1、ICS 27.100 F 21 备案号:14610-2004中华人民共和国电力行业标准化指导性技术文件DL I Z 860.1 - 2004 I IEC 61850-1: 2003 变电站通信网络和系统第1部分:概论Communication networks and systems in substations Part 1: Introduction and overview ( IEC 61850-1: 2003, IDT) 2004-10-20发布2005-04-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布DL/ Z 860.1 - 2004 目欠前言.J 1 范围.2 规范性引用文
2、件.3 术语、定义和缩略语. . . . . 1 4 目的.4 5 历史.4 6 制定一个适用标准的方法.5 6.1 概述.56.2 功能和逻辑节点.563 变电站拓扑结构.8 6.4 动态情况.8 6.5 物理通信系统的要求1.9 7 如何适应通信技术的迅速发展.9 7.1 通信和应用独立.9 72 数据建模和服务.IO8 一般系统概貌.11 8.1 原因.118.2 工程E具和参数.IL8.3 变电站自动化系统配置语言.12 8.4质量和寿命周期的管理.128.5 一般要求.129 一致性测试,.1310 标准系列的结构和内容.13 附录AC资料性附录)变电站和通信总线结构的类型.15 附
3、录BC资料性附录)本标准系列CIEC61850)中的参考文件.24DL I Z 860.1 - 2004 目lj吕国际电工委员会TC57制定了变电站通信网络和系统系列标准,该标准为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。该系列标准具有一系列特点和优点:分层的智能电子设备和变电站自动化系统:根据电力系统生产过程的特点,制定了满足实时信息和其他信息传输要求的服务模型:采用抽象通信服务接口、特定通信服务映射以适应网络技术迅猛发展的要求:采用对象建模技术,面向设备建模和自我描述以适应应用功能的需要和发展,满足应用开放互操作性要求:快速传输变化值:采用配置语言,配备配置工具,在信息源定义数据
4、和数据属性:定义和传输元数据,扩充数据和设备管理功能:传输采样测量值等。井制定了变电站通信网络和系统总体要求、系统和工程管理、致性测试等标准。迅速将此国际标准转化为电力行业标准,并贯彻执行,此举将提高我国变电站自动化水平,促进自动化技术的发展,实现互操作性。本部分是DL厅860(变电站通信网络和系统)系列标准的一部分,本部分出版时,下述标准也将成为DL厅860标准的一部分。DL厅860系列标准是:DL/Z 860.1变电站通信网络和系统第1部分:概论DL厅860.2变电站通信网络和系统第2部分:术语DL厅860.3变电站通信网络和系统第3部分:总体要求DL厅860.4变电站通信网络和系统第4部
5、分:系统和项目管理DL厅860.5变电站通信网络和系统第5部分:功能和设备模型的通信要求DL厅860.6变电站通信网络和系统第6部分:与变电站有关的IED的通信配置描述语言DL厅860川变电站通信网络和系统第7-1部分:变电站和馈线设备基本通信结构原理和模型DL厅860.72变电站通信网络和系统第7-2部分:变电站和馈线设备的基本通信结构抽象通信服务接口(ACSI)DL厅860.73变电站通信网络和系统第7-3部分:变电站和馈线设备基本通信结构公用数据类DL厅860.74变电站通信网络和系统第7-4部分:变电站和馈线设备的基本通信结构兼容的逻辑节点类和数据类DL厅860.81变电站通信网络和系
6、统第8-1部分:特定通信服务映射(SCSM)映射到MMS(ISO/IEC9506第2部分)和ISO/IEC8802-3DL厅860.91变电站通信网络和系统第9-1部分:特定通信服务映射(SCSM)通过串行单方向多点共线点对点链路传输采样测量值DL厅860.92变电站通信网络和系统第9-2部分:特定通信服务映射(SCSM)通过ISO/IEC8802.3 传输采样测量值论。DL厅860.10变电站通信网络和系统第IO部分:a致性测试本部分等同采用国际电工委员会标准IEC61850-1 : 2003变电站通信网络和系统第1部分:概本部分的附录A、附录B是资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出。
