智能变电站IEC61850工程通用应用模型试行版.docx
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智能变电站IEC61850工程通用应用模型试行版
Q/CSG
市国南方电网有限责任公司企业标准
智能变电站IEC61850工程通用应用模型
(2018年试行版)
GeneralapplicationmodelforIEC61850projectofsmartsubstation
中国南方电网有限责任公司发布
、,.—
前言
为了规范DL/T860通信网络和系统在南方电网智能变电站的应用,实现各个装置供应
商模型、装置、配置文件的互操作,提高DL/T860标准设备制造的技术水平,中国南方电
网有限责任公司系统运行部组织编制了本标准。
本标准在制定过程中,编制组结合南方电网智能电网建设和发展的新形势,吸收了智能
变电站调试、运行、维护的成功经验,并广泛征求了南方电网有关施工、调试、运行、维护
单位和设备供应商的意见,吸取了国内先进的运行维护经验,最后经审查定稿。
本标准主要修订内容如下:
——删除了装置双网冗余机制部分,将双网冗余机制部分纳入装置通用技术规范(见3);
——增加CCD文件名(见3.6);
——删除了装置GOOSE的收发机制部分,将GOOSE的收发机制部分纳入装置通用技术规范(见4.2);
——删除了装置SV的收发机制部分,将GOOSE勺收发机制部分纳入装置通用技术规范
(见5.2);
——修订了工程配置及下装流程(见6.1);
——增加了ICD文件命名规则(见621);
——增加了CCD文件要求(见624);
——增加了子网命名规则(见6.4.1a);
——修订了GSE配置(见6.4.2);
——修订了SMV配置(见6.4.3);
——增加了虚端子关联配置要求(见6.5.4);
——删除了检修处理机制,将检修处理机制纳入装置通用技术规范(见7);
——物理端口模型中增加了CABLE属性,修订了PORT属性(见7.1.2);
——增加了物理端口与虚端子关联建模原则(见7.1.3);
——增加了智能录波器管理单元和采集单元LD名(见7.1.5);
——删除了线路保护、智能终端等分类装置逻辑节点,将线路保护等分类装置逻辑节点
纳入装置类技术规范(见7.2);
——修订同一种保护的不同段分别建立不同实例(见7.2.1b);
——增加了文件化实例建模要求(见7.2.2l);
——增加了LPHD建模原则(见7.2.3.1);
——修订了虚端子关联建模原则,增加虚端子与软压板关联、虚端子与告警关联的示例,
增加了虚端子关联配置要求(见7.2.3.2);
——增加了不停电传动(dsDriveInfo)和跳闸矩阵(dsMatrixSet)数据集(见8.3.2);
——修订了定值控制块在逻辑设备下实例化的规范(见8.7);
——修订了附录ACRC校验码参数(见附录A);
——增加了附录BCCD文件格式,删除了故障报告文件格式,删除了过程层虚端子CRC校验码生成规则(见附录B);
——增加了统一定义的数据类型(见附录D);
——增加了统一定义的数据属性类型和枚举类型(见附录E);
——删除了装置IED物理端口描述及站控层双网配置示例部分,将装置IED物理端口描
述及站控层双网配置示例部分纳入装置类通用技术规范(见附录F);
——删除了SARC?
在线监测装置逻辑节点类型的定义,增加了SPVTSTMP、SCLILTSM
等设备类通用公共逻辑节点类型的定义(见附录G);
——增加了逻辑节点命名示例(见附录H)。
本标准的附录A、B、C、D、E、F是规范性附录;附录G、H、I是资料性附录。
本标准由中国南方电网系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心)提出、归口管理
和负责解释。
本标准起草单位:
中国南方电网系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心)负责起
草。
本标准参加单位:
中国南方电网系统运行部、广东电网系统运行部、广州供电局系统运
行部、国电南京自动化股份有限公司、贵州电网系统运行部、广东电网电力科学研究院、南
瑞继保电气有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、
许继电气股份有限公司。
本标准主要起草人员:
徐鹏、黄佳胤、李金、徐光虎、李楠、张弛、丁晓兵、张喜铭、
陈桥平、华煌圣、熊学海、杨颖安、叶翔、李进、彭世宽、廖泽友。
其中第1-4章节由李楠
主要编写,第5-6章节由徐鹏主要编写,第7章节由黄佳胤主要编写,第8章由华煌圣主要
编写,第9章由熊学海主要编写,附录A由杨颖安主要编写,附录B由叶翔主要编写,附录
C由李进主要编写,附录D-G由彭世宽主要编写,附录H-I由廖泽友主要编写,编写说明由陈桥平主要编写。
本标准自2018年6月起试行。
前言I
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4缩略语2
5总则2
6配置2
7应用模型规范5
8服务实现原则12
9一致性测试15
10与相关标准的衔接16
附录A(规范性附录)CRC校验码参数17
附录B(规范性附录)CCD文件格式17
附录C(规范性附录)CRC校验码生成规则28
附录D(规范性附录)统一扩充公用数据类30
