1、 数字化变电站实战篇 - 1 - 数字化变电站 理论 篇 IEC61850 规约应用 V1.01 工程服务中心 内部培训资料 数字化变电站实战篇 - 2 - 一、 IEC61850 系列 变电站通信网络和系统实施标准 概述 . - 5 - 1. IEC 61850 涵盖的实施规范 . - 5 - 2. 抽象 通讯服务与实际通讯服务 - 6 - 3. 数字化变电站自动化 系统 拓扑结构 - 6 - 二、 IEC61850 装置模型及建模介绍 . - 8 - 1. 什么是模型（ MODEL） - 8 - 2. 什么是 ICD 模型文件 - 8 - 3. 什么是 CID 文件 - 8 - 4. FC
2、D 与 FCDA 的区别 . - 8 - 5. ICD 模型文件结构 . - 9 - 5.1. . - 9 - 5.2. . - 9 - 5.3. . - 10 - 5.4. . - 13 - 三、 IEC61850 第 7-1 部分基本通讯结构的原理、模型说明及分析 .- 14 - 1. 标准概述 - 14 - 2. 如何建模 - 14 - 3. 建模实例 - 15 - 3.1. 对象 模型 . - 15 - 3.2. 服务器模型 . - 16 - 3.3. SCL 对象模型 - 17 - 4. 命名空间 - 17 - 四、 IEC61850 第 7-2 部分抽象通讯服务接口（ ACSI）说
3、明及分析： .- 18 - 1. 抽象通讯 服务 - 18 - 2. 客户 /服务器（ CLIENT /SERVER）通信框架的服务 - 18 - 3. MMS 对象及服务 - 19 - 4. 服务错误类型 - 20 - 5. ACSI 到 MMS 的 数据类型 映射 . - 20 - 6. TIMEQUALITY DEFINITION（时标品质定义） - 21 - 7. TRIGGERCONDITIONS（ 触发条件） - 22 - 8. FUNCTIONAL CONSTRAINTS（功能约束） . - 23 - 9. IEC 61850 中的 控制 . - 24 - 5.1. 遥控类型介绍
4、 . - 24 - 5.2. 控制模型结构介绍 . - 25 - 5.3. ACSI 中控制服务中参数的定义 - 25 - 5.4. ACSI 中的集中控制服务定义 - 28 - 5.5. 知识穿插 . - 33 - 10. 报告模型 . - 33 - 五、 IEC61850 第 7-3 部分公用数据类说明及分析 .- 33 - 数字化变电站实战篇 - 3 - 1. 什么是公用数据类 CDC（ COMMON DATA CLASS） . - 33 - 2. 什么是数据属性类型（ DA TYPE） - 33 - 3. IEC61850 数据属性类型（ DA TYPE） . - 34 - 3.1.
5、Quality（ 品质） . - 34 - 3.2. Analogue value（ 模拟量值 ） . - 34 - 3.3. Configuration of analogue value（模拟量值的配置） . - 34 - 3.4. Range configuration（范围配置） . - 35 - 3.5. Step position with transient indication（带顺变指示的步位置） - 35 - 3.6. Pulse configuration（脉冲配置） . - 35 - 3.7. Originator（源发者） . - 35 - 3.8. Unit def
6、inition（量纲定义） . - 36 - 3.9. Vector definition（向量定义） . - 36 - 3.10. Point definition（点定义） . - 36 - 3.11. CtlModels definition（控制模式定义） . - 36 - 3.12. SboClasses definition（选择类定义） . - 37 - 4. IEC61850 中的公用数据类 CDC（ COMMON DATA CLASS） - 37 - 4.1. 状态类 . - 37 - 4.2. 保护类 . - 38 - 4.3. 基本状态类 . - 39 - 4.4. 基本
7、测量 类 . - 40 - 4.5. 基本可控状态 类 . - 42 - 4.6. 基本可控测量类 . - 44 - 4.7. 其他数据类 . - 45 - 六、 IEC61850 第 7-4 部分兼容逻辑节点类、数据类说明及分析： .- 45 - 七、 IEC61850 第 8-1 部分 MMS 报文制造规范、模型说明及分析： .- 45 - 1 服务器类映射 - 46 - 2 逻辑设备类映射 - 47 - 3 逻辑节点类映射 - 48 - 4 逻辑节点索引映射 - 48 - 5 基本数据属性类型映射 - 48 - 6 常用模型及服务映射 - 49 - 八、 IEC61850 第 9-1 部
8、分 单向多路点对点串行采样值 说明及分析 .- 50 - 1 初识 9-1 采样传输 - 50 - 2 9-1 采样传输应用 . - 50 - 九、 IEC61850 第 9-2 部分多路组网采样值说明及分析 - 53 - 1 初识 9-2 标准 - 53 - 2 9-2 采样值传输组网 . - 53 - 2.1. 以太网类 PDU - 54 - 2.2. 应用协议数据单元 APDU - 55 - 2.3. 应用服务数据单元 ASDU - 55 - 数字化变电站实战篇 - 4 - 2.4. 9-2 采样值应用 - 55 - 十、 如何校验模型 - 57 - 1 ICD 模型的语法结构校验 .