7、本部分由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会归口并负责解释。本部分由中国电力科学研究院负责起草,国家电网公司电力自动化研究院、中国电力企业联合会参加起草。本部分主要起草人:谭文恕、曹冬明、李泽、杨秋恒。II DL I Z 860.1 - 2004 变电站通信网络和系统第1部分:概论2 规范性引用文件的修改单(不包括研究是否可使用这C idt IEC 60870-DLff 860.3 1997) 通信网络和系通信网络和系站通信网络和,.J- 逻辑节点是交换数据功能的最小部分。LN是由它的数据和方法所定义的对象。3.1.10 开放协议openprotocol 协议,其枝是标准化的或是公开可得到
8、的。2 3.1.11 物理设备PhysicalDevice (PD) 和本标准系列的智能电子设备等效。3.1.12 通信信息片CPICOM)DL I Z 860.1 - 2004 信息传输的描述,通信信息片(Pieceof Information for COMmunication)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。采纳国际大电网会议CCIGRE34.03)工作组的通信信息片CPICOM)方法。3.1.13 协议protocol一组规则,它决定在达到和执行通信的功能单元的
9、行为。3.1.14 自我描述self-description 设备包含它的配置方面的信息。这些信息的表示必需标准化,并且(在这个标准系列市围内)通过通信可以访问。3.1.15 系统system 在本标准系列的范围内,除非特别指定,系统通常指变电站自动化系统。3.1.16 特定通信服务映射Specific Communication Service Mapping ( SCSM) 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。为达到旦操作性,应使协议集和标准化映射CSCSM)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
10、每一个选用的特定协议拢,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。在本标准系列的DL厅860.Sx、DL厅860.9x中规定SCSM。3.2 缩略语(Abbreviations)ACSI AIS CB CDC DO E孔1CAbstract Communication Service Interface抽象通信服务接口Air Insulated Switchgear空气绝缘开关Circuit Breaker断路器Common Data Class公用数据类Data O
11、bject数据对象Electromagnetic Compability电磁兼容性GO MS FE Generic Object Models for Substation and Feed巳rEquipment变电站和馈线设备通用对象模型GIS IED LN PD PI COM SA Gas Insulated Swiccl】gear气体绝缘开关Intelligent Elec位onicDevice智能电子设备Logical Node逻辑节点Physical Device物理设备Piece of Information for COMmunication通信信息片Subtation Auto
12、mation变电站自动化3 DL/ Z 860.1 - 2004 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4 目的由于大规模集成电路技术强劲的发展,导致了先进的、快速的、功能强的微型处理器的出现,才有变电站自动化系统实现的可能性。这个结果引起了变电站二次设备从电子机械设备向数字设备的发展。反过来又提供了采用一些智能电子设备去完成所要求的功能(继电保护、当地和远方监视和控制等),来实现变电站自动化系统的可能性。自然,提出了在智能电子设备之间高效通信的要求,
