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1、IEC61850 建模与实现IEC61850v在电力系统中的地位v内容抽象、章节众多、实现复杂v与数字化变电站、智能电网紧密关联我们不能简单的将其视为传统意义上的通信协议，而是需要依照标准的各局部内容对整个变电站自动化系统的体系功能、形式、技术和工程管理等方面重新做出审视和标准。内容提要vIEC61850 开展历程vIEC61850 技术特征vIEC61850 建模方法vIEC61850 实现技术1 1IEC61850开展历程工程背景变电站自动化市场存在多家公司多种技术的竞争，相互难以兼容，以致调试难度加大、成本增高；原有的IEC 60870-5没能实现预期的互换性，二大标准将发生冲突。EPR
2、I UCA 2.0IEC 60870-5IEC 61850欧洲北美满足用户的需要技术背景vECT/EVTv智能断路器v集成型智能开关设备数字式过程层设备具备通信能力的智能化一次设备或其智能控制部件、智能组件 适应电力新技术的开展技术背景 适应通信新技术的开展 新的通信网络技术：以太网、光纤、交换技术 技术背景 与数字化变电站的关联变电站自动化数字式过程层设备数字化变电站IEC61850数字化变电站=数字式过程层设备+IEC61850开展历程2001 UCA北美推广1994 德国SAS标准1995 IEC TC57WG10/11/121998 IEC WG10/11/12标准草案2000 IEC
3、 TC57 SPAG国际标准2003.9-2005.61.0Ed正式公布1998-2000 德国 OCIS（基本测试、验证标准）2001 互操作实验（开入、跳闸、重合闸）2002 互操作实验（ECT/EVT、IED、电能表）2002 互操作实验（完整的过流保护）2004 工程化实践 A A SGE2005.5 互操作实验（软件模拟）2005.10 互操作实验（遥控、报告、数据集）2006.1 互操作实验（更多功能）2006.互操作实验2006.工程化实践标委会、国电信息中心、南自、四方、许继、南瑞、继保、鲁能积成、中国电科院变电站自动化公司标准章节通信实现规范配置描述语言规范一致性测试规范模型
4、与功能服务规范标准章节 围绕模型的构建、实现、发布和测试标准的未来标准的未来IEC61850 ED2基本模型扩展:水电和风电常用公共元素；应用领域扩展：电能质量；变电站之间通信的影响；对工程配置过程进行扩展:尤其是系统配置工具之间的数据交换；2023年出版。标准的未来IEC61850 ED3基本模型扩展；使用SCL对PLC逻辑进行描述；网络与系统管理、冗余；IEC62351；IEC61588；配置文件的下载和激活；DER标准的通用元素；去掉IED特殊设置；变电站之间通信的影响；系统测试。2 2IEC61850技术特征v抽象建模v功能分层v功能与通信解耦v变电站配置语言v数据自描述技术特征功能分
5、层 逻辑上的定义三层两网功能分层 物理上的实现需要指出的是：抽象建模的目的在于实现设备间的互操作，对装置建模仅具有通信层面的含义。抽象建模 为对外通信效劳断路器控制器 Server MyLD Q0XCBR1（断路器）Pos（位置）ctlVal（可控值）写 抽象建模 树形结构vL System LN(2)系统逻辑节点 vI Interfacing and archiving(4)接口和存档vP Protection(28)保护功能 vR Protection related(10)保护相关功能 vC Control(5)监控 vG Generic(3)通用功能vA Automatic contr
6、ol(4)自动控制 vM Metering and measurement(8)计量和测量 vS Sensor and monitoring(4)传感器，监视 vX Switchgear(2)开关设备 vT Instrument transformers(2)互感器 vY Power transformers(4)电力变压器及相关功能 vZ Further power system equipment(15)其它电力设备 抽象建模 LN是模型中最核心的元素抽象建模 LN中的DO抽象建模 DO中的DA 树形结构用来代表完整的语义空间数据模型由LD、LN、DO和DA四个不同层次的语义所构成的空间承
