【文章內容簡介】 u e s R e a dS e t L C B V a l u e s W r i t eQ u e r y L o g B y T i m e R e a d J o u r n a lQ u e r y L o g A f t e r R e a d J o u r n a lG e t L o g S t a t u s V a l u e s G e t J o u r n a l S t a t u sS e l e c t R e a d / W r i t eS e l e c t W i t h V a l u e R e a d / W r i t eC a n c e l W r i t eO p e r a t e W r i t eC o m m a n d T e r m i n a t i o n W r i t eEnable Self Describing Devices 數字化變電站技術培訓 IEC61850 Profiles 數字化變電站技術培訓 IEC 61850與傳統(tǒng)規(guī)約的區(qū)別 ? 傳統(tǒng)通信規(guī)約缺點： ? 通信棧結構是固定的，不能適應多種通信接口。 ? 面向數據包的結構使數據類型的定義是固定的，無法靈活設置。 ? 沒有點號對照表是無法理解的。 ? 對通信的級聯和轉發(fā)不作要求，在每個轉發(fā)點需要重復組織點表。 數字化變電站技術培訓 IEC 61850與傳統(tǒng)規(guī)約的區(qū)別 ? IEC 61850標準特點： ? 數據、功能和通信分開，不再面向通信數據包作規(guī)定 ? 規(guī)約的設計采用了面向對象的設計方法 ,層次化的數據結構使數據的維護簡單明了，克服了以往采用點表羅列方式帶來的困難。 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 ? SSD: System Specification Description. XML description of the entire system. ? SCD: Substation Configuration Description. XML description of a single substation. ? ICD: IED Capability Description. XML description of items supported by an IED. ? CID: Configured IED Description. XML configuration for a specific IED. 數字化變電站中 SCL配置技術 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 ?Standardized configuration language (SCL). ?基于 XML文本 輕型數據庫 ? 描述了裝置的功能、數據、連接方式、 IP MAC地址、報告服務參數 GOOSE服務參數 數據集等 ?簡化了工程化實施，尤其是綜自后臺的數據庫配置 數字化變電站技術培訓 ?相同的協(xié)議 ?相同的數據格式和內容 ?映射到相同的 SCSM（ ACSI到 MMS） ?相同的數據命名規(guī)則 ?相同的配置語言 數字化變電站技術培訓 ?保護裝置在中國電科院進行了 IEC 61850一致性測試 測試情況良好，國內目前只有南自、南瑞、四方、北京融科、西門子、 ABB在中國電科院進行了相應測試。 ? PSI 3000系列裝置中支持 IEC 61850中應用關聯、服務器/邏輯設備 /邏輯節(jié)點 /數據模型、數據集模型、定值組控制模型、報告模型、控制模型、時間同步模型、采樣值模型的傳輸等服務。 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 ? 制定 IEC61850時，具體的保護功能和類型是按照歐美的標準及習慣制定的，中國使用的保護功能和方法和其有一定的差異，使邏輯節(jié)點或數據類型可能找不到合適的已定義的模型，需要自定義一套模型。盡管自定義在通信及互操作上不會存在問題，但是模型的多樣性，名詞定義的不同同樣會導致混淆。目前國網公司為此正在起草詳細的標準。 ? 完整實現站層和間隔層部分規(guī)約包括 GOOSE,由于存在網絡沖突，可能會造成 GOOSE報文的延遲，超出 4ms；國外為此已經開發(fā)出了專用的 IEC61850的交換機（美國格雷特公司），可以使 GOOSE報文得到優(yōu)先交換，但價格非常昂貴。在中國目前保護配置的方法上使用還存在問題。 數字化變電站技術培訓 一致性測試 ? 主要是對各項功能服務測試 ? 國內對檢測手段還比較缺乏 尤其是 9部分檢測 ? 現場整體性能測試手段缺乏 ? 缺乏現場測試設備與標準 數字化變電站技術培訓 IEC 61850標準為什么這么制定？ ? IEC 61850標準的目標 ? 解決變電站內設備互操作問題 ? 互操作本質是異構信息如何集成的問題 ? XML技術是解決異構信息集成兩大技術 數字化變電站技術培訓 XML技術與比較 ? ，適合實時通信、效率高 ? XML文本形式信息傳遞直觀易理解，適用于計算機之間信息交互、非實時通信 ? IEC 61850采用 、 XML作為配置語言 數字化變電站技術培訓 IEC 通信標準體系制定的基本思路 ? 