13、特别是标准协议的要求。到目前为止,许多制造厂采用各自特定的专用通信协议,但是采用不同的制造厂的智能电子设备时要求复杂的、高费用的协议转换。工业实践经验表明,己出现制定标准通信协议的强烈需求及其机遇,以支持不同制造厂生产的智能电子设备具有互操作性。互操作性是指例如能够工作在同一个网络上或者通信通路上共享信息和命令的能力。智能电子设备的互换性,指由一个制造厂供应的设备可以用另一个制造厂供应的设备所代替,而不用改变系统中的其他元件。互换性超出了本标准系列的范围。互操作性是电力公司、设备制造厂和标准化组织的共同目标。事实上,近年来许多国家和国际研究单位开展积极活动去达到这个目的(见附录B)。变电站自动
14、化标准化的目的是制定一个满足功能和性能要求的通信标准,并能够支持将来技术的发展。从实际利益出发,必须在智能电子设备制造厂和用户之间,就在这些设备间能够自由的交换信息达成一致。通信标准必须支持变电站运行功能。因此标准应考虑运行要求,本标准的目的既不是对在变电站运行的功能进行标准化,或对功能以任何方式进行限制,也不对变电站自动化系统内的功能分配进行标准化。对应用功能进行标识和描述是为了定义它们的通信要求(例如被交换的数据总量、变换时间约束等等)。通信协议标准将最大限度地使用现有的标准和共同接受的通信原理。标准将保证下述特性:一一全部通信协议集基于己有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信标准
15、的基础土:一一采用的协议是开放的并支持设备自我描述,以达到增加新功能的可能性:一一标准将基于电力工业的相关需求的数据对象:一一一通信的语法和语义将基于采用电力系统相关的共同数据对象:一一通信标准将考虑到变电站是电力系统的一个节点,即变电站自动化系统是整个电力控制系统的一个单元。5历史从1994年开始,IECTCS7“变电站控制和继电保护接口”临时工作组提出制定变电站自动化系统通信标准的建议。采纳由各国家委员会提出的下述建议:一一制定关于功能体系、通信结构和一般要求的标准:一一制定关于在单元(间隔)层和变电站层之内和之间的通信标准;一一制定关于过程层和单元(间隔)层之内和之间的通信标准:一一制定
16、关于继电保护信息接口配套标准u临时工作组制定了继电保护设备信息接口配套标准IEC60870-5-103 (DL厅667),并己出版。图1所示为变电站自动化系统的通信接口的一般结构。功能块之间接口并不代表物理设备的物理接口,它们是“逻辑接口”,即它们是独立于实际通信系统。图1所示为IEC各个委员会负责制定相关设备的标准;这哩委员会必须密切合作,为了保证密切合作所提到的委员会派专家参加、负责制定IEC61850标准系列的工作组。4 远方控制中心(NCC)中7技术服务站层功能_r l同隔单元控制LJ 保护计量扰动记录器r一一I扰动记录器基华草草TC57 TC95 4 。5。45 仪用互开关和感器变压
17、器感器变压器TC38 TC14,TC17 TC38 TC14,TC17 注:逻辑接口2(远方保护)和远方控制中心CNCC)接口超出本标准系列的范围。6 制定一个适用标准的方法6.1 概述圄1SAS的逻辑接口采用如下三种方法制定一个适用标准:功能分解、数据流和信息建模。DL I Z 860.1 - 2004 层2层l层。功能分解是为了理解分布功能组件间的逻辑关系,并用描述功能、子功能和功能接口的逻辑节点表示。数据流是为了理解通信接口,通信接口应支持分布功能的组件间交换信息和功能性能要求。信息建模用于定义信息交换的抽象语义和语法,并用数据对象类和类型、属性、抽象对象方法(服务)和它们之间关系表示。
18、6.2 功能和逻辑节点标准的目的是规定各项要求,并提供一个框架以达到由不同供应商提供的智能电子设备OED)的互操作性。分配到智能电子设备和控制层的功能并不是固定不变的。它和可用性要求、性能要求、价格约束、技术水平、公司策略等密切相关。因此标准应支持功能的自由分配。为了使功能自由分配给智能电子设备,由不同供应商提供的设备(物理设备),并常驻在设备的功能之间应具有互操作性。功能分成由不同智能电子设备实现的许多部分,这些部分之间彼此通信(分布式功能),称为逻辑节点的这些部分的通信性能必需支持智能电子设备所要求的互操作性。变电站自动化系统的功能是控制和监视,以及一次设备和电网的继电保护和监视。其他(系