7、载。抽象建模对象：Server、LD、LN、DO、DA方法：GetXXDirectory、GetDataValue对象与方法的绑定，自然形成了对语义空间数据模型一致和确定的访问方法。抽象建模 对象与方法功能自由分布具有两层含义：1.逻辑节点和物理设备之间可以自由组合；2.为功能提供了可能的通信接口。抽象建模 抽象建模可以实现功能的自由分布强制和惟一 开放和多样 矛盾：通信技术飞速更新与变电站自动化相对稳定的功能。解决方法：IEC61850提出了通信效劳与具体网络实现和协议栈别离的方法，即功能与通信解耦ACSI与SCSM:ACSI负责标准抽象模型的功能效劳，即模型对外信息交互的内容、方式和过程；
8、SCSM负责将ACSI映射到具体的通信网络和协议栈,保持ACSI不变的前提下使用更为先进的通信技术。功能与通信解耦IEC61850定义了9大类60种ACSI：1关联效劳 2信息模型效劳 3定值组效劳 4主动上送的报告效劳 5日志效劳 6快速报文效劳 7采样值效劳 8对时 9文件效劳 抽象通信效劳的种类功能与通信解耦每类ACSI模型都由假设干抽象通信效劳组成，每个效劳又都定义了效劳的对象和方式：效劳方式包括效劳的发起Request、响应Response和过程Process 抽象通信效劳的基本方式功能与通信解耦SMV和GOOSE是IEC61850的重要创新！功能与通信解耦 映射协议栈功能与通信解耦
9、 SMV功能示意Goose Message:位置A公司保护B公司保护智能一次设备保护测试仪以太网模拟输入1.仿真故障2.跳闸4.重合Goose Message:重合3.新位置Goose Message:位置Goose Message:跳闸5.新位置功能与通信解耦 GOOSE功能示意SCL语言Substation Configuration description Language用来描述SAS及其自动化设备的配置、功能与关联信息。语法上，SCL遵循XML语法规则，生成的是标准的XML文件；语义上，SCL遵循IEC61850的语义标准。SCLICD，IED Capability Descript
10、ionSSD，System Specification DescriptionSCD，Substation Configuration DescriptionCID，Configured IED Description四种SCL文件实现了IED与SAS的描述与关联，简化了配置工作并可以实现SAS和IED的自动更新与远程配置。统一格式的SCL配置文件大大简化了系统的集成和管理难度。SCL 4种SCL文件SCL 4种SCL文件MyLD/Q0XCBR1$ST$Pos$stVal自描述2.功能标准化、自由分布集成应用、分布式应用1.真正意义上实现了互操作，节省了工程费用和时间3.良好的扩展性，能够适应
11、电力和通信技术的开展总结3 3IEC61850建模方法基本思路基本思路：从通信的角度，采用OO的方法描述IED的功能。从通信的角度：IEC61850只标准IED的对外通信环节，以及为能实现标准的通信，IED所应提供的数据源、行为、状态和性能。不同型号、不同厂商IED的实现方式千差万别，但它们具有相似的对外接口要求实现一致的自动化功能，从通信的角度分析IED，可以使不同厂商的IED具有一致性和稳定性。事实上，IEC61850并不关心IED内部是如何实现的。外特性基本思路采用OO的方法：IEC61850引入“类的思想、同时标准了IED对外通信的数据模型CPLNC&CPDC和效劳模型ACSI、并按照
12、对象和方法的思路将数据模型和效劳模型封装、使IED具备统一和确定的通信内容和流程、以便实现互操作的目标。建模的3个层次：ACSI、CDC、CPLNC&CPDC基本流程1.应用功能的分解：划分LD、LN，使每个CPLNC对应IED的一项基本功能，CPLNC是LN类在不同功能对象中的继承。基本流程IED端：从物理设备抽象分解抽象组合用ICD文件描述IED数据模型和ACSI的过程。ACSI相对固定、主要工作在于建立数据模型。2.确定IED所有可访问的数据：在每个CPLNC的构造中定 义 与 该 功 能 相 关 并 可 被 外 部 访 问 的 数 据,以 及IEC61850规定必须包含的数据,这些数据
13、称之为CPDC。基本流程CPDC是CDC在不同CPLNC中的实例，即用CPDC来填充CPLNC。CPDC由多个DO构成，每个DO又都是一个结构体，由多个DA组成，每个DA都有确定的命名和数据类型定义。DA是IED对外通信信息的最终承载体，将来我们还可以通过DA的路径Directory建立数据模型与IED应用数据的关联。基本思路基本流程4.确定IED支持的所有通信效劳：在逻辑节点LLN0中构造各种ACSI的控制块。5.预定义与模型重组：进行必要的预定义，并将上述各局部内容按照ICD文件的格式进行组合。3.确定需要批量传送的数据：根据应用的需要，按照FCD或者FCDA将分散在各CPLNC中的多个D