9、- 57 - 2 ICD 模型及 IED 的服务测试 . - 58 - 2.1. 读模型 . - 58 - 2.2. 写操作及报告 . - 58 - 2.3. SCD 工具检测模板冲突 - 58 - 2.4. 实例检测及报告控制块检测 . - 58 - 2.5. GOOSE 实例检测及连线 - 58 - 2.6. 与监控后台联调 . - 59 - 十一、 测试表格 - 59 - 1 MMS、 GOOSE 功能测试表格： . - 59 - 1.1. MMS 互操作测试 - 59 - 1.2. GOOSE 互操作测试 - 60 - 1.3. SCD 工具测试 - 61 - 1.4. 后台功能测试：
10、 . - 61 - 数字化变电站实战篇 - 5 - 一、 IEC61850 系列 变电站通信网络和系统实施标准 概述 伴随着现代计算机网络技术、通讯技术的发展，电力系 统自动化 二次设备的数据来源发生变化， 正逐步的从传统的模拟信号阶段走向现代的数字信号阶段，数字化变电站应运而生，而 IEC 61850 做为数字化变电站自动化系统的国际标准，它规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言等， 通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，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 ， 实现 了 系统的无缝连接 ， 极大的方便了系统的集成 ， 降低了变电站自动
11、化系统的工程费用 。 同传统的 IEC 60870 系列标准相比， IEC 61850 是至今为止最为完善的变电站 自动化标准，它不仅仅是一个单纯的通信规约，而是整个数字化变电站自动化系统的标准，它指导了变电站自动化系统的设计、开发、工程、维护等各个领域；不仅规范了保护、测控装置的模型和通信接口，而且还定义了电子式互感器、智能式开关等一次设备的模型和通信接口；该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。在国内采用 IEC 61850 标准的数字化变电站，可以大大提高变电站自动化
12、系统的技术水平、安全稳定运行水平 ，实现减员增效、保护环境等，更实现了不同设备的完全互操作性。 1. IEC 61850 涵盖的实施规范 系统概貌 1 介绍和概述 2 术语 3 总体要求 4 系统和项目管理 5 功能的通信要求和设备模型 数据模型 变电站和馈线设备的基本通信结构 7-4 兼容逻辑节点类和数据类 7-3 公用数据类 抽象通信服务 变电站和馈线设备的基本通信结构 7-2 抽象通信服务接口 (ACSI) 7-1 原理和模型 配置 6 变电站自动化系统配置描述数字化变电站实战篇 - 6 - 语言 映射到实际通信网络 8-1 映射 到 MMS 和 ISO/IEC8802-3 9-1 通过
13、单向多路点对点串行通信链路采样值 9-2 ISO8802-3 之上的采样值 测试 10 一致性测试 2. 抽象 通讯服务与实际通讯服务 为了较好的实现不同设备间的互操作性， IEC 61850 定义了抽象通讯服务接口，按照此服务接口建模的设备，即可较好实现互操作性。抽象通讯服务接口是 面向语义服务结构的接口模型 ，该模型用 XML 语言抽象化描述了设备的服务行为，并将 服务的抽象和实现区分开，这 就很 有效 的 解决了服务双方的通讯和协作问题，便于交互模型的重用 。 实际通讯 服务具备很强的可实际操作性，可基于现有通讯网络技术及网络设备硬件，完成可靠的通讯传输，例如基于以太网的 TCP/IP
14、传输。 抽象通讯服务接口定义了高层模型，其具体实现需要映射到实际通讯服务，这就是常说的 ACSI 映射，IEC 61850 选用了 MMS（报文制造规范）作为其实现实际通讯服务的方法，在 8-1 中就详细定义了 ACSI 到MMS 的映射，包含模型及服务的映射。 3. 数字化变电 站自动化 系统 拓扑结构 在数字化变电站中 ，通讯网络存在多种拓扑结构，例如： 总线型、星形、环形、树形、网型等，工程中常用总线型或环形拓扑结构。 下 面以表格形式对 工程中常用的 各种 拓扑结构的双网 的性能予以比较，如下表 星形双网 双重化的星形双网 环形双网 双重化的环形双网 环形单网 双重化的环形单网 安全性