19、统)功能是和系统本身有关的,例如通信的监视。功能分成三层:变电站层、间隔层、过程层。图1所示的SAS逻辑接口表达得不够充分,没有站层功能间以及不同间隔功能间的逻辑接口,因此设计了一个新的包含更多的逻辑接口结构。图2为变电站自动化系列接口模型,即本标准系列的基础。5 DL I Z 860.1 - 2004 变电站层间隔单元层远方保护过程层远方控制例CC) 高压设备准系列的其他部分,采用的记法没有其引图2图2各接口的IFl:在间隔田:在间隔IF3:在间隔IF4:在过程IFS:在过程层IF6:在间隔层l电站层之间交换保护之间交换数据:町:在变电站回耻”、IF8:在间隔层之PIF9:在变电站层之IFl
20、O:在变电站层和变电站自动化系统设备口注:在通信环境下功能分布可5技术服务过程层设备典型的为远方JJO、普位传感器和执行器(见图到间隔层设备由每个间隔的控制、保护主。即图2的物理解释。变电站层设备由带数据库的计算机、操作员工作台、远方通信接口等组成。为了达到上述标准化的目的,所有变电站自动化系统的已知功能被标识并分成为许多子功能(逻辑节点)。逻辑节点常驻在不同设备内和不同层内。图3所示功能、逻辑节点和物理节点(设备之间的关系。位于不同物理设备的两个或多个逻辑节点所完成的功能称为分布的功能。因为所有功能在一些通路内通信。当地功能或者分布功能的定义不是唯一的,它依赖于执行功能步骤的定义,直到完成功
21、能。当实现分布功能,丢失一个LN或丢失包含的通信链路时引起的反映为,例如功能可完全地闭锁,或(如果合适)将功能降级以弱化故障的影响。注:功能的实现超出本标准系列的范围。6 DL I Z 860.1 - 2004 :1 11 11 II I r x l曰阳幡。ICPROT 曰BAY CT 曰BAY VT I l 曰BB盯 1 曰物理设备1一变电站计算机:2同期开关设备;3一带过流功能的距离保护:4一间隔控制单元:5,6 电流和电压仪用互感器:7一母线电压仪用互感器图3功能、逻辑节点和物理节点之间的关系本标准系列CDLff860)对所有己知的功能按F述各项进行了描述:一一功能的任务:一一功能的启动
22、准则:一一功能的结果和影响:一一功能的性能;一一功能分解:一一和其他功能的交互作用。注:在DL厅860中不对功能进行标准化。DL厅860.5对所有相关逻辑节点按下述各项进行描述:一一按照它们大多数公共应用领域进行分组:一一功能的短文本描述:一一如果合适的话,采用IEEE设备功能序号(仅对继电保护和某些继电保护有关的逻辑节点,见IEEE标准C.37.21996); 一一用表格和功能描述来表示功能和逻辑节点之间的关系:一一用表格描述被交换的通信信息片。包括它们的属性,例如数据完整性的通信信息片传输的“动态”要求已经由CIG阻34.03工作组完成,其结果已经用报告形式发表并被DLff860所采用。为
23、了简化起见,按照变电站自动化系统要求,不同的报文类型分配通信信息片见表1。表1报文的类型类型名称例子la 快速报文:跳闸跳闸lb 快速报文:其他命令,简单报文2 中速报文测量值3 低速报文参数7 DL/ Z 860.1 - 2004 表1(续)类型名称例子4 生数据报文从变送器和仪用互感器输出的数据5 文件传输功能大型文件6a 时间同步报文a时间同步,站总线6b 时间同步报文b时间同步,过程总线7 具有访问控制的命令报文由站HMI输出的命令6.3 变电站拓扑结构如前面所述,功能要求和变电站规模无关。对于全部性能要求,有必要确定不同类型和规模变电站的数据流(总线负载)。为此分析了有代表性的典型变
24、电站的类型,得到了数据流的结果(见DUf860.5)。图4为典型的中压和高压变电站的例子。变电站的全部类型描述参见附录Bo变电站类型的标识,例如下面用到的Dl-2,字母D表示配电变电站,字母T表示输电变电站。第l个数字代表变电站规模(小、中、大),数字越大变电站规模越大,第2个数字代表同一变电站规模的不同类型。345kV 13 8kV a) DJ-1 b) Dl-2 c) Tl-1 d) Tl-2 图4典型中压和高压变电站的例子6.4 动态情况计算了典型变电站正常状态和最坏条件下逻辑接口的数据流,表2列出的是Tl-1型变电站。数据流仅包含信息比特,不包含协议或报文开销。8 DL I Z 860
25、.1 - 2004 表2逻辑接口信息流的计算接口号运行状态最大总线负载(Kilobyt创s)注释单个网络正常244 单个网络最坏情况442 1, 3, 6 最坏情况23 站总线8 最坏情况24 站总线4, 5 最坏情况295 过程总线,所有馈线4, 5 最坏情况65 过程总线,仅一根馈线注:信息流最坏的情况包括系统运行的正常、紧急、异常、故障后的状态。并假设所有信号中的每种信号的最短传输时间要求(见DL!f860.5第12章)。6.5 物理通信系统的要求逻辑接口可以采用几种不同的方法映射到物理接口,站总线一般覆盖逻辑接口1,3, 6, 9:过程总线可以覆盖逻辑接口4,5。逻辑接口8(间隔之间通
