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智能变电站IEC61850通信规约实用问答

时间:2024-08-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:答:IEC 61850是新一代的变电站通信网络和系统协议。答:来自同一厂家或不同厂家的智能装置之间交换信息,正确使用信息协同操作的能力,这是IEC 61850标准最基本的目标。答:由于变电站自动化系统的复杂性和用户需求的个性化,IEC 61850必须具有可扩充性。

智能变电站IEC61850通信规约实用问答

第二节 智能变电站IEC 61850通信规约

1.IEC 61850规约是什么?

答:IEC 61850是新一代的变电站通信网络和系统协议。

根据“一个世界、一种技术、一个标准”的要求,IEC已将IEC 61850标准确定为今后新一代变电站自动化系统的唯一国际标准。

2.IEC 61850标准的三个目标是什么?

答:IEC 61850标准允许不同厂商生产的智能电子设备IED之间进行信息的交换并且利用信息实现设备本身的特定功能;IEC 61850标准允许变电站自动化系统的功能在不同的设备之间自由分配;IEC 61850标准具有面向未来的特性,能够满足不断发展的通信技术与变电站自动化系统的需求。

3.IEC 61850三层式系统结构有哪些?

答:IEC 61850三层式系统结构如图4-2所示。

图4-2 IEC 61850三层式系统结构

4.IEC 61850互操作性是指什么?

答:来自同一厂家或不同厂家的智能装置之间交换信息,正确使用信息协同操作的能力,这是IEC 61850标准最基本的目标。设备的互操作性可以最大限度地保护用户原来的软硬件投资,实现不同厂家产品的集成。

5.IEC 61850功能自由分布是指什么?

答:功能自由分布强调了变电站自动化系统中的自动化功能的可分布性,而不仅仅是自动化装置的分布,它可实现跨越自动化装置边界的自动化功能之间的协调配合。

6.IEC 61850可扩充性是指什么?

答:由于变电站自动化系统的复杂性和用户需求的个性化,IEC 61850必须具有可扩充性。因此,要求系统在设计时,软件和硬件系统都可采用模块化设计方法,方便未来的系统扩展,同时要求通信接口标准化,系统具有开放性,应面向变电站自动化的所有应用,全面地支持信息扩充。

7.IEC 61850可靠性是指什么?

答:系统具有冗余结构,特别是作为系统通信通道系统和人机界面的监控主站应具有互相独立的冗余配置。在故障情况下,冗余的通信系统和监控主站应该可以在系统不停止工作的情况下进行热切换,以保证系统执行响应的保护和自动控制任务。为了适应历史的、目前的和未来的通信技术,IEC 61850对通信服务采用了抽象定义的方法,即抽象通信服务,而将具体的通信协议栈应用以特定通信服务映射加以规定,适应了通信技术的发展变化。

8.IEC 61850标准的“功能”是指什么?

答:功能(function)是指变电站自动化系统执行的任务,如继电保护、监视、控制等。一般来说,一个功能由称为逻辑节点的子功能(sub function)组成,它们之间相互交换数据。按照定义,只有逻辑节点之间才交换数据,因此,一个功能要同其他功能交换数据必须包含至少一个逻辑节点。

9.IEC 61850标准的“逻辑节点”是指什么?

答:逻辑节点(logical node,LN)是用来交换数据的功能的最小单元,一个LN表示一个物理设备内的某个功能,它执行一些特定的操作。逻辑节点之间通过逻辑连接交换数据,如图4-2所示。一个LN就是一个用它的数据和方法定义的对象。与主设备相关的逻辑节点不是主设备本身,而是它的智能部分或者是在二次系统中的映射,如本地或远方的I/O、智能传感器和传动装置等。

10.IEC 61850标准的“逻辑设备”是指什么?

答:逻辑设备(logical device,LD)是一种虚拟设备,它能够聚集相关的逻辑节点和数据。另外,逻辑设备往往包含经常被访问和引用的信息的列表,如数据集(dataset)。按照IEC 61850的定义,一个实际的物理设备可以根据实际应用的需要映射为一个或多个逻辑设备。有关逻辑设备的定义不是IEC 61850的范围,在实际应用中可以根据需求定义逻辑设备。

11.什么叫服务器?

答:在通信网中,服务器(server)是一个功能节点,它能够向其他功能节点提供数据,或允许其他功能节点访问其资源。在软件算法(和/或硬件)结构中,服务器也可以是逻辑上的一个子部分,运行独立控制。

12.什么叫抽象通信服务接口?

答:抽象通信服务接口(ACSI)是一种虚拟接口,它为智能电子设备提供了抽象通信服务,例如连接、变量访问、非请求数据传输报告、设备控制以及文件传输服务,ACSI和所采用的实际通信栈和协议集独立。

13.IEC 61850标准的“间隔”是指什么?

