1、IEC 61970 61850融合,王康元 浙江大学电力系统自动化研究所 2008.10.21,提纲,1、在系统软件中实现IEC61970，特别在调度主站、集控主站、或当地监控主站上关心IEC61970的CIM主体部分的哪些部分？ 2、基于IEC61970的CIS的电力企业总线UIB目前在国内应用中实现的现状是怎么样的？实现的做法是自主开发，或是外购成熟第三方组件？应用过程中实现数据信息传输效率如何？ 3、在IEC61970标准实现过程中，互操作性如何把握，对象粒度体现哪里？ 4、IEC TC57构建的信息传输体系如下图所示，IEC61970是规范系统级各种应用之间进行信息共享访问的标准，而I
2、EC61850（特别是站层MMS规约）是规范变电站自动化系统的信息传输规范标准。IEC TC57有把两者数据模型统一的意愿，目前的进展如何？ 5、IEC61850的数据模型在IEC61970的CIM体系中是独立的一个类包吗？IEC61850的数据模型和IEC61970-303的Scada包，和量测Meas包中的类之间的对应关系是怎么样的？ 6、系统模型实现了IEC61970的CIM中，如何接入IEC61850的继电保护信息，这些信息如定值、保护动作事件等？,61970/61968的CIM结构,61970 核心CIM,61968核心CIM,核心类,61970在调度应用中的核心类,CIS接口,CI
3、S接口示例,OMS,配网 模型,输电 网模 型,DAC,事件历史记录,EMS,.,IEC 61970的互操作,国外从2000年12月开始 IOP Test #1 基本导入/导出 IOP Test #2-#3 规模更大、潮流计算 IOP Test #4 增量模型更新和部分模型合并 IOP Test #5-#10 GID、GDA、HSDA、TSDA、以及IEC61968 消息交换 国内从2001年7月开始 第一次 模型基本导入/导出 第二次 实际系统模型/潮流计算 第三次 增量/部分模型更新合并 第四/五次 GDA接口 第六次 HSDA接口 第七次 SVG图形交换,互操作,TC57体系结构,TC5
4、7体系结构,融合61850和61970,融合61850和61970,配置需要交换的信息,SCL模型包含以下部分: Substation Functional Model Communication Model IED Model Substation Functional Model描述了变电站的连接关系 变电站的连接（单线图） IEDs (LN)的功能实施到单线图的关联 Communication Model IED连接到不同的子网 IED的通信参数 (例如. IP地址) IED Model 连接到SA的全部IED实例 IED中实施的IED 61850 Run Time Model结构 IE
5、D Run Time Model中存储的配置信息的预配值 每个 IED的通信能力列表 IED中的信息交换配置的预配值 IED间的数据流,运行时需要交换的信息,关联到系统的信息 配置信息交换的信息关联到系统的信息具有以下的分级层次: server within the IED logical device logical node data data attribute 配置信息交换的信息是LN下层的datasets and control blocks.,主站应用感兴趣的运行信息,过程层的 SCADA信息 (例如 开关位置，电流值，开关控制) 过程自动化、保护和电表功能的信息 IED中的配置信
6、息 (例如 保护定值) 管理设备的信息 (铭牌,健康状况),CIM融合,SCADA包,ASSET与LN,ASSET与LN,LPHD 二次设备 XCBR 断路器 XSWI 其余的开关 TCTR current transformer TVTR voltage transformer YPTR power transformer LTCC load tap changer ZGEN generator,PSR的融合,配置融合,配置融合,1. Load OWL Semantic Mapping File. CIM Breaker 类到LN具有 “XCBR”的实例, 描述 MeasurementVal
7、ue子类对应断路器的位置 2. Generate SCD File. SCD文件包含XML描述的物理拓扑，通信拓扑，信息模型实例、命名和对物理设备数据的映射 3. Generate CIM XML. 4. Resolve Names. CIM Breaker class labeled “BreakerA” and the Logical Node “Q2XCBR1” 是同一个断路器,而不是 “Q1XCBR2”. 5. Verify Consistency. 校验两套拓扑信息的一致性 6. Add IEC 61850 Class Instances. 从SCD文件中读取来为IEC 61850
8、Servers, Logical Devices, Logical Nodes, Data Objects, and Data Attributes建立CIM类的实例,配置融合,7. Create Real-Time UML Associations. 建立这些类实例与原有类实例的连接 8. Update Power System Model. 将这些类融合到原有的CIM XML中 9. Update the Field Device Comms Interface. The Power System Model Server使用 GID服务更新 Field Device Communicat
9、ions Interface 使用的CIM模型. 10. Set Run-Time parameters.为Field Device Comms Interface选择运行期参数如polling rates, buffer sizes, and timeouts。这些信息原来在SCD文件中。 11. Receive IEC 61850 Run-Time Data. 在运行期, Field Device Interface校验 接收数据的IEC 61850名字和找出相应的在CIM模型中的IEC 61850 run-time 类实例. 然后找出相应的 CIM Measurement 实例. 12.
10、 Publish IEC 61850 Run-Time Data. Field Device Interface 发布新数据作为各种view的CIM measurement 数据,运行期融合,包含带受61850支持的measurement values的CIM topology model的视图. 与现有的 TC57PhysicalView非常相似,但是 Measurement Value的名字将是 61850 名字. “TC57DeviceView”. 是包含全61850 data model “TC57MeasurementView”包含带受61850支持的measurement valu
11、es的CIM topology model，但在这个视图中measurement values 是复杂的并包括 61850 meta data 如scaling factor and units. “TC57TopologicalView”包含61850 的LN的data model和包含CIM topology model的上下文语义.,运行期融合 TC57PhysicalView,运行期融合 TC57DeviceView,运行期融合 TC57MeasurementView,运行期融合 TC57TopologicalView,CIS与ACSI的比较,服务映射,Association 在技术相
12、关的层面上建立网络联系的能力61970 Part 4由于技术无关性并没有建立关联的方法 61970 Part 5 描述了在一个特定技术下建立网络连接的能力，这个61850服务与IEC 61970 Part 5关联. Get or Set Data IEC 61970 HSDA 提供了读写61850运行时模型对象的能力 Controls Control在IEC 61850中是通过映射到MMS和IEC 61970 HSDA的一系列的读写来完成。然而，并不是所有的商业软件所提供的HSDA servers支持在一个操作中读写复杂结构，如IEC61850 带Enhanced Security 的Cont
13、rol。 这个能力已经被OPC Foundation 标准化做 “Complex Data”. 在 IEC 61970 Part 403中需要加入它. Data Sets IEC 61970 并不支持在远方设备中建立Data Sets。推荐 IEC 61970 为该方法建立新的 Part 4文档 这允许一个 GID客户端来初始化一个过程在远方设备中来建立一个data set.,服务映射,Reporting IEC 61970 HSDA支持客户端接收 supports a client receiving 主动事件 为了全面的支持IEC 61850 Reporting, HSDA clients
14、 必须支持 complex data. Logging A IEC 61850 log 可以通过TSDA进行访问. High-Speed Peer-to-Peer 不需要在O&M中提供该接口, GOOSE 和SMV 数据能够通过HSDA events给O&M 应用. Self-Description HSDA支持浏览流行的information/device models. Settings Groups HSDA支持写到设备中来完成 settings group 改变. 也需要 HSDA clients and servers 支持complex data. Substitution HSDA 支持写到远方的 IEC 61850设备. File transfer IEC 61970 当前不支持 file transfer.可以建议IEC 61970 Part 4增加该能力.,命名,