26、信)可以被映射到任何一种或者同时映射到两种u这种映射将对所选通信系统所要求的性能有很大的影响(如图5和图6所示)。如果其性能要求得到满足,将所有逻辑接口映射到一根单一通信总线是可能的。!二二I 逻辑接口物理接口图5逻辑接口到物理接口的映射:逻辑接口8映射到站总线, 物理接口固6逻蠕接口到物理接口的映射:逻辑接口8映射到过程总统7 如何适应通信技术的迅速发展7.1 通信和应用独立our 860规定了抽象服务和对象集,使得应用和特定协议无关,这种抽象允许制造厂和用户保持应用功能和优化这些功能。本标准规定的应用模型由如下所组成:一一制造厂和用户生成应用,去调用或响应适当的抽象通信服务接口CACSI)
27、服务集:9 DL I Z 860.1一2004一Dur860制定了用于应用和“应用对象”之间的抽象服务集,用于变电站自动化系统的组件问兼容的信息交换。然而,必须通过使用具体的应用协议和通信协议集实现这些抽象服务对象。设备内部对ACSI服务接口的具体实现是当地的事情,超出本标准系列的范围。在给定的SCSM内,规定ACSI到具体的应用协议通信协议服务集的映射。以具体数据传输数据对象的状态变化。DUf860规定了站总线和过程总线的各种映射;映射的选择决定于功能和性能的要求。注:用同一个SCSM实现的应用组件是互操作的。如图7所示特定通信服务映射(SCSM)。按照相关的应用层特性,对于映射的方法可以是
28、不同的。己抽像通信服务接口一町I | 特定通信服务映射| L一一一一一一特定接口I 6层通信枪AL 应用层图7基本参考模型7.2 数据建模和服务仅当逻辑节点能够解释并处理接收的数据(语法和语义)和采用的通信服务,逻辑节点才能够彼此进行互操作。对赋予逻辑寻节点的数据对象和它们在逻辑节点内的标识进行标准化是必要的。应用的数据和服务可按三个层次建模(见图8),第1层描述抽象模型以及在逻辑节点间交换信息的通信服务,第二3层定义应用域特定对象模型。它包括数据类及其属性和与逻辑节点之间关系的规范。第1层:抽象通信服务接口(ACSI)抽象通信服务接口规定了模型和访问域(变电站自动化)特定对象模型单元的服务,
29、通信服务提供的机能不仅为了读和写对象值,井可进行其他的操作,例如控制一次设备。第2层:公用数据类第2层定义了公用数据类(CDC)。公用数据类定义了由个或多个属性组成的结构信息。属性的数据类型可为基本类型(例如INTEGER,在DL厅860.71中定义),在第2层大多数数据类型定义为公用数据属性类型。在第3层定义的数据类为应用中特定使用的CDC特例。第3层:兼容逻辑节点类和数据类本层定义了兼容对象模型,它规定了逻辑节点类和数据类。兼容逻辑节点类和数据类的标识和意义(语义)不需要定义任何额外的规范。下面的例子为带品质和时标的开关位置的数据类。本层的数据类和DL厅667( IEC60870-5-10
30、3)中定义的对象类似。本层的逻辑节点类和UCA2.0的“bricks”类似(见附录B参考文献7)。10 DL/Z860.1 - 2004 8 一般系统概貌8.1 原因第3层逻辑节点类和数据类第2层公共数据类第l层兼容对象带非标准语义的对象基于新数据类的对象DL厅860中未标准化图8DUI860建模方法如果电力公司计划去建立一个变电站自动化系统,并企图从不同的制造厂购买智能电子设备来组成系统,它不仅期望功能和设备的互操作性,而且还期望统一的系统管理和协调的系统特性。本标准系列不仅覆盖通信,而且覆盖了工程工具的质量特性、质量管理的措施和配置管理。8.2 工程工具和参数变电站自动化系统的组件包含配置
31、和运行参数两方面,配置参数是在离线设置并设置参数后重新启动:运行参数的在线设置、改变而不会干扰系统的运行。系统参数决定了智能电子设备的协调工作,包括变电站自动化系统的内部结构、过程与其技术限制、可用组件的关系。系统参数必须是一致性的:否则分布的功能不能正确工作。过程参数描述了过程环境和变电站自动化系统的信息交换。功能参数描述了被用户所采用的功能的质量和质量特征,一般的功能参数在线改变。所有的工具至少能够相互交换系统和配置参数,以及检出(和防止)一致性受到侵害。为了达到这个目的,方法之一如图9所示。DUf860.6规定系统参数交换的语法和语义。如豆豆系统工程工具一致性检查输入到变电站层JED王具