附录E(规范性附录)统一定义的数据类型和数据属性类型32
附录F(规范性附录)服务一致性要求52
附录G(资料性附录)逻辑节点类定义55
附录H(资料性附录)逻辑节点命名示例60
附录I(资料性附录)设备逻辑节点前缀示例61
智能变电站IEC61850工程通用应用模型
1范围
本标准规定了南方电网智能变电站在应用DL/T860标准时,通信网络和系统的配置、
模型、服务和一致性测试应用要求,规定了功能、语法、语义的统一性以及选用参数的规范性和实际应用中扩充模型应遵循的原则等。
本标准适用于南方电网10kV〜500kV电压等级智能变电站的新建工程,改、扩建工程参照执行,是开发、设计、制造、试验、调试、运行和维护的依据。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适
用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T32890继电保护IEC61850工程应用模型
GB/T32901智能变电站继电保护通用技术条件
DL/T860电力自动化通信网络和系统
DL/T1146DL/T860实施技术规范
3术语和定义
GB/T32901、GB/T32890、DL/T860、DL/T1146界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1智能变电站工程配置文件Configurationfilesofrelayprotection
使用变电站配置描述语言SOL,用于描述装置能力或其网络通信拓扑结构的文件,包
括ICD、SCD、SSD、CID、CCD等,文件采用UTF-8编码的XML文件格式。
3.2ICD文件IEDcapabilitydescription
IED能力描述文件,由装置制造厂商提供给系统集成厂商,描述IED提供的基本数据模型及服务,但不包含IED实例名称和通信参数的一种文件,扩展名采用.icd。
3.3SSD文件Systemspecificationdescription
系统规格文件,应全站唯一,该文件描述变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点,最终包含在SCD文件中,扩展名采用.ssd。
3.4SCD文件Substationconfigurationdescription
全站系统配置文件,应全站唯一,该文件描述变电站所有IED设备的实例配置和通信
参数、IED设备间的通信配置以及变电站一次系统结构,扩展名采用.scd。
3.5CID文件ConfiguredIEDdescription
IED实例配置文件,根据SCD文件中本装置的MMS相关配置生成的装置文件,CID
文件应仅从SCD文件导出下装到IED中,扩展名采用.cido
3.6CCD文件Configuredcircuitdescription
IED二次回路实例配置文件,用于描述IED的GOOSE、SV发布/订阅信息的配置文件,包括完整的发布/订阅的控制块配置、内部变量映射、物理端口描述和虚端子连接关系等信息,装置其他配置文件的改变不应影响本装置发布/订阅的配置,装置的发布/订阅信息以
CCD文件为准。
CCD文件应仅从SCD文件导出后下装到IED中运行,扩展名采用.ccd。
4缩略语
DL/T860
界定的以及下列缩略语适用于本标准。
CCD
ConfiguredIEDCircuitDescription
IED二次回路实例配置文件
CID
ConfiguredIEDDescription
IED实例配置文件
GOOSE
GenericObjectOrientedSubstationEvents
通用向向对象的变电站事件
ICD
IEDCapabilityDescription
IED能力描述文件
IED
IntelligentElectronicDevice
智能电子装置
MMS
ManufacturingMessageSpecification
制造报文规范
SCD
SubstationConfigurationDescription
全站系统配置文件
BRCB
BuferredReportControlBlock
有缓存报告控制块
URCB
UnbuferedReportControlBlock
无缓存报告控制块
SV
SampledValue
采样值
5总则
5.1本标准严格遵循DL/T860标准,并细化规范了DL/T860中不明确的部分。
5.2本标准统一了DL/T860标准应用的数据类型定义,避免因各制造厂商数据类型不统引起的数据类型冲突,避免因各种数据类型支持不同导致的实施困难。
5.3本标准对智能变电站二次系统相关配置、模型、服务和一致性测试等方面进行了规范。
6配置
6.1基本流程
应使用配置工具完成ICD、SSD、SCD、CID和CCD等文件的配置,工程配置和下装流程如图1所示。
图1智能变电站工程配置及下装流程图
6.2配置文件要求
6.2.1ICD文件及CID文件
6.2.1.1基本要求
a)应包含模型自描述信息。
如LD和LN实例应包含中文“desc”属性,实例化的DOI应包含中文“desc”和“dU”赋值;
b)应符合DL/T860.6附录中Schema校验规则的SCL语法格式,数据类型模板满足DL/T860.73、DL/T860.74的定义;
c)应按照终期工程规划配置实例化的DOI元素。