15、（交换机故障对变电站安全的影响） 报文正常传输、安全性不受影响 报文正常传输、安全性不受影响 报文正常传输、安全性不受影响 报文正常传输、安全性不受影响 大量保护失去，可能涉及两套保护 一套中大量保护失去 安全性（网络风暴对变电站安全的影响） 单网风暴无影响，双网风暴影响两套保护 单网风暴无影响，双网风暴影响一套保护 单网风暴无影响，双网风暴影 响两套保护 单网风暴无影响，双网风暴影响一套保护 变电站保护完全失去 一套保护完全失去 数字化变电站实战篇 - 7 - 网络风暴形成 不可能 不可能 可能 可能 可能 可能 报文可靠性（正常运行时的可靠性） 高 高 高 高 低 低 主干网络连接线故障对
16、可靠性的影响 不影响保护运行，报文可靠性下降 不影响保护运行，报文可靠性下降 无影响 无影响 无影响 无影响 分支网络连接线故障对可靠性的影响 不影响保护运行，报文可靠性下降 不影响保护运行，报文可靠性下降 不影响保护运行，报文可靠性下降 不影响保护运行，报文可靠性下降 保护功能失去 一套保护功能失去 最常用的总线型网络拓扑结构： 服 务 器 1R C S - 9 7 8 5 系 列G P S 对 时 装 置R C S - 9 6 9 8 H远 动 双 机 H E W L E T TP A C K A R D各 级 调 度 中 心/ 集 控 中 心以 太 网 服 务 器 2操 作 员工 作 站
17、微 机 五 防工 作 站继 电 保 护工 程 师 站G O O S E G O O S E光 纤 以 太 网 光 纤 以 太 网P C S - 2 2 1 合 并 单 元 P C S - 2 2 1 合 并 单 元P C S - 9 0 0 / 9 0 0 0 系 列数 字 化 保 护 / 测 控 装 置P C S - 9 5 2 0 电 子 式 电 流 电 压 互 感 器 P C S - 9 5 2 0 电 子 式 电 流 电 压 互 感 器P C S - 9 0 0 / 9 0 0 0 系 列数 字 化 保 护 / 测 控 装 置P C S - 2 2 2 智 能 操 作 箱 P C S
18、- 2 2 2 智 能 操 作 箱2 2 0 k V 保 护 小 室 1 1 0 k V 保 护 小 室数字化变电站实战篇 - 8 - 二、 IEC61850 装置 模型及建模介绍 1. 什么是模型（ model） 模型是现实事物的某些代表性特点的表示， 可以是物理实体，也可以是某种图形或者是一种数学表达式。 创建模型的目的是帮助我们去理解、描述、探索特定实体或现象的简单表示，预测实际世界发生的事情。 用这种方法处理 问题， 可以大大减少实验工作量，还有助于了解过程的实质 。 IEC 61850-7-x 定义的模型着眼于变电站数据通信特征和功能来建模。所建 模型为 变电站自动化系统提供了类似
19、的环境镜像（电力系统过程、开关场）。 2. 什么是 ICD 模型文件 数字化变电站自动化系统中，存在着功能各异、数量不一的智能设备，为了能较好的了解各智能设备的行为、 互操作性 ， 工程实施采用了面向对象的方法 ，通过可扩展标记语言 XML，创建一个可全面描述 IED功能的文件，这个文件称为 智能设备的配置描述 （ IED Configuration Description），简称 ICD。 ICD文件仅经过 IED配置工具的配置，未经过变电站系统配置工具的配置，只是对现实 智能设备的功能的一个全面描述。 3. 什么是 CID 文件 一个置于变电站通讯网中的智能设备，除了本身可独立运行外，还需
20、要与其他智能设备进行数据交换，以完成自身的某些功能，或者输出数据供其他智能设备使用，那该智能设备如何才能知道与其他智能设备交换些什么数据？我们可以通过 变电站配置描述语言 （ Substation Configuration description Language）工具对装置 ICD模型文件予以配置，主要包括 MMS、 GOOSE、 SMV部分，告知智能设备需要与外界交换那些信息，那么这个经过 SCL工具配置过的文件称之为 经过配置的智能设备描述 （ Configured IED Description）文件，简称 CID文件，它是对 ICD文件的一个扩充，不仅包含 IED的功能描述，同时还
