IEC 61850

IEC61850提出了一種公共的通信標準，通過對設備的一系列規範化，使其形成一個規範的輸出，實現系統的無縫連接。

IEC61850標準是基於通用網路通信平台的變電站自動化系統唯一國際標準，它是由國際電工委員會第57技術委員會(IECTC57)的 3個工作組10,11,12(WG10/11/12)負責制定的。

此標準參考和吸收了已有的許多相關標準，其中主要有:IEC870-5-101遠動通信協議標準; IEC870-5-103繼電保護信息介面標準; UCA2.0(Utility Communication Architecture2.0)(由美國電科院制定的變電站和饋線設備通信協議體系); ISO/IEC9506製造商信息規範MMS(Manufacturing Message Specification)。

變電站通信體系IEC61850將變電站通信體系分為3層站控層、間隔層、過程層。

在站控層和間隔層之間的網路採用抽象通信服務介面映射到製造報文規範(MMS)、傳輸控制協議/網際協議(TCP/IP)乙太網或光纖網。在間隔層和過程層之間的網路採用單點向多點的單向傳輸乙太網。變電站內的智能電子設備(IED,測控單元和繼電保護)均採用統一的協議，通過網路進行信息交換。

IEC61850的特點是1)面向對象建模; 2)抽象通信服務介面; 3)面向實時的服務; 4)配置語言; 5)整個電力系統統一建模。

IEC61850建模了大多數公共實際設備和設備組件。這些模型定義了公共數據格式、標識符、行為和控制，例如變電站和饋線設備(諸如斷路器、電壓調節器和繼電保護等)。自我描述能顯著降低數據管理費用、簡化數據維護、減少由於配置錯誤而引起的系統停機時間。IEC61850作為制定電力系統遠動無縫通信系統基礎能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成，減少工程量、現場驗收、運行、監視、診斷和維護等費用，節約大量時間，增加了自動化系統使用期間的靈活性。它解決了變電站自動化系統產品的互操作性和協議轉換問題。採用該標準還可使變電站自動化設備具有自描述、自診斷和即插即用（Plug and Play）的特性，極大的方便了系統的集成，降低了變電站自動化系統的工程費用。在我國採用該標準系列將大大提高變電站自動化系統的技術水平、提高變電站自動化系統安全穩定運行水平、節約開發驗收維護的人力物力、實現完全的互操作性。

IEC 61850標準是由國際電工委員會(International Electro technical Commission)第57技術委員會於2004年頒布的、應用於變電站通信網路和系統的國際標準。作為基於網路通訊平台的變電站唯一的國際標準，IEC61850標準吸收了IEC60870系列標準和UCA的經驗，同時吸收了很多先進的技術，對保護和控制等自動化產品和變電站自動化系統（SAS）的設計產生深刻的影響。它將不僅應用在變電站內，而且將運用於變電站與調度中心之間以及各級調度中心之間。國內外各大電力公司、研究機構都在積極調整產品研發方向，力圖和新的國際標準接軌，以適應未來的發展方向。

IEC 61850系列標準共10大類、14個標準，具體名稱不在這裡贅述，讀者可以很容易在網路上查找到，以下主要介紹一下IEC 61850的特點。

①．定義了變電站的信息分層結構

變電站通信網路和系統協議 IEC 61850 標準草案提出了變電站內信息分層的概念，將變電站的通信體系分為 3 個層次，即變電站層、間隔層和過程層，並且定義了層和層之間的通信介面。

②．採用了面向對象的數據建模技術

IEC 61850 標準採用面向對象的建模技術，定義了基於客戶機/伺服器結構數據模型。每個IED包含一個或多個伺服器，每個伺服器本身又包含一個或多個邏輯設備。邏輯設備包含邏輯節點，邏輯節點包含數據對象。數據對象則是由數據屬性構成的公用數據類的命名實例。從通信而言，IED 同時也扮演客戶的角色。任何一個客戶可通過抽象通信服務介面（ACSI）和伺服器通信可訪問數據對象。