ICD文件中数据对象实例DOI应包
含中文的“desc”描述和“dU”属性赋值,两者应一致并能完整表达该数据对象具体意义;
d)CDC和DA不允许厂商自行扩充;
e)应明确包含制造商(Manufacturer)、型号(Type)、配置版本(ConfigVersion),铭牌(LPHD)等信息,并支持在线读取:
i.制造商(Manufacturer)属性值应使用厂商编码,厂商编码采用厂商设备识别码的字母部分;
ii.型号(Type)应与ICD文件名中装置型号一致;
iii.配置版本(ConfigVersion)应为ICD文件版本号。
iv.“铭牌”信息包括装置设备识别码、装置软硬件版本信息。
f)宜包含定值相关数据属性如"units"、"stepSize"、"minVal"和"maxVal”等
配置实例。
g)CID文件的IED名称不应为TEMPLATE,CID文件应保留厂商私有命名空间及其元素,实际工程系统应用中IED名称由系统组态配置。
6.2.1.2ICD文件命名
ICD文件采用“文件名.icd”的格式,如图2所示。
文件名应包含装置型号、装置选配码、ICD文件版本号和ICD文件校验码等四部分,以半角字符中横杠('-')连接,各部
分编写规则如下:
a)装置型号应包含保护装置软件版本的硬件平台代码、保护系列代码、保护基础型号代码、保护应用方式等四部分内容,且描述一致;
b)ICD文件版本号描述该ICD文件的历史变更情况,应具备唯一性,依据“V1.00”
的格式编写,并由制造商顺序编号、管理;
c)ICD文件的CRC-32校验码计算序列使用ICD文件的全文内容,校验码计算方法见附录A要求;
XXX-XXXXXXXX-**-N-XXXXX-V1.00-XXXXXXXX.icd
ICD文件校验码CRC-32
ICD文件版本号
肚单词口装置选配码图2ICD文件命名规则
6.2.2SSD文件
SSD文件从功能的角度描述变电站一次系统结构、基于电气接线图的连接(拓扑)关系,
以及相关联的逻辑节点。
其主要包括的对象模型:
变电站(Substation),电压等级
(VoltageLevel),变压器(PowerTransformer或Transformer),间隔(Bay),设备(Equipment),子设备(SubEquipment),连接节点(ConnectivityNode),端点(Terminal)等。
6.2.3SC成件
a)宜包含Substation部分;
b)应规范IED设备(含过程层交换机)的物理端口及通信端口描述方式,光缆、光
口、板卡的命名应保证全站唯一,明确虚端子与软压板之间关联,参见第7章;
c)应用<PhysConn>标签明确描述物理端口、光缆连接及虚端子之间关联;
d)Header元素的id值应填写配置工具的厂家名称、工具名称和工具版本。
6.2.4CCD^C件
6.2.4.1CCD^C件提取规则
除CCD文件格式中规定的IED描述、FCDA描述、intAddr描述外,SCD文件中其余描述性属性dessdU元素不提取到CCD文件中。
所有提取元素的子元素应与SCD文件中
的顺序一致;所有提取元素的属性按字母顺序从a-z的顺序排列;没有子元素和赋值的元素
应采用“/>”结尾。
6.2.4.2CCD^C件格式
CCD文件格式见附录B,CCD文件的校验码生成规则见附录Co
6.3变电站(Substation)配置
6.3.1宜支持图形化方式配置全站的电气接线图到SSD;
6.3.2宜支持建立一次设备和二次逻辑节点的关联。
6.4通信参数(Communication)配置
6.4.1总体配置原则
a)子网(SubNetwork)按物理网络划分,全站子网宜划分成站控层网络和过程层网
络两种类型,过程层网络按照电压等级划分,子网命名规则如图3所示。
SubNetwork_XXXX_X_XXX
电压等级:
用110,220等表示
多网:
用A,B,C表示;冗余多网:
用A1,A2,B1,
B2,C1,C2表示
站控层网络:
Stationbus,过程层网络:
Processbus
图3子网命名规则
b)冗余的站控层网络,宜采用ServerAt元素。
6.4.2MM眦置
a)MMS通信参数应配置IP、IP-SUBNET等,且IP应全站唯一,范围为:
0.0.0.0〜255.255.255.255;
b)IP地址采用标准的C类地址时,使用192.168.Y.N地址格式;IP地址采用标准的B类地址时,使用172.Y.X.N地址格式;
c)IP地址的第二字段“Y”宜遵循A、B、C及交换机网络,范围为16〜31,如A网使用“16”,B网使用“17”,C1网使用“21”,C1网使用“22”,单网使用
“20”,A网交换机使用“18”,B网交换机使用“19”,C网交换机使用“23”,单网交换机使用“30”;
d)IP地址的第三字段“X”宜定义为电压等级,如500kV为50,330kV为33;
e)IP地址的第四字段宜避免使用1和255等有特殊定义的数字。
6.4.3GS即置
f)VLAN-ID配置应为3位16进制值,范围从0x000〜0xFFF;
g)APPID配置应为4位16进制值,范围从0x0000〜0x3FFF;
h)GSE配置中MinTime和MaxTime的典型数值宜为2ms和5000ms;
i)应确保GOID、APPID、MAC-Address参数的唯一性。
6.4.4SMV!