14、O或DA组成DATASET、DATASET一般在逻辑节点LLN0中定义。基本原则IED：一个物理设备即为一个IED、通常包含一个Server，每个Server应至少包含一个LD，每个LD应至少包含三个LN。如果物理设备是网关或者通信管理机，一个IED应包含多个Server，即为每个接入网关或者通信管理机的底层设备建立一个Server。基本原则：基本原则LD：一般将具有公共特性或者共同完成某项功能的多个CPLNC组成一个LD，例如，插件式的装置可以将每块功能插件建模为一个LD；LD不宜划分太多。Server：用于描述IED外部可见可访问的行为，通常一个Server对应一个访问点AP。支持过程层自
15、动化的间隔层设备，可采用不同的AP分别与变电站层和过程层进行通信。基本原则CPDC：一般情况下，与同一个功能相关的DO及其DA，建模在该功能对应的CPLNC中；与多个功能相关或者公共数据，建模在公共逻辑节点LLN0或LD中。CPLNC：将参与通信的每个最小功能单元建模为一个CPLNC。假设标准的LN类不能满足装置功能的要求，可进行LN类扩展或者新建LN类一般不扩展CPDC。建模例如低压线路保护测控装置基本设定：一个Server、一个AP；只有一种保护算法，只包含一个LD。命名：母线电压等级：E1间隔：Q1保护装置：SB1访问点称为：S1逻辑设备称为：C1逻辑设备标识全称：E1Q1SB1C1建模
16、例如IED模型数据模板通信模型 对于IED而言，出厂时须提供ICD文件建模例如目标：在中，用CPLNC来填充LD。保护功能电流保护 测量功能遥测遥信 控制功能遥控 电压电流采样值输入SMV接收 开关位置信息采集GOOSE接收 保护动作或控制出口GOOSE发送等 第1步.应用功能的分解简化建模例如物理装置公共信息：LPHD逻辑设备公共信息：LLN0保护功能：PIOC 瞬时过流、PTOC 带时限过流保护出口功能：PTRC 保护跳闸条件，管理各保护功能的动作出口，形成最终的跳闸命令，并向断路器发出跳闸信号。测量功能：MMXU 电量测量功能。控制功能：CSWI 开关控制器，控制过程层之上的所有分合条件
17、，实现装置的远方控制功能。标准中提供的LN类：建模例如最终得到8个CPLNC：建模例如目标：完成中的所有定义。LNodeType：定义各lnType包含的DOname/type；DOType：定义各DOType包含的DAname/bType/fc/type/触发属性；DAType：当DA.bType=Struct时，定义DAType所含的BDAname/bType；EnumType：当DA.bType=Enum、BDA.bType=Enum时，定义的枚举值。第2步.确定IED所有可访问的数据建模例如LNodeType：LPHD_1、LN0中的DO建模例如LNodeType：PIOC_1、PTO
18、C_1中的DO建模例如LNodeType：PTRC_1中的DO建模例如LNodeType：MMXU_1中的DO建模例如LNodeType：CSWI_1中的DO建模例如DOType：MV_1 测量值中的DA建模例如DAType：AnalogueValue模拟量值中的BDA找到线路频率的路径：MMXU_1$MX$Hz$mag$f建模例如FC：DA的功能用途，有ST、CO、MX、RP等18种某些数据属性具有多个功能约束时，标准规定：当FC=ST、CO时，取FC=ST；FC=SP、MX时，取FC=MX；FC=SG、SE时，取FC=SG。bType和type：bType给出简单类型说明，如“BOOLEA
19、N、“INT8等；CODED ENUM类型则由了具体的基本类型取代，如Quality、Dbpos等；当取值为“Struct或“Enum，则需在另一个字段，类型type中给出具体类型名称或枚举名称。触发选项，如dchg、qchg和dupd：DA支持的触发条件，如数据变化、品质变化或数据更新。当DA发生相应变化时，触发通信效劳，如Report或SendGOOSEMsg。几点说明：建模例如目标：在中，用DATASET来填充LLN0。数据集不是用来存放数据的，而是一个索引数据的序列，以方便用户对成组数据同时进行操作和访问遥测、遥信、GOOSE、SMV。第3步.确定需要批量传送的数据建模例如DATASE