21、包含了数据交换信息、报文控制信息等。 4. FCD 与 FCDA 的区别 功能约束数据（ FCD）与功能约束数据属性（ FCDA）之间的差异在于，功能约束数据属性在功能约束数据之下又嵌入了一层定义，即 FCDA 是 FCD 的某个具体属性。 数字化变电站实战篇 - 9 - 5. ICD 模型文件结构 ICD模型文件 必需仅包含一个 IED 段，用以描述 IED 的能力。 此 IED段 一般包含 、 、 几个部分 。 5.1. 用于记录该模型文件的修改记录，每条记录中可包含修改原因、修订版次、修改内容、修改人、修改时间、版本等信息，属于记录性描述； 5.2. 用于描述该 IED 的通讯功能及参数
22、，一般包括至少一个 type 为“ 8-MMS”的通讯子网（对于具备 GOOSE通讯的装置，还应包含一个 type 为“ IECGOOSE”的通讯子网），每个子网至少包含一个访问点； 上左图所示， PCS9705 的模型中， 定义了用 于 MMS 通讯的 MMS 子网以及用于 GOOSE 通讯的 GOOSE 子网，其中 MMS 子网包含一个 访问点 S1， GOOSE 子网包含一个 访问点 G1； S1 访问点中包含 Address 和 GSE 字段， Address 用于定义 MMS 通讯用的 IP 地址及子网掩码等（适用于完成基于 TCP/IP 的客户端 /服务器通讯，如后台、远动等）；
23、GSE 表示变电站通用事件，定义 GOOSE 通讯用的组播 MAC 地址、 VLANID、 VLAN 优先级、 APPID 等（适用于基于链路层的 GOOSE 通讯，如间隔层的联锁信息）； G1 访问点仅包含 GSE 字段，表明该访问点仅支 持 GOOSE 通讯，主要用于过程层 GOOSE 通讯； 数字化变电站实战篇 - 10 - 5.3. 用于描述该 IED 所支持的服务类型、功能及 MMS、 GOOSE 通讯能力，对于具备 GOOSE 功能的 IED 至少具备 Services、 MMS 访问点、 GOOSE 访问点三部分，对于不具备 GOOSE 的常规 RCS61850 装置，可以不包含
24、 GOOSE访问点； 5.3.1. 描述了本 IED 所支持的 ACSI 服务（包含用于 MMS 通讯、 GOOSE 通讯） ,例如：定值组服务（包含编辑（ SGEdit）及确认）、读目录（ GetDirectory）服务、读数据对象定义（ GetDataObjectDefinition）服务、数据对象目录（ DataObjectDirectory）服务、读写数据集值（ GetDataSetValue、 SetDataSetValue）服务、数据集目录（ DataSetDirectory）服务、配置数据集（ ConfDataSet）服务（数据集的最大 FCDA 个数（ maxAttribute
25、s）、读写服务（ ReadWrite）、配置报告控制块（ ConfReportControl）服务、读控制块的值（ GetCBValues）服务、报告设置（ ReportSettings）服务、通用状态事件设置（ GSESettings）服务、通用状态事件目录（ GSEDir）服务、通用面向变电站事件（ GOOSE）服务、 GSSE 服务、文件（ FileHandling）服务 等 。 在通讯初始化开始后的第一步，客户端与服务器端将互相告知对方，本端所支持的服务类型，当双方实际所需的服务超出已定义的服务范围时，通讯将出错。 如下图所示：为监控后台与装置 通讯 初始化时，后台客户端 声明的所 支
26、持的服务。 1 一致性（ 2） 数字化变电站实战篇 - 11 - 2 文件 打开 （ 72） 3 文件 读 （ 73） 4 文件 关闭 （ 74） 5 信息报告（ 79） MMS 服务的种 类 多达 93 种 ， 上图 列表中的仅是客户端 所声明的 支持的 MMS 服务 ， 服务名称后括号中的数字表示的是该服务在 MMS 服务列表中的 bit 序号，从 0 开始排。 下 表 为 MMS 规范中所有支持的服务总列表，共计 85 种，占 11 个字节中的 85 个 bit： 0 Status (0) 1 getNameList (1) 2 Identify (2) 3 Rename (3) 4 R