已置
a)VLAN-ID配置应为3位16进制值,范围从0x000〜0xFFF;
b)APPID配置应为4位16进制值,范围从0x4000〜0x7FFF;
c)应确保SMVID、APPID参数配置的唯一性。
6.5IED配置
6.5.1配置时不应修改ICD文件模型实例的任何参数;
6.5.2配置时应能检测模版冲突;
6.5.3配置时保留厂商私有命名空间及其元素;
6.5.4虚端子关联配置
6.5.4.1GOOSE虚端子关联应配置到DA层次,GOOSE虚端子关联的bType属性必须一
致;
6.5.4.2SV虚端子关联应配置到DO层次,SV虚端子关联的CDC属性必须一致。
6.6配置文件版本要求
6.6.1应生成全站SCD文件、IED设备CCD文件的CRC校验码版本;
6.6.2配置文件版本内容应包括SCD文件版本(version)、SCD文件修订版本(revision)
和生成时间(when),修改人(who)、修改内容(what)和修改原因(why)可由用户填写。
SCD文件版本从1.0开始,当文件增加了新的IED或某个IED模型实例升级时,以步
长0.1向上累加;SCD文件修订版本从1.0开始,当文件做了通信配置、参数、描述修改时,
以步长0.1向上累加,文件版本增加时,文件修订版本置1.0;
a)IED设备CCD文彳CRC校验码按照附录C生成(或替换)相应AccessPoint中的Private(type="IEDvirtualterminalconectionCRC")元素,例如:
b)全站SCD文件CRC校验码按照附录C生成(或替换)SCL中的Private
(type="SubstationvirtualterminalconectionCRC")元素,例如:
7应用模型规范
7.1总体建模原则
7.1.1物理设备(IED)建模原则
一个物理设备,应建模为一个IED对象。
该对象是一个容器,包含Server对象。
Server
对象中至少包含一个LD对象,每个LD对象中至少包含3个LN对象:
LLN0、LPHD、其
他应用逻辑节点。
装置模型ICD文件中IED名称应为“TEMPLATE”。
7.1.2物理端口建模原则
7.1.2.1物理端口建模
装置访问点物理端口描述方法应采用“PhysConn”元素定义,定义示例如下:
PhysConn元素的"type"属性值为"Connection”时定义第一个物理网口,"RedConn”
为其它冗余物理连接网口定义。
当采用冗余连接或多个连接时,PhysConn元素可重复出现,
但"type"属性应为"RedConn”。
交换机端口号描述应为“端口号”,百兆端口以
数字标识,从1开始;千兆端口标识以“G”开头,后面标明数字序号,从1开始。
其他装
置端口号描述应为“板卡号-端口号”,标识如1-A,占据多个插槽位置的板卡宜按卡位数
计算,板卡编号宜表示起始卡位数。
物理端口应由厂商在ICD文件预先描述,ICD文件按
访问点预先填写访问点物理端口。
如果一个物理端口支持多个访问点,该物理端口描述应出
现在多个访问点中。
格式为“字母+数字”,
利用此元素描述物理设备之间的关联,标识如D1。
7.1.2.2物理端口与虚端子关联建模原则
采用在“ExtRef”元素“intAddr”属性中增加物理端口描述的方式,示例如下:
lnClass=“XCBR”lnInst=“1”prefix=“Q0A” intAddr=1“-A/1-B: PIGO/GOINGGIO1.DPCSO1.stVal”/> 端口号描述与7.1.2一致,端口号与虚端子之间采用“: ”符号(半角)分离。 如多端 口输入同一信号,可增加多端口描述,之间采用“/”符号(半角)分离。 如不描述端口 号,则没有“: ”符号。 7.1.3服务器(Server)建模原则 7.1.3.1访问点(AccessPoint) 服务器描述了一个设备外部可见(可访问)的行为,每个服务器至少应有一个访问点 (AccessPoint)。 访问点体现通信服务,与具体物理网络无关。 一个访问点可以支持多个物 理网口。 无论物理网口是否合一,过程层GOOSE服务与SV服务应分访问点建模。 站控层 MMS服务与GOOSE服务(联闭锁)应统一访问点建模。 支持过程层的间隔层设备,对上与站控层设备通信,对下与过程层设备通信,应采用三 个不同访问点S1、G1、M1分别与站控层MMS、过程层GOOSE、过程层SV进行通信。 所有访问点,应在同一个ICD文件中体现。 若同一类型的访问点超过一个可添
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