答:变电站由具有一些公共功能的紧密连接的子部分组成,例如介于进线或出线与母线之间的断路器;带断路器和相关的隔离开关和接地开关的母联;(代表两种电压等级的)两条母线之间带开关设备的变压器等。间隔(bay)的概念可适用于断路器和环形母线变电站配置,可将一次断路器和相关的设备组成一个虚拟间隔。这些间隔组成受保护的电力系统子集,例如变压器或者线路终端,其开关设备的控制有一些共同的限制,诸如连锁和已定义的操作顺序。这些子部分的标志对于维修(哪些部分同时断开对变电站其余部分的影响最小)或扩充设计(如果一个新的线路将要投运,需要增加的部分)非常重要,这些子部分被称为间隔,由通用名称为“间隔控制器”的设备进行管理,又称为“间隔继电保护”的继电保护系统。间隔的概念在全世界并不通用,间隔层代表在变电站层之下的另外的一个控制层。

14.什么叫数据对象?

答:数据对象(data object)代表特定信息,例如状态或者测量值的逻辑节点对象的一部分。从面向对象的观点来看,数据对象是数据对象类的实例。数据对象通常作为交换对象,例如它们是数据结构

15.IEC 61850标准的“设备”是指什么?

答:为一个目的服务或者完成一个功能而设计的一个机械装置或者装置(equip-ment)的一部分称为设备(device)。例如开关、继电器或者变电站计算机。

16.IEC 61850标准的“互换性”是指什么?(www.xing528.com)

答:互换性(interchange ability)是不用改变系统内的其他元件,用一个制造厂提供的设备代替另一个制造厂提供的设备的能力。

17.IEC 61850标准的“通信信息片”是指什么?

答:通信信息片(piece of information for communication,PICOM)是在给定逻辑连接,具有给定的通信属性的两个逻辑节点之间信息传输的描述,它也包含所传输的信息和要求属性,例如性能。它不代表在通信网络上交换数据的实际结构和格式。一般采纳国际大电网会议(CIGRE 34.03)工作组的通信信息片方法。

18.IEC 61850标准的“协议”是指什么?

答:协议(protocol)是一组规则,它决定在达到和执行通信的功能单元的行为。

19.IEC 61850标准的“自我描述”是指什么?

答:自我描述(self-description)是指设备包含它的配置方面的信息。这些信息的表示必须标准化,并且(在这个标准系列范围内)通过通信可以访问。

20.IEC 61850标准的“系统”是指什么?

答:系统(system)通常指变电站自动化系统。

21.IEC 61850标准的“特定通信服务映射”是指什么?

答:特定通信服务映射(specific communication service mapping,SCSM)是一个标准规则,它提供了抽象通信服务接口服务和对象对特定应用协议/通信协议集的具体映射。为达到互操作性,应使协议集和标准化映射(SCSM)的数量尽量少。特殊的应用范畴例如“站总线”和“过程总线”可能形成多个映射。然而对于每一个选用的特定协议栈,规定仅有一个SCSM和一个协议。SCSM详细描述将抽象服务到ACSI中规定的单个服务或者服务序列的映射。另外,SCSM详细描述将ACSI对象映射到应用协议所支持的对象。

22.智能变电站IED信息交换网络化是什么意思?

答:通信网络作为实现变电站内部各IEDs之间,以及与其他系统之间实时信息交换的功能载体,是连接站内各IEDs的纽带,必须能支持各种通信接口,满足通信网络标准化。智能变电站内IEDs之间连接全部采用高速的网络通信,通过网络真正实现数据共享、资源共享,并要达到可靠性、开放性、实时性、安全性、同步性的要求。

23.智能组件的通信一般要求是什么?

答:智能组件包括过程层网路通信和站控层网络通信,遵循DL/T 860通信协议。智能组件内所有IED都应接入过程层网络,同时与站控层网络有信息交互需要的IED,还应接入站控层网络,如监测功能组的主IED、继电保护装置IED(如集成)等。根据实际情况,组件内可以有不同的交换机配置方案,应采用优先级设置、流量控制、VLAN划分等技术优化过程层网络通信,可靠、经济地满足智能组件过程层及站控层的网络通信要求。

24.开关设备控制器如何通信?

答:开关设备控制器采集本间隔开关信号,直接或通过过程层网络基于GOOSE服务发布采集信息;直接或通过过程层网络基于GOOSE服务接受控制指令,驱动执行器完成控制功能。

25.常用缩略语(abbreviations)代表什么?

答:ACSI(abstract communication service interface)抽象通信服务接口。

AIS(air insulated switch gear)空气绝缘开关。

CB(circuit breaker)断路器。

CDC(common data class)公用数据类。

DO(data object)数据对象。

EMC(electromagnetic compability)电磁兼容性

GOMSFE(generic object models for substation and feeder equipment)变电站和馈线设备通用对象模型。

GIS(gas insulated switch gear)气体绝缘开关。

IED(intelligent electronic device)智能电子设备。

LN(logical node)逻辑节点。

PD(physical device)物理设备。

PICOM(piece of information for communication)通信信息片。

SA(substation automation)变电站自动化。

SAS(substation automation system)变电站自动化系统。

SCSM(specific communication service mapping)特定通信服务映射。

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