32、IEDn 制造厂n图9系统参数的交换11 DL/ Z 860.1 - 2004 工程工具是决定应用特定功能并将其形成文件,以及将设备集成到变电站自动化系统中去的一种工具。它们可以分成如下几种:a)工程设计工具:b)参数化工具:c)文件编制工具。DUT860定义了工程工具的要求,特别对于系统配置和参数。8.3 变电站自动化系统配置语言在系统可用之前开始系统的策划。现代的IED适用于很多不同任务,但并不表示所高任务可以在同一时刻并行运行,必须定义同一设备的几个能力(Capability)的子集,每一个子集允许实例化和使用包含的所高能力。虽然设备是自我描述的,在IED本身可用和投入运行前,必须用标准
33、的方法设置设备能力、它们的项目特定配置和相对于系统参数的配置。为了用兼容方法在不同制造厂的工具之间交换设备描述和系统参数,DL厅860.6定义了变电站配置语言CSCL),它可以:一一描述IED的能力,可用输入到系统工程工具的DL厅860.5和DL厅860.7的模型来描述其能力:一一描述为单个IED定义系统参数所需的全部数据。特别是将IED和其功能与变电站本身结合的部分,包括单线图和其在通信系统中的位置。语言本身是基于XML。为了上述目的,它还包含下述子节:一一变电站子节:描述变电站单线图,以及它和逻辑节点的连接,逻辑节点在IED的位置。同时定义了和变电站部分以及变电站设备结合的IED;一一通信
34、子节:用连接通信链接来描述IED之间的通信连接:一IED子节:描述一个或多个JED的能力(配置),逻辑节点和其他IED的连接:一LNType子节:定义IED的逻辑节点实例内实际包含了哪些数据对象。8.4 质量和寿命周期的管理本标准系列包含系统寿命周期的质量保证,并规定了公司和制造厂的贡任。制造厂的责任范围包括符合ENISO 9001的开发阶段、系统测试、型式测试和工程完成后的服务和交接保证(包括标准一致性保证)。变电站自动化系统和其组件的技术内容是不断发展的,系统、其组件和工程工具必须由版本标识唯一地标识3图10表示定义了停产后制造商供货义务期限的例子。停产最小年度订货量的特殊协定一一一用于扩
35、展的兼容产品原有备件和维修服务硬件和软件版本5 10 15 20 适应的接口年图10停产后制造商供货义务的期限(例子)8.5 一般要求DUT 860.3定义了通信网络的一般要求,着重于质量要求。它也牵涉到环境条件和辅助服务的导则,并牵涉到其他标准和规范的有关特定要求的建议。DUT 860详细定义了质量要求,例如可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性和其他用12 DL/ Z 860.1 - 2004 于变电站内过程的监视和控制所采用通信系统的要求。其他“一般”要求为地理要求。在变电站的通信网络可能长达2km。对于变电站自动化系统的某些组件,例如间隔控制单元,在IEC内没有“产品委员会”负责
36、制定标准,环境条件必须引用其他适用的IEC标准。已经引用了气候、机械和电气干扰等IEC标准,用于变电站的过程监视和控制的通信介质和接口。通信设备可能出现不同的电磁扰动,由电源线路、信号线路引起的传导或者由环境直接辐射。扰动的类型、电平和通信设备工作的特定条件有关。对于EMI的要求,可参考IEC的其他4一、/ 9 一致性测试10 了系统和设备的互操作性,建坷试条件和系统测试的导则。DUf860 “= 内容如下:第1部分本标准系列第2部分.,、术语解释第3部一一质量一一质量保证(页第5部分功能一一基本要求:项目管理类、工程电版本、停产、停产后的支持):设备、型式试验、系统测试、工厂验、4、n备模型
37、的通信要求一一逻辑节点的分析:一一逻辑通信链路;一一通信信息片的概念:一一逻辑节点和相关的通信信息片:一一性能:一一功能:一一“动态情况”(不同运行条件下信息量要求)。第6部分与变电站有关的IED的通信配置描述语言一一系统工程过程概述:一基于XML的系统和配置参数交换文件格式的定义:一一一次系统构成(单线图)描述:一一通信连接描述;13 DL/Z 860.1一2004 -IED能力:14 一逻辑节点对一次系统的分配。第7-1部分变电站和馈线设备的基本通信结构原理和模型-DL厅860.7-x的介绍:一通信原理和模型。第7-2部分变电站和馈线设备的基本通信结构抽象通信服务接口CACSI)一抽象通信