20、T：建模例如基本的DATASET类型：遥信；遥测；保护事件；故障信号；告警信号；保护压板；设备参数；保护定值；.1.工程中我们一般将遥信、保护事件等重要状态信号采用FCD方式上送，而如遥测等不需要变化时间的量和GOOSE数据集应采用FCDA方式上送。2.通常不要求DATASET动态创立和修改 建模例如目标：基本的ACSI只要在申明一下即可,Report、GSE等需要在的LLN0中详细定义CB。第4步.确定IED支持的所有通信效劳建模例如ReportControl：分为BRCB和URCB两类，按DATASET组织BRCB：缓冲报告，遥信变位、保护事件可靠性极高；URCB：非缓冲报告，遥测等可靠性
21、较高，实时性好。GSEControl：“type 的 取 值 决 定 类 型。DATASET和“appID唯一标识了一种过程层的GOOSE报文。SMVControl：数字保护IED应具备SMV的接收处理能力，但SMV建模在过程层设备，如MU中进行。几点说明：建模例如建模例如Report：建模例如目标1：预定义通信模型。第5步.预定义和模型重组建模例如目标2：在/中对DO进行预赋值可选。建模例如目标3：模型重组，构成ICD文件建模例如 最后，模型的验证：4 4IEC61850实现技术vSMV采样值效劳vMMS核心效劳vGOOSE快速控制、事件效劳基本思路建议采用操作系统Vxworks、Linux
22、、Unix、Windows+SISCO MMS-EASE Lite 开源软件包的实现方式。不建议使用操作系统，报文本身直接编解码；但9-2的控制块功能须借助MMS实现，由厂商在IED内部实现参数的同步更新。过程层GOOSE不建议使用操作系统，报文本身直接编解码；间隔层GOOSE可以由MMS-EASE Lite一并实现;但GOOSE控制块的读写功能须借助MMS实现，在IED内部实现参数同步更新。自定义数据结构和编解码方法SMV/GOOSE3种基本格式：IEC61850-9-1为以太网数据格式，其帧格式固定，为点对点传输；IEC61850-9-2为以太网数据格式，其帧格式可变，为点对多传输；IEC
23、61850-9-2LE为IEC61850-9-2 的一个特例，其帧格式固定，为点对多传输。SMVSMV/GOOSE SMV/9-1SMV/GOOSE SMV/9-1SMV/GOOSE为减少网络开销，可以将假设干个ASDU连成一个APDU后再一并发送，APDU中ASDU的数目根据采样速率进行预配置如10000Hz时5个，不可以动态改变，且第1个ASDU代表最早的采样值。采样值为16bit整数：瞬时值/额定值*互感器因子。测量电流、电压：2D41H2倍裕度、2*2D41H*1.414=32768,保护电流：01CFH 50倍裕度。几点说明：SMV/9-2SMV/GOOSE SMV/9-2LESMV
24、/GOOSE GOOSESMV/GOOSE GOOSESMV/GOOSEstNum，GOOSE事件计数值，初始值为0，每产生1次事件，stNum加1；计满4294967295后，复归1。由于GOOSE报文的重传次数由发布者自行定义，且无法从GoCB的属性中获知。因此，订阅者通过比较当前报文中的stNum是否与先前报文中的stNum相同，判断是否有新的事件发生。sqNum，GOOSE报文计数值，每发送1次GOOSE报文，sqNum加1；stNum加1时，复归0；计满4294967295后，复归1。由于通常1次事件仅产生1帧GOOSE报文，所以sqNum-1通常代表GOOSE报文的重传次数。几点说
25、明：SMV9-2/GOOSE/MMS,均采用ASN.1及其BER对PDU进行表示和编码。BER是应用最为广泛的ASN.1传输编码，BER规定传输的数据，不管是简单类型还是构造类型，都由TLC标记、长度和值3个字段组成。其中标记Tag代表数据的基本类型，长度Length代表数据编码的Bytes数目，值Value代表数据本身的编码，而当数据为构造类型时，该字段又是多级嵌套的格式。ASN.1/BERSMV/GOOSEGOOSE发送控制SMV发送控制 自行控制发送流程SMV/GOOSE 报文重要参数SMV/GOOSESMV:播送地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF，组播地址为01-0C-CD-04
26、-00-00至01-0C-CD-04-01-FF；优先级标记为0 x8100，优先级缺省为4；以太网型式PDU中的以太网型式和应用标识分别为0 x88BA和0 x4000。GOOSE:播送地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF，组播地址为01-0C-CD-01-00-00至01-0C-CD-01-01-FF；优先级标记为0 x8100，报文的优先级缺省为4；以太网型式PDU中的以太网型式为0 x88B8。假设IED的以太网控制器支持哈希算法实现报文过滤，可按组播方式接收和发送报文；假设不支持则由交换机划分VLAN，限定播送域。9-2GOOSE 最后，报文的验证：EtherealSMV/GOO
