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1、IEC61850 第二版介绍yanmingsf-auto.2013.09内容提要内容提要n背景背景n技术路线技术路线n文件体系文件体系n数据模型数据模型n一致性测试一致性测试n从从ED1ED1迁徙到迁徙到ED2ED2n小结小结背景背景n2003年发布IEC61850 ED1n需要解决ED1应用中暴露的缺陷与缺乏n需要展开与IEC、IEEE等其他小组和合作与协调n2009年ED2开始发布n 国内标委会正在做ED2的等同转化工作n国内相关机构参考ED2制定了：1输变电设备状态监测网络通信标准 2高压智能组件网络通信标准技术路线技术路线n总结了ED1的应用经验n修改了ED1存在的错误n扩展了数据模型
2、n完善了工程配置语言和一致性测试标准n拓展了IEC61850的应用范围技术路线技术路线文件体系文件体系文件状态IEC61850-4 ED2，系统与工程管理2011-04发布IEC61850-6 ED2，与变电站IED相关通信的配置描述语言2009-12 发布IEC61850-7-1 ED2，基本通信结构-原则与模型2011-07 发布IEC61850-7-2 ED2，基本通信结构-抽象通信效劳接口2010-08 发布IEC61850-7-3 ED2，基本通信结构-公共数据类2010-12 发布IEC61850-7-4 ED2，基本通信结构-兼容逻辑节点和数据对象类2010-03 发布IEC61
3、850-8-1 ED2，特定通信效劳映射-映射到MMS和以太网2011-06 发布IEC61850-9-2 ED2，特定通信效劳映射-采样值映射到以太网2011发布IEC61850-1 ED2，介绍与概述正在提交IEC总部IEC61850-3 ED2，通用需求正在征求意见IEC61850-5 ED2，功能通信需求与设备模型正在投票IEC61850-10 ED2，一致性测试正在提交IEC总部IEC61850-7-410 ED2，水电厂监控正在提交IEC总部IEC61850-7-420，基本通信结构-分布式能源逻辑节点2009-03发布数据模型数据模型nIEC61850-7-3 ED2 新增加CS
4、G、HST,TSG 公用数据类。1CSG用于支持对曲线形状的描述；2HST用于支持对电能质量逻辑节点历史信息的描述；3TSG用于时间设定。对一些基础信息进行了扩展，例如，在IEC61850-7-3 ED1中使用两维坐标X，Y描述点信息。在IEC61850-7-3 ED2中使用三维坐标X，Y，Z描述点信息。数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED2 新增了大量逻辑节点，使得逻辑节点总数到达约170种，为变电站的应用提供了极大的便利。1增加了F开头的逻辑节点，可用于描述过程控制的逻辑；2增加了K开头的逻辑节点，可用于描述风扇、泵等设备；3增加了Q开头的电能智能逻辑节点，可用于描述电能智能；
5、4将IEC61850-7-4ED1中S开头的一次设备状态监测相关逻辑节点从4个增加到13个，满足了对一次设备状态监测的需求；5增加了T开头的逻辑节点，可用于对常用传感器建模。数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED2 1系统逻辑节点组：LLCCH物理通信通道监视、LGOSGOOSE订阅、LSVSSV订阅、LTIM时间管理、LTRK效劳跟踪。2自动控制逻辑节点组：A ARIS 电阻器控制 3控制逻辑节点组：C CSYN 同步控制器 4功能块逻辑节点组：F FCNT计数器、FCSD曲线形状描述、FFIL通用滤波器、FLIM控制功能输出限制、FPIDPID调节器、FRMPRAMP功能、FSP
6、T设点控制功能、FXOT过阀值动作、FXUT欠阀值动作。数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED2 5通用逻辑节点组：G GLOG通用日志 6接口与查询逻辑节点组：I ISAF安全告警功能、ITPC保护通信接口 7机械非电一次设备逻辑节点组：K KFAN风扇、KFIL过滤器、KPMP泵、KTNK油箱、KVLV阀控制 8测量计量类逻辑节点组：M MENV环境信息、MFLKFLICKER测量、MHYD水文信息、MMDC直流测量、MMET气象信息、MMTN计量数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED2 9电能质量逻辑节点组：Q QFVR频率变化、QITR电流瞬变、QIUB电流不平衡变