③．數據自描述

該標準定義了採用設備名、邏輯節點名、實例編號和數據類名建立對象名的命名規則；採用面向對象的方法，定義了對象之間的通信服務，比如，獲取和設定對象值的通信服務，取得對象名列表的通信服務，獲得數據對象值列表的服務等。面向對象的數據自描述在數據源就對數據本身進行自我描述，傳輸到接收方的數據都帶有自我說明，不需要再對數據進行工程物理量對應、標度轉換等工作。由於數據本身帶有說明，所以傳輸時可以不受預先定義限制，簡化了對數據的管理和維護工作。

④. 網路獨立性

IEC 61850 標準總結了變電站內信息傳輸所必需的通信服務，設計了獨立於所採用網路和應用層協議的抽象通信服務介面（ACSI）。在 IEC61850-7-2 中，建立了標準兼容伺服器所必須提供的通信服務的模型，包括伺服器模型、邏輯設備模型、邏輯節點模型、數據模型和數據集模型。客戶通過 ACSI，由專用通信服務映射（SCSM）映射到所採用的具體協議棧，例如製造報文規範（MMS）等。IEC 61850 標準使用 ACSI和 SCSM技術，解決了標準的穩定性與未來網路技術發展之間的矛盾，即當網路技術發展時只要改動 SCSM，而不需要修改 ACSI。

IEC61850系列標準共包含10個部分(IEC61850對應我們電力行業標準編號DL/T860)：

IEC6l 850-1(DL/T860.1)基本原則；

IEC61850-2(DL/T860.2)術語；

IEC61850-3 (DL/T860.3)一般要求；

IEC61850-4(DL/T860.4)系統和工程管理；

IEC61850-5(DL/T860.5)功能和裝置模型的通信要求；

IEC61850-6(DL/T860.6)變電站自動化系統結構語言；

IEC61850-7-1(DL/T860.71)變電站和饋線設備的基本通信結構一一原理和模式；

IEC61850-7-2(DL/T860.72)變電站和饋線沒備的基本通信結構一一抽象通信服務介面（ACSI：Abstract Communication service interface)；

IEC61850-7-3(DL/T860.73)變電站和饋線設備的基本通信結構一一公共數據級別和屬性；

IEC61850-7-4(DL/T860.74)變電站和饋線設備的基本通信結構一一兼容的邏輯節點和數據對象（DO：Data 0bject)定址；

IEC61850一8-1(DL/T860.81)特殊通信服務映射(SCSM：Special Communication Service Mapping)：到變電站和間隔層內以及變電站層和間隔層之間通信映射；

IEC61850一9-1(DL/T860.91)特殊通信服務映射：間隔層和過程層內以及間隔層和過程層之間通信的映射，單向多路點對點串列鏈路上的採樣值；

IEC61850一9-2(DL/T860.92)特殊通信服務映射：間隔層和過程層內以及間隔層和過程層之間通信的映射，映射到ISO/IEC 8802-3的採樣值；

IEC61850一10(DL/T860.10) 一致性測試。

IEC61850標準具有很多優勢：

它對變電站內IED(智能電子設備)間的通信進行分類和分析，定義了變電站裝置間和變電站對外通信的10種類型，針對這10種通信需求進行分類和甄別。

針對不同的通信，不同的優化方式。引入GOOSE（面向通用對象的變電站事件）、SMV （採樣測量值）和MMS （製造報文規範）等不同通信方式的通信方式，滿足變電站內裝置間的通信需求。

建立裝置的數字化模型，理順功能、IED、LD（邏輯設備）、LN（邏輯節點）概念的關係和隸屬。統一功能和裝置實現直接的規範。

建立統一的SCD （變電站系統配置描述文件），使得各個變電站儘管在電壓等級、供電範圍、一次接線方式等等不盡相同的情況下，依然能夠建立起一個統一格式、統一實現方式、各個廠商通用的變電站配置。

智能電網要求實現信息的高度集成和共享，採用統一的平台模型，以實現電網內設備和系統的互操作。IEC61850標準已經成為未來智能電網領域的主要標準之一。

新能源發電的監控和集成

對變電站信息化和智能化的支撐

向配用電領域的拓展

構建電力企業的無縫通信體系

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新能源發電的監控和集成

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對變電站信息化和智能化的支撐

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