27、SE 最早应用于工业自动化领域MMS即ISO/IEC9506，最先用于计算机集成制造系统 puter Integrated Manufacture System，CIMS中，旨在标准具有通信能力的智能互感器、智能控制设备和IED的通信行为以实现不同厂商设备间的互操作和系统集成。目前已广泛用于包括工业过程控制、工业机器人在内的工业自动化系统领域。鉴于MMS的成功应用，电力系统中的TASE.2/UCA和IEC61850等通信标准都选择MMS作为应用层协议的标准。MMSMMS将实际设备外部可视行为抽象成虚拟制造设备Virtual Manufacturing Device，VMD及其包含的对象子集，并
28、通过定义与之对应的一系列操作即MMS效劳实现对实际设备的控制。由于MMS和IEC61850都采用抽象建模的方法，因此只要将IEC61850的数据模型和ACSI正确的映射到MMS的VMD及其MMS效劳上即可，映射方法准确、简单。MMS 同样采用抽象建模的方法ACSI Object ClassMMS ObjectSERVER classVirtual Manufacturing Device VMDLOGICAL DEVICE classDomainLOGICAL NODE classNamed VariableDATA classNamed VariableDATA-SET classNamed
29、 Variable ListSETTING-GROUP-CONTROL-BLOCK classNamed VariableREPORT-CONTROL-BLOCK classNamed VariableLOG classJournalLOG-CONTROL-BLOCK classNamed VariableGOOSE-CONTROL-BLOCK classNamed VariableGSSE-CONTROL-BLOCK classNamed VariableCONTROL classNamed VariableFilesFiles 数据模型的映射MMSIEC61850类型型IEC61850实例
30、例MMS对象象MMS实例例ServerServer1VMDVMD1LDMU1DomainMU1LNMU1/phsaTCTRNamed VariableMU1/phsaTCTRDOMU1/phsaTCTR.AmpMU1/phsaTCTR$MX$AmpDAMU1/phsaTCTR.Amp.instMagMU1/phsaTCTR$MX$Amp$instMagMMS 数据模型的映射通信效劳名称效劳功能Status允许户端获取效劳器的状态信息Identify使户端获取效劳器的身份信息，如制造商、版本GetNameList用于获取VMD内的对象名字列表GetCapabilityList用于获取VMD内的列
31、表的容量Read/Write用于读、写对象的值Information Report用于报告效劳器内变量的值GetVariableAccess-Attributes用于获取VMD内有名变量或无名变量的属性DefineNamedVariableList用于客户端在效劳器上创立有名变量列表DeleteNamedVariableList用于客户端在效劳器上删除有名变量列表GetNamedVariableList-Attributes用于获取有有名变量列表的属性GetDomainAttributes用于获取域的属性InitializeJournal初始化效劳器内的日志对象局部或所有ReadJournal
32、用于客户端读取日志ReportJournalStatus用于返回日志的条目数FileOpen翻开文件并初始化读文件的位置FileRead用于传输全部或局部已翻开的文件FileClose关闭翻开的文件并释放相关资源FileDelete删除效劳器上的某个文件FileDirectory用于获取文件或文件夹的名称和属性MMS MMS效劳IEC61850的映射只用到了MMS效劳的一局部。ACSI向MMS效劳的映射MMSOSI模型模型层层名称名称效效劳标劳标准准协议标协议标准准应应用用层层MMSISO 9506-1ISO 9506-2关关联联控制效控制效劳劳元素元素ISO/IEC 8649ISO/IEC
