IEC 61850

IEC61850系列标准共包含10个部分(IEC61850对应我们电力行业标准编号DL/T860)：

IEC6l 850-1(DL/T860.1)基本原则；

IEC61850-2(DL/T860.2)术语；

IEC61850-3 (DL/T860.3)一般要求；

IEC61850-4(DL/T860.4)系统和工程管理；

IEC61850-5(DL/T860.5)功能和装置模型的通信要求；

IEC61850-6(DL/T860.6)变电站自动化系统结构语言；

IEC61850-7-1(DL/T860.71)变电站和馈线设备的基本通信结构一一原理和模式；

IEC61850-7-2(DL/T860.72)变电站和馈线设备的基本通信结构一一抽象通信服务接口（ACSI：Abstract Communication service interface)；

IEC61850-7-3(DL/T860.73)变电站和馈线设备的基本通信结构一一公共数据级别和属性；

IEC61850-7-4(DL/T860.74)变电站和馈线设备的基本通信结构一一兼容的逻辑节点和数据对象（DO：Data 0bject)寻址；

IEC61850一8-1(DL/T860.81)特殊通信服务映射(SCSM：Special Communication Service Mapping)：到变电站和间隔层内以及变电站层和间隔层之间通信映射；

IEC61850一9-1(DL/T860.91)特殊通信服务映射：间隔层和过程层内以及间隔层和过程层之间通信的映射，单向多路点对点串行链路上的采样值；

IEC61850一9-2(DL/T860.92)特殊通信服务映射：间隔层和过程层内以及间隔层和过程层之间通信的映射，映射到ISO/IEC 8802-3的采样值；

IEC61850一10(DL/T860.10) 一致性测试。

IEC61850标准具有很多优势：

1. 它对变电站内IED(智能电子设备)间的通信进行分类和分析，定义了变电站装置间和变电站对外通信的10种类型，针对这10种通信需求进行分类和甄别。

2. 针对不同的通信，不同的优化方式。引入GOOSE（面向通用对象的变电站事件）、SMV（采样测量值）和MMS（制造报文规范）等不同通信方式的通信方式，满足变电站内装置间的通信需求。

3. 建立装置的数字化模型，理顺功能、IED、LD（逻辑设备）、LN（逻辑节点）概念的关系和隶属。统一功能和装置实现直接的规范。

4. 建立统一的SCD （变电站系统配置描述文件），使得各个变电站尽管在电压等级、供电范围、一次接线方式等等不尽相同的情况下，依然能够建立起一个统一格式、统一实现方式、各个厂商通用的变电站配置。

5. 首次提出过程层概念和解决方案，使得电子式互感器的得以推广和应用。

IEC61850提出了一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。

IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的 3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。

此标准参考和吸收了已有的许多相关标准,其中主要有:IEC870-5-101远动通信协议标准; IEC870-5-103继电保护信息接口标准; UCA2.0(Utility Communication Architecture2.0)(由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系); ISO/IEC9506制造商信息规范MMS(Manufacturing Message Specification)。

变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层站控层、间隔层、过程层。

在站控层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。

IEC61850的特点是1)面向对象建模; 2)抽象通信服务接口; 3)面向实时的服务; 4)配置语言; 5)整个电力系统统一建模。

IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,例如变电站和馈线设备(诸如断路器、电压调节器和继电保护等)。自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。IEC61850作为制定电力系统远动无缝通信系统基础能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成,减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用,节约大量时间,增加了自动化系统使用期间的灵活性。它解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用（Plug and Play）的特性，极大的方便了系统的集成，降低了变电站自动化系统的工程费用。在我国采用该标准系列将大大提高变电站自动化系统的技术水平、提高变电站自动化系统安全稳定运行水平、节约开发验收维护的人力物力、实现完全的互操作性。

IEC 61850标准是由国际电工委员会(International Electro technical Commission)第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。作为基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统（SAS）的设计产生深刻的影响。它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。国内外各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向。

IEC 61850系列标准共10大类、14个标准，具体名称不在这里赘述，读者可以很容易在网络上查找到，以下主要介绍一下IEC 61850的特点。

①．定义了变电站的信息分层结构

变电站通信网络和系统协议 IEC 61850 标准草案提出了变电站内信息分层的概念，将变电站的通信体系分为 3 个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了层和层之间的通信接口。

②．采用了面向对象的数据建模技术

IEC 61850 标准采用面向对象的建模技术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。每个IED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象。数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。从通信而言，IED 同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象通信服务接口（ACSI）和服务器通信可访问数据对象。

③．数据自描述

该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则；采用面向对象的方法，定义了对象之间的通信服务，比如，获取和设定对象值的通信服务，取得对象名列表的通信服务，获得数据对象值列表的服务等。面向对象的数据自描述在数据源就对数据本身进行自我描述，传输到接收方的数据都带有自我说明，不需要再对数据进行工程物理量对应、标度转换等工作。由于数据本身带有说明，所以传输时可以不受预先定义限制，简化了对数据的管理和维护工作。

④. 网络独立性

IEC 61850 标准总结了变电站内信息传输所必需的通信服务，设计了独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务接口（ACSI）。在 IEC61850-7-2 中，建立了标准兼容服务器所必须提供的通信服务的模型，包括服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型、数据模型和数据集模型。客户通过 ACSI，由专用通信服务映射（SCSM）映射到所采用的具体协议栈，例如制造报文规范（MMS）等。IEC 61850 标准使用 ACSI和 SCSM技术，解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾，即当网络技术发展时只要改动 SCSM，而不需要修改 ACSI。

智能电网要求实现信息的高度集成和共享，采用统一的平台模型，以实现电网内设备和系统的互操作。IEC61850标准已经成为未来智能电网领域的主要标准之一。

1. 新能源发电的监控和集成

2. 对变电站信息化和智能化的支撑

3. 向配用电领域的拓展

4. 构建电力企业的无缝通信体系

2016年8月29日，《继电保护 IEC 61850 工程应用模型》发布。

2017年3月1日，《继电保护 IEC 61850 工程应用模型》实施。

内容介绍

《IEC61850在变电站中的工程应用》以IEC 61850技术为主线，全书总体结构清晰、层次分明，既有理论依据，又密切结合生产实际，深入浅出。首先介绍了IEC 61850标准在变电站工程应用中所涉及的相关知识；然后从实际工程应用的角度，阐述了工程设计、工程调试和验收、运行、工程应用实例等内容；最后对IEC 61850标准进行了思考和展望。

前言

第一章 IEC 61850通信规约的发展

第二章 IEC 61850总体介绍

第三章 IEC 61850建模基础

第一节 概述

第二节 原理及建模

第三节 信息分层模型

第四章 抽象通信服务接口

第五章 特定通信服务映射

第一节 概述

第二节 通信协议栈

第三节 SCSM特定服务映射到MMS

第六章 变电站配置语言

第七章 MMS服务及报文解析

第一节 MMS报文映射

第二节 MMS报文结构

第三节 MMS报文抓取方法

第四节 MMS报文实例分析

第八章 GOOSE服务及报文解析

第九章 SV服务及报文解析

附录A 逻辑节点分类

附录B 数据名定义及描述

参考文献|