27、ead (4) 5 Write (5) 6 getVariableAccessAttributes (6) 7 defineNamedVariable (7) 8 defin eScatteredAccess (8) 9 getScatteredAccessAttributes (9) 10 deleteVariableAccess (10)， 11 defineNamedVariablelist (11) 12 getNamedVariableListAttributes (12) 13 deleteNamedVariableLlst (13) 14 defineNamedType (14)
28、 15 getNamedTypeAttributes (15) 16 deleteNamedType (16) 17 input (17) 18 output (18) 19 takeControl (19) 20 relinquishControl (20) 21 defineSemaphore (21) 22 deleteSemaphore (22) 23 reportSemaphoreStatus (23) 24 reportPoolSemaphoreStatus (24) 25 reportSemaphoreEntryStatus (25) 26 initiateDownloadSeq
29、uence (26) 27 downloadSegment (27) 28 terminateDownloadSequence (28) 29 initiateUploadSequence (29) 30 uploadSegment (30) 31 tertmnateUploadS equence (31) 32 requestDomainDownload (32) 33 requestDomainUpload (33) 34 loadDomainContent (34) 35 storeDomainContent (35) 36 deleteDomain (36) 37 getDomainA
30、ttributes (37) 38 createProgramInvocation (38) 39 deleteProgramInvocation (39) 40 start (40) 41 stop (41) 42 resume (42) 43 reset (43) 44 kill (44) 45 getProgramInvocationAttributes ( 45) 46 obtainFile (46) 47 defineEventCondition (47) 48 deleteEventCondition (48) 49 getEventConditionAttributes (49)
31、 50 reportEventConditionStatus (50) 51 alterEventConditionMonitoring (51) 52 triggerEvent (52) 53 defineEventAction (53) 54 deleteEventAction (54) 55 getEventActionAttributes (55) 56 reportEventActionStatus (56) 57 defineEventEnrollment (57) 58 deleteEventEnrollment (58) 59 alterEventEnrollment (59)
32、 60 reportEventEnrollmentStatus (60) 61 getEventEnrollmentAttributes (61) 62 acknowledgeEventNotification (62) 63 getAlarmSummary (63) 数字化变电站实战篇 - 12 - 64 getAlarmEnrollmentSummary (64) 65 readJournal (65) 66 writeJournal (66) 67 initialiaejournal (67) 68 reportJournalStatus (68) 69 createJournal (6