33、8650表示表示层层面向面向连连接的表示接的表示ISO/IEC 8822ISO/IEC 8823-1抽象抽象语语法法记记法法ISO/IEC 8824-1ISO/IEC 8825会会话层话层面向面向连连接的会接的会话话ISO/IEC 8326ISO/IEC 8327-1传输层传输层TCP上的上的ISO传输传输效效劳劳RFC 1006TCP协议协议RFC 793网网络层络层ICMP协议协议v4RFC 792IP协议协议v4RFC 791ARP/RARP协议协议RFC 826/RFC 903数据数据链链路路层层ISO/IEC 8802-3上的上的IP数据数据报报RFC 894CSMA/CDISO/I
34、EC 8802-3物理物理层层光光纤纤或或RJ45连连接件接件IEC 60874-10或或ISO/IEC 8877MMS MMS协议栈MMS MMS的作用相当于通信中间件当前世界主要电力自动化厂商都在使用MMS-EASE Lite实现IEC61850向MMS的映射工作。MMS-EASE Lite是从SISCO公司的MMS-EASE软件继承开展而来，专门针对嵌入式应用对代码进行了优化和裁减，并增加了对IEC61850特性的支持。MMS-EASE Lite软件以ANSI C源代码的形式提供，不依赖于具体编译器和操作系统。它提供了基本的MMS协议处理框架和API接口以及IEC61850建模功能。该产
35、品提供了Windows和Unix/Linux下的Server端和Client端的程序功能框架，基于此，可以根据需要在不同平台上进行移植和产品开发。MMS-EASE LiteMMS-EASE Lite将MMS-EASE Lite提供的.C、.h、.lib文件直接参加应用工程的编译环境，进行混合编译。效劳器运行框架 效劳器的初始化和启动效劳器运行框架 效劳器的运行和退出1.效劳器启动流程mmsserver 效劳器的初始化效劳器的初始化MMS-EASE Lite针对Server端的模型加载提供了两种方式：ODF和SCL。在IED性能较强的情况下，推荐使用SCL方式。效劳器的初始化 startup.c
36、fg文件效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化效劳器的初始化 osicfg.xml文件效劳器的运行效劳器的退出ACSI到MMS的映射可以归结为数据映射和效劳映射两方面。效劳映射主要从客户端后台角度出发，把各种ACSI效劳映射到MMS相应效劳，然后通过MMS完成相应请求后把结果转换为ACSI形式返回给后台用户。在此过程中，由客户端实现ACSI到MMS的视图转换，效劳器只需提供MMS效劳即可，因此，效劳映射主要在客户端进行，而效劳器与客户端都要维护自己的数据结构，因此数据映射在两侧都要进行。在此，只讨论效劳器的数据映射方法。当然，还要实现
37、通信效劳与应用数据的关联，才能真正实现效劳器的功能。从ACSI到MMS数据映射的两项工作：v应用数据与MMS数据的映射v应用数据与MMS通信效劳的关联数据映射MMS-EASE Lite考虑到了用户数据和模型数据相互映射的问题。在SCL Server工程下，预留了相关函数接口供用户改写实现数据映射。SCL Server工程下，用户的数据映射由函数datamap_user_leaf 完成，函数原型和相关数据结构如下：数据映射通过LD和叶子节点名称组合便可以形成数据对象或数据属性的路径Directory，有了这个自描述信息，便可以在函数内根据工程的配置信息或其它规定进行数据的关联。至于数据指针，显然
38、指向的就是存放数据模型的内存，而用户信息可以表示该数据的用途等用户关心的内容，方便实现数据的映射。MMS Server在初始化过程中对数据模型中的所有内容已经建立了MMS的对象，并为它们分配了内存，因此，用户程序实现数据映射过程中有两种选择：数据映射1.建立自己的数据结构并为之分配内存，映射时进行数值的关联，运行时须进行必要的数据同步；2.建立自己的数据结构时使用指针形式而不分配内存，通过数据映射使自己的数据结构直接指向MMS对象的内存，即地址关联。数据映射一方面，考虑到为两套数据结构都分配内存势必造成了不必要的内存开销；另一方面，考虑到映射时直接使变量的地址关联可以在运行过程中省去数据同步的
