IEC 61850扫盲

1 简介

2 主要特点

2.1 信息分层

2.2 信息模型与通信协议独立

2.3 数据自描述

2.4 面向对象数据统一建模

2.5 带确认服务

2.6 不带确认的服务

2.7 VMD（虚拟制造设备）

2.8 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）

2.9 数据帧格式

2.10 采样值SV（Sampled Value）

1 简介

IEC 61850（国内DL/T 860）：国际电工委员会制定的变电站通信网络和系统系列标准，是迄今为止变电站自动化领域最为完善的通信标准。
协议官方文档。其他参考文档IEC61850应用入门读书笔记

主要分为四大部分：

①系统部分：IEC61850-1，IEC61850-2，IEC61850-3，IEC61850-4，IEC61850-5共五个分册，介绍制定标准的出发点。

②配置部分：IEC61850-6，定义变电站系统和设备配置，功能信息及相对关系的变电站配置描述语言。

③数据模型，通信服务和映射部分：IEC61850-7，IEC61850-8，IEC61850-9，标准最核心的部分，从技术实现角度描述了信息模型，通信服务接口模型，信息模型与实际通信网络的映射方法，实现了系统信息模型的统一，通信服务的统一和传输过程的一致。

④测试部分：IEC61850-10，系统测试的方法，等级，环境和设备要求等。

2 主要特点

2.1 信息分层

智能电站介绍参考智能变电站基本原理和IEC61850_智能变电站详解_码灵的博客-CSDN博客

①间隔层和站控层的保护数据交换

②间隔层与远方保护（不在本标准内）之间保护数据交换

③间隔层内部数据交换

④过程层和间隔层之间采样值交换

⑤过程层和间隔层之间控制数据交换

⑥间隔层和站控层之间控制数据交换

⑦站控层与远方工程师办公地数据交换

⑧间隔之间直接数据交换

⑨站控层内部数据交换

⑩站控层与远方控制中心之间控制数据交换

与传统变电站对比

2.2 信息模型与通信协议独立

IEC61850标准定义了抽象通信服务接口ACSI(Abstract Communication Service Interface)。

ACSI独立于具体的网络底层通信协议(如MMS）和具体的网络类型（如以太网），需要具体网络接口时，只需采用特定通信服务映射SCSM（Specific Communication Service Mapping），由SCSM映射到具体的通信协议栈。SCSM的内容就是根据需求将ACSI信息模型和服务映射到具体的通信协议。IEC61850需要对信息模型进行扩充，升级时，无需改变已采用的底层通信协议，只要改变具体的SCSM即可。

ACSI主要设定了各类服务模型包括连接服务模型、变量访问服务模型、数据传输服务模型、设备控制服务模型、文件传输服务模型、时钟同步服务模型等。这些服务模型定义了通信对象以及如何对这些对象进行访问，实现客户应用端和服务器应用端的通信，完成实时数据的访问和检索、对设备的控制、时间报告和记录、设备的自我描述等。

2.3 数据自描述

传统变电站自身的信息模型在报文中只是一个个没有明显含义的数据，数据要发送端和接收端事先约定，并一一对应，一旦有调整，相关系统和端都要修改。

IEC61850采用面向对象的自描述方法，在数据源就对数据本身进行自我描述，无需预先约定的限制，接收方接受数据后能马上建立数据库，大大简化了验证和管理工作。

2.4 面向对象数据统一建模

IEC61850采用面向对象的建模技术，使得信息模型具有继承性，可复用性等特点。信息模型的每一层都定义为抽象的类，封装了相应的属性和服务，属性描述了这个类的所有实例的外部可视特征，而服务提供了访问类熟悉的方法。

MMS（Manufacture Message Specification）

MMS规范位于应用层，采用客户端/服务器模式。

2.5 带确认服务

2.6 不带确认的服务

2.7 VMD（虚拟制造设备）

由实际设备映射得到，可以理解为实际设备的镜像，目的是未来‘隐藏’实际设备的技术细节，在实际通信时，客户端只和VMD模型中的虚拟对象，虚拟变量进行信息交互。

2.8 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）

面向通用对象的变电站事件，采用发布——订阅模式，允许一个数据发出者和多个数据接收者之间形成点对多点的直接通信，适用于数据流量大且实时性要求高的场合。用于传输变电站内IED之间重要的实时性信号。

报文中有StNum和SqNum参数，StNum是状态序号，用户记录GOOSE数据总共的变位次数，GOOSE数据集成员的值每改变一次，StNum加1。SqNum为顺序号，用于记录稳态情况下发出报文的帧数，装置每发出一帧GOOSE报文，SqNum应加1；当有GOOSE数据变位时，该值归0，从头开始重新计数。