33、9) 70 deeteJournal (70) 71 getCapabilityList (71) 72 fileOpen (72) 73 fileRead (73) 74 fileClose (74) 75 fileRename (75) 76 fileDelete (76) 77 fileDirectory (77) 78 unsolicitedStatus (78) 79 informationReport (79) 80 eventNotification (80) 81 attachToEventCondition (81) 82 attachToSemaphore (82) 83
34、conclude (83) 84 cancel (84) 85 getDat ExchangeAttributes (85) 86 exchangeData (86) 87 defineAccessControlList (87) 88 getAccessControlListAttributes (88) 89 reportAccessControlIedObjects (89) 90 deleteAccessControlList (90) 91 alterAccessControl (91) 92 reconfigureProgramInvocation (92) 如下图所示：为监控后台
35、与装置 通讯 初始化时，装置服务器端 所声明的 支持的 MMS 服务。 1 状 态 （ 0） 2 读名称列表（ 1） 3 识别 （ 2） 4 读服务（ 4） 5 写服务（ 5） 6 读变量访问属性服务（ 6） 7 定义有名变量列表服务（ 11） 8 读有名变量列表属性服务（ 12） 9 删除有名变量列表服务（ 13） 10 读域属性服务（ 37） 11 （ 46） 12 （ 65） 13 （ 67） 14 （ 68） 15 （ 71） 16 文件 打开 服务（ 72） 17 文件 读 服务（ 73） 18 文件 关闭 服务（ 74） 19 文件 重命名 服务（ 75） 20 文件 删除 服务（
36、 76） 21 目录 文件 服务（ 77） 22 信息报告服务（ 79） 23 结束服务 （ 83） 24 取消服务（ 84） 数字化变电站实战篇 - 13 - 5.3.2. 描述本 IED 的对外服务接口及 LD 的实例化定义；其中 LDevice 描述了本 IED 实例化后的 LD、 DO、 DA，数据集，报告控制块等； 如上图， C1 为实例化的 LD； 5.4. 描述了各 LN、 DO、 DA 的数据结构及数据类型的原型，由 DataTypeTemplates 经过实例化，可得到 IED实例模型。 如下图， LN 模板中的一个例子， 由 LN 中的 LPHD 类继承而来 的 LN，其
37、id 为 PCS9705/LPHD，该LN 包含 5 个数据，五个数据的名字分别为 PhyNam、 PhyHealth、 OutOv、 Proxy、 InOv，同时每个数据还有描述 desc 及数据的类型。 如下图，数据模板中的一个例子， 由公用数据类 SPS 继承而来的数据类型 CN_SPS,该类型数据包含有 8个数据属性，每个数据属性都有一个名称 name、一个功能类别 FC、一个基本的数据属性，触发条件属性为可选（例如状态值仅在数据值变化时触发报告）。 对于基本数据类型， IEC61850 7-2 table 2 中有具体定 义，比如整型数、浮点数、布尔量、枚举量、八位位组字符串、可视字
38、符串、统一编码字符串等，对于要使用到但没有在标准中定义的基本数据类型，需要在数据模板中定义，如下图 ; 数字化变电站实战篇 - 14 - 总结： 数据类型模板中，由最基本的数据类型构建最基本的数据属性 DA，不同的基本数据属性构建数据 DO、不同的数据再构建为具备一定逻辑关系的逻辑节点 LN。 将模板中的 LN、 DO 实例化的过程，即将无明确意义的但内在有一定逻辑关系的 LN、 DO 模板赋予一个有明确意义及功能的过程。实例化后的 LN、 DO 可完成 IED 的某些功能。 三、 IEC61850 第 7-1 部分基本通讯结构的原理、模型说明及分析 IEC 61850系列标准间都是紧密相关的