基本思路 規(guī)范建模 +通信與服務獨立 +異構通信技術 +一致性測試 ? 有利于理解其他通信標準 ? 類比其他應用場合，理解基本思路有利于掌握其他 IEC標準、 IEC 61970 / IEC 62056 / 風力通信標準 / 智能樓宇、智能家電等其他領域通信標準 數字化變電站技術培訓 IEC 61850標準開發(fā)與工程一體化應用 ? 一體化應用 ? 對廠家而言 從保護組態(tài)、代碼生成、通信配置、綜合自動化數據庫與畫圖、現場調試等實現 ? 對電力系統(tǒng)而言 從建站設計、運行管理、維護 ? IEC 618506的應用是實現一體化應用的關鍵 數字化變電站技術培訓 運用 IEC 618506 ? 裝置與系統(tǒng)配置文件 配置文件具有通信、功能的配置、實現裝置開發(fā)、調試開發(fā)中的無縫應用結合。 諸如：通過配置文件自動生成該部分 IEC 61850通信、保護功能源碼。減少綜合自動化后臺配置數據庫工作量。 數字化變電站技術培訓 一體化應用目標 ? 利用 IEC 61850標準實現開發(fā)、現場調試、工程應用的無縫結合 ? 可以根據需求，快速 定制 生成所需的保護 ? 各個廠家應用 IEC 61850標準化有利于提高開發(fā)效率、減少工程配置綜自與調試工作量、便于電力系統(tǒng)單位建設、設計與運行維護 數字化變電站技術培訓 組態(tài)生成保護功能代碼平臺 ? 保護組態(tài)、 ? 代碼生成、 ? 軟硬件通用平臺 系統(tǒng)內置功能組件 邏輯組態(tài)工具 平臺無關組件庫 平臺相關組件庫 用戶自定義模塊 C代碼生成工具 平臺 C編譯器 可執(zhí)行映象 支撐平臺軟件 支撐平臺硬件 數字化變電站技術培訓 ? 組態(tài)、代碼生成 數字化變電站技術培訓 ? 模塊化設計： 利用硬件平臺無關的，圖形化組態(tài)軟件工具， 全部邏輯和算法功能模塊化。 ? 用戶定制： 對于一般的應用，保護邏輯可以由工程設計人員設計，不需要編程即能滿足用戶的個性化需求。 ? 接口標準化： 基于 IEC 618506配置 ? 易于測試： 當需要單獨測試某個模塊的時候，可以很快的作一個簡單邏輯圖，專門測試和分析這個模塊的功能 組態(tài)生成保護功能代碼平臺特點 數字化變電站技術培訓 符合 IEC 61850的數字式保護與測控裝置 ? 線路、差動、電容、分段、后備、測控裝置 ? 采用 IEC 61850通信標準 ? 過程層支持 IEC 6185091 ? 支持 IEC 61850與順控功能的綜合自動化系統(tǒng) 數字化變電站技術培訓 IEC 61850過程層與數字式保護 ? IEC 61850三層變電站、間隔層、過程層 。 ? IEC 618509 過程層是基于電子式互感器，測量源頭的數字化，所以我們將目前采用 支持 IEC 618509的保護，也稱為數字式保護。 ? 對于相同的保護算法而言，在保護功能上，數字化保護和傳統(tǒng)的保護沒有區(qū)別。 數字化變電站技術培訓 數字式與傳統(tǒng)的對比 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 程序化操作（順控） 對電動開關設備的按一定順序讓其自動控制 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 3 IEC 61850標準 在圓石變的應用 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 數字化變電站技術培訓 圓石變變電站特點 ?分為變電站層、間隔層、過程層三層結構 ?10kV側采用電子式互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)電磁式互感器 ?站內數字式保護裝置具有模擬與數字雙通道輸入接口 ?采用 IEC 61850通信標準 ?綜合自動化后臺支持順控程序化操作 ?交直流、消弧線圈等小系統(tǒng)規(guī)約轉換到 IEC 61850接入后臺 ?過程層支持 IEC 6185091 數字化變電站技術培訓 IEC 61850的抽象模型與國內保護功能 方法差異 ? 與歐美存在差異 ? 制定 IEC61850時，具體的保護功能和類型是按照歐美的標準及習慣制定的，中國使用的保護功能和方法和其有一定的差異，使邏輯節(jié)點或數據類型可能找不到合適的已定義的模型，需要自定義一套模型。盡管自定義在通信及互操作上不會存在問題，但是模型的多樣性，名詞定義的不同同樣會導致混淆。 ? 圓石變對交直流、消耗線圈等系統(tǒng)采用了一些自定義參數 數字化變電站技術培訓 推廣 IEC 61850標準應用 ? IEC 61850通信標準將是未來變電站的發(fā)展趨勢 ，是變電站自動化發(fā)展的一個重要里程碑。 ? 對低壓站建議間隔層和變電站層推廣采用 IEC 61850標準的綜自系統(tǒng)，而過程層采用數字化技術可以結合實際情況與成本考慮權衡。 ? 采用 IEC 61850的變電站可以降低運行維護、更新換代、后期應用功能擴展、變電站改造成本。