7、化、QVTR电压瞬变、QVUB电压不平衡变化、QVVR电压变化 10保护相关逻辑节点组：R RMXU差动测量 11一次设备监视与监测逻辑节点组：S SCBR断路器监视、SLTC分接头开关监视、SOPM操动机构监视、SPTR电力变压器监视、SSWI开关监视、STMP温度监视、SVBR振动监视。数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED212与互感器和传感器相关逻辑节点：TTANG角度、TAXD轴位移、TDST位移、TFLW液流、TFRQ频率、TGSN通用传感器、THUM湿度、TLVL介质位置、TMGF磁场、TMVM移动传感器、TPOS位置指示、TPRS压力传感器、TRTN转动发射器、TSN
8、D声压传感器、TTMP温度传感器、TTNS机械压力、TVBR振动传感器、TWPH酸度。13其它电力设备逻辑节点组：Z ZRES电阻器、ZSCR半导体控制整流器、ZSMC同步电机。数据模型数据模型nIEC61850-7-4 ED2 ED2还对IEC61850-7-4 ED1已定义的很多逻辑节点进行了修订，新增或修改了逻辑节点中的局部数据对象。例如测量逻辑节点MMXU，IEC61850-7-4ED2新增加了26个数据对象，例如：AvWPhs三相有关算术平均值，MaxWPhs三相有功功率最大幅值等。此外，还增加了2项定值：ClcTotVA总视在功率计算方法，PFSign无功功率与功率因数的符号转换。
9、在应用中为防止同一逻辑节点ED1与ED2定义不同造成的混淆，在模型文件中需要通过命名空间进行区别。数据模型数据模型nIEC61850-7-410 ED2 为水电厂监控应用定义了以下逻辑节点，为在水电厂监控系统应用IEC61850技术铺平了道路。1自动控制逻辑节点组：A AEXR励磁调整、AJCL联合控制。2功能逻辑节点组：F FHBT功能心跳、FSCH调度任务。数据模型数据模型nIEC61850-7-410 ED2 3水电专用逻辑节点组：H HBRG水轮发电机轴承、H 混合器、HDAM水坝、HDFL导叶控制、HDLS大坝泄漏监视、HEBR电制动、HGOV协调控制、HGPI闸门位置指示、HGTE
10、大坝闸门、HITG进水闸门、HJCL联合控制、HLKG泄漏监视、HLVL水位指示、HMBR机械制动、HNDL针孔控制、HNHD净水头、HOTP大坝过水位保护、HRES水库、HSEQ水电单元顺序控制、HSPD速度监测、HTGV导向叶片、HTRB动叶片、HTRK废物架、HTUR涡轮机、HUNT水电单元、HVLV阀、HWCL水流控制。4接口逻辑节点组：I IFIR火灾探测与告警、IHND手接口。数据模型数据模型nIEC61850-7-410 ED2 5机械及非电一次设备逻辑节点组：K KHTR加热器。6保护逻辑节点组：P PRTR转子保护。7保护相关逻辑节点组：R RFBC现场断路器配置、RPSSP
11、SS控制、RPSTPSS 2A/B过滤器功能、RPSFPSS 4B过滤器功能。8监测与监视逻辑节点组：S SFLW介质流量监测、SLEV介质位置监测、SPOS设备位置监测、SPRS介质压力监测。9开关逻辑节点组：X XFEL开关控制。数据模型数据模型nIEC61850-7-420 针对分布式电源DER的监控需求，定义了以下逻辑节点。1DER管理系统逻辑节点。DCRPDER电厂特性、DOPRDER电厂运行特性、DOPADER电厂运行授权、DOPMECP运行模型、DPSTECP状态信息、DCCTDER经济调度参数、DSCCDER调度控制、DSCHDER调度。DRCTDER控制器特性、DRCSDER
12、控制器状态、DRCCDER监视控制。2DER发电系统逻辑节点DGENDER单元发电机、DRATDER发电机参数、DRAZDER高级发电机参数、DCST发电机成本。DREX励磁参数、DEXC励磁名称。DSFC速度/频率控制器名称、ZRCT整流器、ZINV逆变器。数据模型数据模型nIEC61850-7-420 3 DER专用逻辑节点 DCIP往复发动机逻辑节点、DFCL燃料电池控制器、DSTK燃料电池堆、DFPM燃料处理模块。DPVM光伏模块参数、DPVA光伏阵列特性、DPVC光伏阵列控制器、DTRC跟踪控制器。DCHCCHP系统控制器、DCTS热存储、DCHB锅炉。4辅助系统逻辑节点 MFUL燃
13、料特性、DFLV燃料输送系统。ZBAT电池系统、ZBTC电池充电器 XFUS保险 FSEQ序列器数据模型数据模型nIEC61850-7-420 5物理测量逻辑节点STMP温度测量、压力测量MPRS、热测量值MHET、MFLW流体测量、SVBR振动条件、MENV发射测量、MMET气象信息。工程配置语言工程配置语言n工程配置语言 1 IEC61850 ED1文件，对系统集成过程中集成商、IED提供商之间的关系描述模糊，导致在工程实践中双方常各执一词，争论不休。2IEC61850 ED1目前只定义了4种文件类型ICD、SSD、SCD、CID，使用起来有局限性。3IEC61850 ED2对工程过程进行