39、， 其中 7-1部分是 对 7-2（服务）、 7-3（公用数据类）、 7-4（数据类、逻辑节点类）的综合描述，本章概述了 如何构建模型以及模型的 基本框架 定义等 。 第 7章是建模的关键，在阅读时，可先阅读 7-1，再阅读 7-4、 7-3、 7-2，这样有利于以模型的层次结构形式来理解。 1. 标准概述 1.1. 第 7-4 章提供变电站自动功能 (例如带断路器位置状态的断路器，保护功能定值等 )的特定信息模型 , 即 建模和交换什么 ； 1.2. 第 7-3 章提供了公 用数据 类 的定义 (例如双 点控制、三相测量值等 ) ，即 公用数据类信息 是什么 ； 1.3. 第 7-2 章提供
40、了为各种不同功能进行交换信息的服务 (例如控制、报告、读、写等 )，即 如何交换信息 ； 2. 如何建模 建模的标准方法是将应用功能分解为可与之交换信息的最小实体，合理的分配这些实体到专用智能设备(IED)， 这些实体称为 逻辑节点 LN（ 例如断路器类的虚拟表示，标准化名为 XCBR），几个逻辑节点可以构建为 逻辑设备 LD（ 例如间隔单元 ），一个 逻辑设备 LD 一般在一台 IED 中实现 的 （不是多个 IED 来实现一个 LD，一个 IED 可以包含多个 LD），因此逻辑设备是非分布式的 ，即一个逻辑设备不会分布于多个不同的IED。 基于逻辑节点的功能，它包含具有专用数据属性的数据
41、(例如位置 Pos)。数据具有结构和 定义好的语义(变电站自动化系统环境中的意义 ) 。按照已定义 好规则 的服务和在 DL/T860.5中 要求的性能 ， 交换由数据和它们的属性 所代表的 信息，并由特定和具体的通信手段 (SCSM，例如采用 MMS、 TCP/IP 和 Ethernet)实现服务。 包含在逻辑设备中的逻辑节点和数据，对于变电站自动化系统 的描述和达到互操作性的信息交 换起至关重要的作用。 数字化变电站实战篇 - 15 - IED所包含的逻辑设备、逻辑节点和数据 需要配置。配置的主要原因是 实例化，即 要从标准中选择适当的逻辑节点和数据，并赋予实例特定值，例如逻辑设备、逻辑节
42、点的实例化过程，实例化后的数据对象的初始 值等。 3. 建模实例 IEC61850 分析总结了变电站自动化系统的功能需求，并将功能分解为最小单位逻辑节点 ， 而 建模是厂家选择多个相关逻辑节点，实现自己产品 (系统、装置 )的功能。 建模也可以是设计人员针对变电站要实现的功能，对整个变电站自动化系统和每个装置选择相关的逻辑节点。 3.1. 对象 模型 如下图所示，依据建模方法，可将现实世界重变电站的三相分相断路器虚拟化为一个虚拟环 境中的 逻辑节点 XCBR，将实际断路器的位置、动作次数等信息虚拟化为逻辑节点下的数据 Pos、 OpCnt，这样就实现了真实世界中的事物到虚拟环境的虚拟化，事物的
43、属性也映射到了虚拟的模型环境中，在这个虚拟的环境中，我们就可以研究分析现实事物的原理、行为等，例如可以获得断路器的分合状态以及断路器的动作次数等信息，依据所获得的这些信息，进一步又可以研究是否需要分合断路器、或者是判断断路器是否需要检修。 将现实变电站中的相关的事物及属性、方法逐一虚拟到模型文件中，即完成了设备的建模。 例如 实际的断路器可虚拟为一个 LN（ XCBR），该 LN包含位置信息（ Pos）、动作次数（ OpCnt）等数据 ；另外 电压互感器可虚拟为 TVTR逻辑节点，电流互感器虚拟为 TCTR逻辑节点，刀闸地刀虚拟为 XSWI逻辑节点，以此类推，现实中的 各种 实物都可虚拟到不同
44、功能的 LN中。如下图所示 : 数字化变电站实战篇 - 16 - 3.2. 服务器模型 对于 客户 /服务器 通讯模式，客户端需要服务器提供服务，才能进行信息交互，服务器模型中描述了服务器所能提供的服务，如下图所示控制、取代、报告、时间同步、文件传输等服务，将 对象 模型和 IED所支持的服务组建起来，就成服务器模型。 数字化变电站实战篇 - 17 - Sample dV al ue sG O O SELo gic al NodeCo n trolSub s titu ti onRepo rting& Loggin gDataDataSetG e t/Se tDir/Defi ni tio n