38、服务接口的描述:一一抽象通信服务的规范:一设备数据库结构的模型。第7-3部分变电站和馈线设备的基本通信结构公用数据类公用数据类和相关属性。第7-4部分变电站和馈线设备的基本通信结构兼容的逻辑节点类和数据类一一逻辑节点类、数据类的定义:逻辑节点类是由数据类组成。第8部分特定通信服务映射一一用于整个变电站内通信服务的映射。第9部分特定通信服务映射一一用于传输采样模拟值传输服务的映射。第IO部分一致性测试一一一致性测试规则:一一质量保证和测试:一一所要求的文件:一一一有关设备的一致性测试;一一测试手段、测试设备的要求和有效性的证明。DL/Z 860.1一2004附录A(资料性附录)变电站和通信总线结
39、构的类型A. 1 典型的变电站配置的定义变电站通信网络的性能要求与变电站的规模和真在电力系统的重要性有关。下面各节按照、变电站的规模和功能进行划分。电力系统电网功能决定了类和通信要求3为了建立通信性能要求,变电站首先被分成配电变电站和输电变电站。配电变电站定义为出线馈线的最高电压等级不超过30kV及以下,有一回或者二回进线为输电电压等级。输电变电站定义输电电压等级馈线即lOOkV及以上,虽然可能有小的配电电压等级段,这些电压值不是一个准确的界限,不同电力公司实际的输电和配电电压等级将会不同。进一步的分组是基于变电站受控制的电力系统元件的数目,从这个意义上讲元件是指由例如一根馈线、一台变压器或者
40、一组电容器组所组成。变电站没有远方控制手段,也没有变电站自动化系统(Substationautomation system-SAS),不在本文件中考虑。另一方面一些电力公司对于小变电站也杳较高的功能要求。A.2 变电站的类型A.2.1 Dl小配电变电站变电站没有超过五个元件,典型的例子是有4根馈线和一个联络开关的开闭所(见图A.1)。变电站仅配备有简单的过流保护、总告警、间隔层人机联系和有限的控制手段,例如仅有断路器控制。表计仅包括每根馈线的单相电流。变电站自动化仅限于远方控制网关。通信系统接口利用3、6,有时候加上4和5。在变电站自动化系统中仅存在有限的由远方控制网关组成的变电站层。在某些配
41、电变电站其一次设备按照封闭式、预先组装模块设计,包括由制造厂进行安装间隔控制和继电保护,全部在工厂进行组装和测试,在现场安装、调试工作非常少。v1t 11 才+ a) Dl-1 b) Dl-2 图A.1类型Dl的典型单线图的例子A.2.2 D2中型配电变电站大多数普通类型变电站内元件多于5个,少于20个元件(见图A.2)。一个典型的变电站有两回进线、两台变压器,在低电压侧有两段母线和若干条出线,或者至少在每一个电压等级育一根母线。变电站有过流保护、方向接地保护和变压器差动保护。母线保护是由进线的后备过流保护实现,并具有出线馈线保护的闭锁信号。个别的告警信号,测量将包括母线电压和每条出线的单相电
42、流。间隔层控制包括所有断路器和其他开关。变电站层将包括简单的人机接口、一个远方控制网关,可能15 DL/ Z 860.1 - 2004 还包括电压的自动控制功能和调谐的中心点电抗器。间隔之间通信用来传输方向继电保护的闭锁信号和扰动功能。对于这种规模的变电站和大一点的变电站需要采用大的通信网络。变电站自动化系统通信接口采用1、3、4,5, 6、7和8060kV 士士13 SkV a) D2-1 图A.2类型D2典型单线固的例子A.2.3 D3大型配电变电站b) D2-2 大型配电变电站内多于20个元件,通常是有更多元件(见图A.3)。典型的例子可能有至少两个电压等级、几段母线、变压器等。除了全部
43、D2功能之外,继电保护可能还包括母线差动保护。变电站层包括全部人机联系功能,能够控制全部开关,可以传输全部单个的告警。测量将包括母线电压和三相馈线电流、有功功率和无功功率等。母线拓扑在操作时发生变化,般采用特别的功能即自动操作顺序。变电站和控制中心之间通信可能由主链路和备用链路组成。为了闭锁可能需要间隔之间通信。对于大型变电站,为了限制每个段连接的节点数目,当地通信网络可能分成几段,通过路由器连接起来。变电站自动化系统通信接口采用1、3,4, 5, 6、7和8。A.2.4 Tl小型输电变电站和配电变电站不同,输电变电站的设备常常由制造厂将组装好的单个设备直接交付给变电站,在这种情况下在交付前不可能在工厂完全组装和测试通信。小型输电变电站其元件常少于10个(见图A.4),在电力系统中的地位也不重要。在所有情况下不采用冗余继电保护。馈线继电保护一般地直接跳闸(接口2),一