39、工作因为应用和通信共用一个数据源，因此，建议使用直接地址关联。数据映射数据映射MMS对象的数据结构具有明显层次嵌套的特征：Server、LD、LN、DO、DA多个层次，DA的类型可以是各种基本数据类型，如整型、字符串等，还可以是结构这样的复杂类型，能嵌套包含多层的DA。MMS对象的数据结构数据映射 单个数据映射的例子 批量数据映射的例子数据映射数据映射 批量数据映射的例子数据映射IEC61850规定必须包含、但应用功能不能提供的数据，需要补充定义并赋值。批量数据映射的例子自定义map文件：数据关联v读/写效劳v报告效劳v控制效劳v定值效劳以下面4种基本效劳为例，说明应用数据与MMS通信效劳的关
40、联方法：1读、写效劳建立数据映射后，由于只有一个数据源，因此，当用户改变数据后，MMS读操作获取的数据同样发生改变；MMS写操作同样直接修改了数据源，用户程序使用到该数据时自然使用了新数据。读、写效劳2报告效劳某些数据改变后，如开关位置变化、保护动作等，应该产生事件报告。虽然完成了数据映射，但数据发生变化时，并不能主动产生报告。在此需要解决两个问题，即如何产生报告和如何报告关心的数据。报告效劳Server支持两种报告机制，周期发送和异步事件触发。周期发送即按一定周期循环发送所有报告，由效劳器本身维护，用户不必关心;异步事件触发则由用户程序控制，什么时候发送，发送报告的原因和内容都可设定。MMS
41、-EASE Lite提供了函数接口实现异步事件发生时对数据变化的监测，主要函数接口是mvlu_rpt_va_change，入口参数是与事件关联的变量、报告的原因和新的值。例如，当瞬时过流保护动作时，应该发送事件报告通知后台，例如代码如下所示。报告效劳 两种报告机制报告效劳 主动触发报告的例子报告效劳 主动触发报告的例子报告效劳 主动触发报告的例子另：为了减小通信数据量，如果不是总召或者周期上送，报告只会将Dataset中变化或者更新的数据上传，并在报文中以Bitstring的方式将报告原因和变化位通知客户端。报告效劳SBO control：控制效劳 带选择的控制流程3控制效劳考虑的是如何将客户
42、端的控制命令转换为实际的控制信号电信号或GOOSE跳闸报文等，实现完整的控制效劳。ST_VOID u_ctl_sbow_ p_wr_ind;ST_VOID u_mvl61850_ctl_oper_begin;ST_VOID u_ctl_oper_ctlval_wr_ind;ST_VOID u_mvl61850_ctl_oper_end;控制效劳对传统装置而言，需要根据入口参数和数据映射关系得到实际的开关点号或其它控制对象信息才能实现选择控制操作；对于新型装置而言，可以根据入口参数直接得到操作对象的路径Directory，然后进行数据的对应，或转换成相应的GOOSE报文下发到被控装置。控制效劳u
43、_ctl_sbow_ p_wr_ind：添加如下代码实现对被控装置实际的选择操作，并将操作结果返回给该函数。如果成功，该函数返回给客户端选择成功的结果，否则返回选择失败。控制效劳u_mvl61850_ctl_oper_begin：该函数的原型为空函数，需要重写。完成的功能是检查操作是否被允许，如果操作可以进行，则下发实际操作命令，并保存实际操作的结果如命令下发是否成功。如果不允许，则不进行控制操作，并保存该结果。控制效劳控制效劳u_ctl_oper_ctlval_wr_ind：添加代码完成对u_mvl61850_ctl_ oper_begin函数保存的操作结果的判断。函数将控制的operFun
44、c的结果返回给客户端。u_mvl61850_ctl_oper_end：原函数不等待被控设备完成操作就直接返回结果，因此需要改写。添加代码，实现对被控设备完成操作事件的等待，等待实际操作完成后，根据操作结果，以报告Report形式返回操作对象的位置、状态等信息。控制效劳控制效劳定值问题问题：在IEC61850中定值是与DATASET对应的，但在关于定值的读写效劳定义中,DATASET和定值组再也没有任何联系，定值组的读写就是对组中的每个定值逐一读或写。一种做法：一套定值组对应一个DATASET存放在LLN0中，DATASET的内容是同一个LD中的所有保护定值为方便起见，一般将所有保护LN放在同一
45、个LD中：定值问题缺点：1.假设有多套定值组，需要在每个保护LN中定义多套定值StrVal1、StrVal2，并 在 LLN0中 定 义 多 个 数 据 集 dsSetting1、dsSetting2；2.需要在LLN0中定义用于表示当前被激活定值组号的DO;3.定值组数据集不直接参与通信，定值的读取或修改只能逐个进行，效率较低。定值的问题值得深入探讨数据集成员的排列顺序与装置说明书定值单中定值的顺序相同。吴在 zjwuseu.edu 9、静夜四无邻，荒居旧业贫。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。04:02:5804:02:58