45、Rep ortG O O SESM VSetti ng G roupA c tic a teLo gic al Dev ic eT im e Sy nc hron iz ati on Fil e T rans ferA ss oc ia tio nServ erna mepl ate, he al t h3.3. SCL 对象模型 变电站全站系统配置文件 SCD文件的结构如下图： 4. 命名空间 命名空间是指模型中所有 LD、 LN、 Data、 DataAttribute的 命名 规范。 数字化变电站实战篇 - 18 - IEC61850分别在 DL/T860.72中定义了与通讯有关的服务类
46、的命名空间“ DL/T860.72 的 2004”，在DL/T860.73 和 DL/T860.74中定义了应用中特定类的命名空间“ DL/T860.73： 2004”和 “ DL/T860.74 2005” ，例如命名 空间“ DL/T860.74 2005” 表示 该 逻辑节点所有实例是取自 DL/T860.74的 2005 版 ， 一般在模型的 LLN0的铭牌数据中包含了 LD的命名空间信息 属性 ldNs。 逻辑设备 的命名 空间可以理解为最 基本 的命名空间， 因为 所有三个标准 (DL/T860.74： 2005、 DL/T860.73:2004、 DL/T860.72:2004)
47、是同一个版本， 由于 DL/T860.74 已引用了其它两个标准 ， 所以 仅引用 DL/T860.74就已足够 。 如果模型中的数据命名超出了“ DL/T860.74 2005”命名空间的范围，则需要另外定义命名空间 ， 此时在 CDC中将包含 LdNs、 LnNs、 dataNs、 cdcNs中的至少一 个 数据属性 ，用以描述数据的名称来自哪个规范。 四、 IEC61850 第 7-2 部分抽象通讯服务接口（ ACSI）说明及分析： 抽象就是 从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征 ， 例如 卡车 、 轿车 、跑车 、 客车 等，它们共同的特性就是 都是汽车 ，
48、得出 汽车 概念的过程，就是一个抽象的过程。要抽象，就必须进行比较，没有比较就无法找到共同的部分 。 抽象化主要是为了使复杂度降低，以得到论域中较简单的概念，好让人们能够控制其过程或以综观的角度来了 解许多特定的事态 ， 在 IEC61850 中，为了能很清晰地 了解 各 IED 的通讯过程，于是对通讯进行抽象化，从而得到了易于理解的抽象通讯 模型及其服务 。 1. 抽象通讯 服务 2. 客户 /服务器（ client /server）通信框架的服务 第 7-2 部分定义的抽象通讯服务接口 ACSI,包括模型及服务 IEC61850-7-2 模型 IEC 61850-7-2 服务 服务器（ S
49、erver） 读服务器目录（ GetServerDirectory） 关联（ Association） 关联（ Associate） 放弃（ Abort） 释放 （ Release） 逻辑设备（ Logical Device） 读逻辑设备目录（ GetLogicalDeviceDirectory） 逻辑节点（ Logical Node） 读逻辑节点目录（ GetLogicalNodeDirectory） 读所有数据值（ GetAllDataValues） 数据（ Data） 读数据值（ GetDataVa ues） 写数据值（ SetDataValues） 读数据目录（ GetDataDirectory） 读数据定义（ GetDataDefinition） 数据集（ Data Set） 读数据集值（ GetD t SetValues） 写数据集值（ S SetValues）创建数据集（ CreateDataSet） 删除数据集（ DeleteDataSet） 读数据集目录（ GetDataSetDirectory） 取代（ Substitution ） 读数据值（ GetDat V lues） 写数据
