。这些细节问题 都将反映到产品的实现中，如果对于这些问题 的理解不能达成 一致，将直接影响到各厂家之间

13、的互操作。在 当前 对于 IEC61850 尚处探索的阶段，建议相关组织能够建立一个各厂家之间 相互沟通的平台，从而能够对有疑问的问题及 时沟通，争取达成共识。这样做不但能够加快国内 IEC 61850 技术和产品研发的步伐，而且能够为 IEC 61850 的应用推 广奠定坚实的基础。参考文献1 何卫,王永福 ,缪文贵，等 。IEC 61850 深层次互操作试验方 案.电力系统 自动化， 2007，31 (6) ：103-107。2 沐连顺 ,范建忠,李蓓 。IEC 61850 标准 中 ACSI 的原型设 计与实现.电力系统 自动化，2006， 30 (3)：71-75。3 IEC 6185

14、0 Communication networks and systems in substations.4 罗钦，段斌，肖红光 ，等。基于 IEC 61850 控制模型的变电站防误操作 分析与设计.电力系统 自动化，2006， 30(22)：61-655 殷志良，刘万顺 ，杨奇逊 ，等 。基于 IEC 61850 的通用变电站事件模型 .电力系统 自动化， 2005，29 (19)：45-506 殷志良，刘万顺 ，杨奇逊 ，等 。基于 IEC 61850 标准的 采样值传输模型 构件及映射实现 .电力系统 自动化，2004，28(21) ：38-42.7王丽华（ 1974- ），女，工程师，主

15、要从事电力系统自动化 研发及 IEC 61850 工程化 应用研 究工作 ，张青山（ 1972- ） , 男，工程师 ，主要 从事电力系统自动化 研发工作Analysis on Several Attributes of the Information Exchange Model of IEC 61850WANG Li-hua, ZHANG Qing-shan, LIU Rong, ZHANG Ma-long, HOU Zhi-guang (1.Yantai Dongfang Electronic Information Industry Co Ltd, Yantai 264000,China)Abstract : Several attributes of the information exchange model of IEC 61850 are analyzed,and the precise explain are provided. There should be a way to exchange info