46、04:0211/26/2023 4:02:58 AM11、以我独沈久，愧君相见频。11月-2304:02:5804:02Nov-2326-Nov-2312、故人江海别，几度隔山川。04:02:5804:02:5804:02Sunday,November 26,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。11月-2311月-2304:02:5804:02:58November 26,202314、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20234:02:58 上午04:02:5811月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 234:02 上午11月-2304:02November 26,20
47、2316、行动出成果，工作出财富。2023/11/26 4:02:5804:02:5826 November 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。4:02:58 上午4:02 上午04:02:5811月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、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。04:02:5804:02:5804:0211/26/2023 4:02:58 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。11月-2304:02:5804:02Nov-2326
48、-Nov-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。04:02:5804:02:5804:02Sunday,November 26,202313、不知香积寺，数里入云峰。11月-2311月-2304:02:5804:02:58November 26,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20234:02:58 上午04:02:5811月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 234:02 上午11月-2304:02November 26,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/11/26 4:02:5804:02:5
49、826 November 202317、空山新雨后，天气晚来秋。4:02:58 上午4:02 上午04:02:5811月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:02:5804:02:5804:0211/26/2023 4:02:58 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。11月-2304:02:5804:02Nov-2326-Nov-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。04:02:5804:02:5804:02Sunday,November 26,202313、知人者智
50、，自知者明。胜人者有力，自胜者强。11月-2311月-2304:02:5804:02:58November 26,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20234:02:58 上午04:02:5811月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 234:02 上午11月-2304:02November 26,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/11/26 4:02:5804:02:5826 November 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:02:58 上午4:02 上午04:02:5811月-23MOMODA