14、了清晰描述，将IED提供商、系统集成商的责任和义务描述得非常清楚，明确了IED配置器与系统配置器的关系与作用范围。IED配置器只能用于对IED数据模型与数值的修改，不能改SCD文件。而系统配置器可修改系统文件SCD，但不能改IED文件。4考虑了集成过程中IED模型的局部修改对整个集成过程的影响等问题。此外，针对IEC61850 ED2中7-2，7-3，7-4等修改局部进行描述支持。工程配置语言工程配置语言工程配置语言工程配置语言n IEC61850-6ED2新增了如下2种文件类型：1 IID Instantiated IED Description实例化的IED描述文件，可用于描述集成过程中I
15、ED模型文件的修改。2SED System Exchange Description系统交换描述文件，可用于变电站内多个工程之间SCD文件的交互，例如二期工程的模型文件与原有一期工程模型文件之间的交换。新增了IID与SED两种文件格式后，IEC61850-6 ED2对工程过程的描述更加完备，工程使用更加方便。nIEC61850-6ED2定义的SCL原则加上向前兼容IEC61850-6 ED1定义的SCL，但对于IEC61850-6 ED1的个别错误进行了修正，这些修正会导致与IEC61850-6 ED1局部的不兼容。n在IEC61850-6 ED2附录G中给出了SCL实现一致性声明SICS。使
16、用者可对IED配置工具和系统配置器进行了声明，说明支持哪些功能，不支持哪些功能。在进行工具一致性测试时，被测试方需要向检测机构提交SICS文件。工程配置语言工程配置语言nIEC61850-6ED2定义的SCL原则加上向前兼容IEC61850-6 ED1定义的SCL，但对于IEC61850-6 ED1的个别错误进行了修正，这些修正会导致与IEC61850-6 ED1局部的不兼容。n在IEC61850-6 ED2附录G中给出了SCL实现一致性声明SICS。使用者可对IED配置工具和系统配置器进行了声明，说明支持哪些功能，不支持哪些功能。在进行工具一致性测试时，被测试方需要向检测机构提交SICS文件
17、。一致性测试一致性测试n 对IEC61850-10 ED1的效劳器端测试案例进行了补充，增加了很多新的测试案例。例如，对于数据集ACSI测试定义了14个正向测试案例，15个反向测试案例，比IEC61850-10 ED1多了2个正向测试案例，1个反向测试案例。n 新增了对客户端的测试案例，弥补了IEC61850-10 ED1没有客户端测试的缺乏。n 新增了对SV的测试案例，弥补了IEC61850-10 ED1没有SV测试的缺乏。n 对IEC61850-10 ED1的性能测试案例进行了补充，增加了对GOOSE通信延时的测试方案。n 新增了对工程工具一致性的测试，分为装置工具和系统配置器，定义了大量
18、测试案例对工程工具进行测试，确保工程工具的互操作性。一致性测试一致性测试n IEC61850-10 ED2能够对基于IEC61850的系统提供包括效劳器、客户端、工程工具、延时性能等更加全面的一致性测试。nIEC61850-10ED2对产品供给商和检测中心提出了新的要求与挑战。n对产品供给商而言，需要有包括IEC61850客户端设备、工程工具在内的更多种类产品接受更加严格细致的检测，通过检测的难度增加了不少。n对各检测中心而言，现有检测系统与平台不能满足新的检测需求。nIEC61850国际权威检测中心荷兰KEMA公司2012年底将具备对支持IEC61850 ED2的设备进行通信一致性检测的条件
19、。从从ED1ED1迁徙到迁徙到ED2-ED2-制造商制造商n通信效劳：IEC61850 ED2通信效劳方面变化不大，但需要注意对IEC61850 ED1个别错误的修改，还需要考虑IEC61850-10 ED2新增测试案例对通信效劳提出的要求。n数据模型：基于IEC61850-7-4 ED2对设备进行数据建模，需要升级装置数据建模工具。使用IEC61850-6 ED2定义的SCL进行模型描述。为了与IEC61850 ED1定义的同名逻辑节点进行区分，基于IEC61850-7-4ED2建立的数据模型应使用标准所规定的新命名空间。n客户端设备：根据IEC61850-10 ED2客户端测试案例要求，对
20、现有客户端设备功能与性能进行重新审视，修改不符合项。n工程工具：需要升级原有工程工具，使其满足IEC61850-6 ED2的要求，支持6种模型文件类型，支持多种工程集成过程。重新审视工具功能实现方式，满足IEC61850-10 ED2工具测试案例的要求。从从ED1ED1迁徙到迁徙到ED2-ED2-检测中心检测中心n效劳器端检测 检测平台需要对IEC61850 ED2新模型文件合法性及IEC61850-10 ED2新增通信测试案例进行支持。n客户端检测 检测平台能够模拟效劳器，按照IEC61850-10 ED2所定义的客户端测试案例，对客户端设备进行检测。nSV检测 检测平台应实现IEC6185
