IEC 61850 和以太網冗餘
變電站內的通信服務
- IEC 61850-8-1 部分允許在水平層面上繼電器之間的銅線,即繼電器與繼電器之間的通信--變電站總線;
IEC 61850-9-2LE 允許以標準化方式與其他繼電器共享來自互感器或傳感器的數字化信息--過程總線。
這些服務分為客戶端-服務器服務:
- IEC 61850-8-1 中定義的 MMS 流量,允許 SCADA、OPC 服務器或網關等 MMS 客戶端 "垂直 "訪問所有 IED 對象。
該流量在站端總線和過程總線上流動。
實時服務:
- IEC 61850-8-1 中定義的 GOOSE 流量,允許 IED 在機房之間 "橫向 "交換數據,或在過程級和機房級之間 "縱向 "交換數據,
特別是狀態信號和跳閘信號,通常也用於聯鎖。這些信息流通常通過車站總線和/或過程總線傳輸。
- SV(採樣值)流量在 IEC 61850-9-2 中定義,用於傳輸電壓和電流採樣。
這種流量通常在過程總線上流動,但也可通過站端總線流動,例如用於母線保護、集中保護和控制以及相位測量。
通用面向對象係統事件 (GOOSE)
- 標準化水平通信
- 取代繼電器和控制器之間的硬接線
- GOOSE 用於在變電站的繼電器之間廣播事件。
- 繼電器之間的 GOOSE 通信鏈路通過循環發送數據進行監控。
- 以太網技術為數據傳輸提供了快速可靠的站總線。
基於樣本值的合並單元/中繼器
- 合並單元: 互感器(包括常規和非常規互感器)與繼電器的接口是通過一個稱為合並單元(MU)
的設備或具有合並單元功能的繼電器來實現集中保護的。
- MU 在 IEC 61850-9-1 中被定義為接口單元,可接受電流互感器 (CT) / 電壓互感器 (VT) 和二進制輸入 (BI),
並產生多個時間同步串行單向多點數字點對點輸出,通過邏輯接口提供數據通信。
- IEC 61850-9-2LE 或 IEC 61869-9 為原始測量值定義了 4 kHz(在 50 Hz 網絡中)和
4.8 kHz(在 60 Hz 網絡中)的採樣頻率,以發送到用戶(CPC 單元或某些情況下的繼電保護裝置),
從而模擬來自互感器或傳感器的信號。這樣,繼電器或 CPC 設備就能運行其保護和測量功能,而無需進行任何調整。
特定通信映射
- IEC 61850 的抽象數據和對象模型定義了描述電力係統設備的標準化方法,使所有繼電器都能使用與其電力係統功能直接相關的相同結構來顯示數據。
- IEC 61850 的抽象通信服務接口 (ACSI) 模型定義了一組服務和對這些服務的響應,使所有 IED 從網絡行為的角度來看都能以相同的方式運行。
- 除了與應用層的映射外,第 8.1 部分還定義了依賴於所提供服務的通信棧 "其他 "層的配置文件。
採樣值和 GOOSE 應用程序直接映射到以太網數據幀中,從而了任何中間層的處理;
MMS 面向連接層可通過 TCP/IP 或 ISO 運行;所有數據都映射到以太網數據幀中,數據類型為 "以太類型 "或 "以太類型"。
ISO 和 GSSE 報文的數據類型為 "802.3"。