基于IEC61850标准的装置建模与工程应用.pdf

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1、江苏电机工程262011年1月JiangsuElectricalEngineering第30卷第1期基于IEC61850标准的装置建模与工程应用王力，朱冉（国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061）摘要：阐述了IEC61850协议的内涵与特点；详细分析了IEC61850的建模过程及节点的选取和组合。结合实际工程介绍了IEC61850的配置流程，并提出了一些常见问题及解决方法。关键词：IEC61850；模型；逻辑节点中图分类号：TM73文献标志码：B文章编号：1009-0665（2011）01-0026-03在已有的变电站通信标准中，IEC61850规约(4)面向对象、面向应用的自描述机制

2、。IEC体系较为完善。相对于基于报文结构的传统规约，61850对于信息均采用面向对象自我描述的方法，IEC61850有明显的优势，如应用面向对象技术、采配置模型均带有自我描述信息，在有新的IED接入用数据对象统一建模、提出系统的分层结构、将映系统，或者原有IED的配置发生变化时，应用系统射的方法和具体网络独立、提供基于SCL的系统配能够通过IED的配置文件自动获取配置信息，以建置管理等。它是一个开放式的变电站自动化体系，立或更新数据库。避免了繁琐的协议转换，实现了来自不同厂家的IEC61850上述的技术体系特征正是IECIED之间的良好互操作性，从而提高了系统的稳定61850优于传统通信协议的

3、原因，IEC61850技术体性，避免了重复投资，降低了系统维护成本。系也因此庞大而复杂[1]。1IEC61850的涵义及特点2建模过程IEC61850标准共分10个部分，由14个标准对装置建模，IEC61850首先通过逻辑抽象将组成。主要包括设备的模型、变电站的配置语言变电站内的实际IED按功能划分为逻辑节点，如描(SCL)、抽象通信接口(ASCI)、特定通信服务映射述基本测量量的测量（MMXU）节点。每个逻辑节点(SCSM)、一致性测试与目标要求等内容。IEC61850由具有特定数据属性的数据组成，数据具有结构和标准与传统的通信协议体系相比，在技术上且有如定义好的语义，包含在具有专门数据属性

4、的数据表下的突出特点：中。数据对象由逻辑设备名、逻辑节点名、数据名、数(1)分布、分层体系。IEC61850将整个变电站据属性名进行描述。这些数据和数据属性所代表的自动化系统分为变电站层、间隔层和过程层。将变信息通过IEC61850定义的通信服务进行传递。由电站自动化功能进行分解，逻辑节点作为最小的功于IEC61850具有可继承性，对于同一类型的不同能单元，可自由分布于不同的装置中。装置，可以理解为同一个类的不同实现[2]。(2)面向对象建立模型。IEC61850采用面向对2.1逻辑节点的选取与组合象建模思想，对变电站自动化通信系统及相关设IEC61850定义了13类共88个逻辑节点。在备、功

5、能和数据进行建模，并用统一建模语言UML对装置的功能进行分析之后，需找到与之对应的逻进行了描述。所建立的模型主要有变电站模型、IED辑节点[3]。以一套典型的间隔单元为例，根据相应的产品模型、通信系统模型及相关的建模冗余。保护功能分析对主要节点进行选取，如图1所示。(3)信息模型与通信协议栈的分离。IEC61850总结了电力生产过程的特点和要求，归纳出电力系统所必需的信息传输的网络服务，设计出抽象通信服务接口ACSI，它使信息模型独立于具体的通信协议栈(例如目前采用的制造报文规范（MMS）)，与采用的网络类型(例如现在流行的IEEE802.3系列局域网)无关。收稿日期：2010-10-11；修

6、回日期：2010-10-31王力等：基于IEC61850标准的装置建模与工程应用27首先对保护逻辑节点进行选取，该装置过电流其中Header由特定IED模型文件的版本和订保护功能对应的逻辑节点为“保护功能逻辑节点正号以及名称映射信息组成。Substation是变电站部(P)”类型中的“带时限过电流(PTOC)”逻辑节点。但分，包含了变电站的功能结构、主元器件及其电气连标准中对PTOC的功能定义非常丰富，包含了“动接情况。IED是对逻辑设备的描述，主要包含逻辑设作曲线类型”、“时间标度倍率”等定值。备的组成（逻辑节点和数据对象）情况，以及逻辑设这就需要基于这个类来定义一个与装置功能完备与配置文件

7、中其他元素的关系。全吻合的逻辑节点“PTOC_1”，这个节点可以仅包DataTypeTemp1ates部分定义了在IED中定义括“过流定值”、“控制字”、“时间定值”等功能，以符的数据模型所需的逻辑节点实例和所包含的数据对合装置配置。象。Communication定义了逻辑节点、逻辑总线和对于装置的测量逻辑节点，则选取“计量和测量IED接入点之间的联系方式。XML除了可以描述这逻辑节点(M)”类型