21、0-10ED2所规定的SV测试案例的支持。n性能检测 检测平台应对IEC61850-10ED2所规定的包括GOOSE传输延时在内的性能测试案例的支持。n基于SCL的工程工具检测 检测平台应对IEC61850-10 ED2所规定的对装置配置工具和系统配置工具的各种测试案例的支持。小结小结n对IEC61850 ED2的文件构成和技术路线进行了介绍，然后对照IEC61850 ED1从数据模型、工程工具和一致性监测三个方面对IEC61850ED2进行了技术分析，讨论了如何从IEC61850 ED1迁徙到IEC61850 ED2。谢 谢9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,Ap
22、ril 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。10:30:4710:30:4710:304/18/2023 10:30:47 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2310:30:4710:30Apr-2318-Apr-2312、故人江海别，几度隔山川。10:30:4710:30:4710:30Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2310:30:4710:30:47April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 202310:30:47 上午10:30:474月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 23
23、10:30 上午4月-2310:30April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 10:30:4710:30:4718 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。10:30:47 上午10:30 上午10:30:474月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。10:30:4710:30:4710:304/18/2023 10:30:47 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2
24、310:30:4710:30Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。10:30:4710:30:4710:30Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2310:30:4710:30:47April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 202310:30:47 上午10:30:474月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 2310:30 上午4月-2310:30April 18,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 10:30
25、:4710:30:4718 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。10:30:47 上午10:30 上午10:30:474月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。10:30:4710:30:4710:304/18/2023 10:30:47 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2310:30:4710:30Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:30:4710:30:4710:30Tuesday,April 18,202313、知人者
26、智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2310:30:4710:30:47April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 202310:30:47 上午10:30:474月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 2310:30 上午4月-2310:30April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 10:30:4710:30:4718 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。10:30:47 上午10:30 上午10:30:474月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