IEC61850远动模型.设备.docVIP

基于IEC 61850的FTU远动信息模型和映射 刘 凌 （山东职业学院，山东省济南市 250104） 摘要：将IEC 61850的应用推广至配网自动化领域，为FTU建立了信息模型和远动模型。对FTU的远动信息包括遥测、遥信、遥控进行了分类汇总，并参照IEC 61850-80-1将IEC 61850的信息模型映射到IEC 60870-5-101/104远动规约，完成了FTU与配网主站的信息传输。通过对IEC 60870-5-101/104进行扩展，增加了用于完成IEC 61850信息交换服务的类型标识，实现了配网主站与FTU的无缝通信。通过试验系统验证了信息模型和映射的有效性。 关键词：智能配电网；配网自动化；远动模型；IEC 61850；IEC 60870-5 中图分类号：TM 76 文献标志码：A 引言 《IEC 61850变电站通信网络和系统》是由国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）制定的，世界上第一个基于通用网络通信平台变电站自动化系统信息模型和信息交换的全球性标准。逐渐推广至。参照变电站自动化领域的应用，FTU内部采用IEC 61850标准和模型，FTU与主站的通信使用IEC 60870-5-101/104，规约转换参照IEC 61850-80-1标准，这是目前实现配电终端即插即用的一种比较可行的方式。 FTU与配网主站的通信 配电自动化终端是用于配电网的各种远方监测、控制的智能设备单元，简称配电终端，包括FTU（Feeder Terminal Unit，馈线终端单元）、DTU（Distribution terminal Unit，配电终端单元）、TTU（Transformer terminal unit，配电变压器远方终端）等。本文主要以FTU为例，介绍IEC 61850信息模型向IEC 60870-5-101/104的映射过程，DTU和TTU也可以参照使用。 目前IEC 60870-5-101/104广泛应用于配网自动化主站与FTU的通信，如图1中，FTU1采用IEC 60870-5-101，FTU2采用IEC 60870-5-104。将IEC 61850引入到配网自动化后，FTU与配网主站的通信方式如图1所示。 图 1 配网主站与FTU的通信 Fig.1 Communication between master and FTU 图1中，将FTU与主站的通信分为四种方式，分别以FTU1、FTU2、FT3、FTU4为代表。 1）FTU1采用IEC 60870-5-101与主站进行通信。此类FTU只提供串行通信接口，可以直接接入串行数据通道，如果采用网络通道，需要增加一个外加串口--网口转换设备，如MOXA的NPort5110等，将串口设备连接到网络通道。 2）FTU2提供网络接口，采用IEC 60870-5-104，接入网络通道，与主站进行通信。 3）FTU3采用IEC 61850的模型，使用IEC 61850-80-1映射到IEC 60870-5-104，通过网络通道与主站通信。 4）FTU4采用IEC 61850的模型和MMS（Manufacturing Message Specification，制造业报文规范），使用网络通道与主站通信。 FTU4采用的通信方式是IEC 61850推荐的方式，在变电站自动化领域已有广泛的应用。FTU3采用的通信方式是一种过渡形式，使用IEC 61850的模型，映射到IEC 60870-5-101/104规约，比较容易实现，本文将重点讨论这种方式。 远动信息模型 FTU的模型 柱上开关位于10kV配电网架空线路上，起着分段、分支、联络的作用。柱上开关的FTU对柱上开关进行监测、控制，监测一路开关信息，比较简单。柱上开关的信息模型如图2所示。环网柜FTU要监测3~5路开关，可以参照柱上FTU的模型进行扩展。 图 2 FTU 信息模型 Fig.2 Information model of FTU 图2中，使用IEC 61850的技术和方法，对FTU进行了建模，将FTU分为三个LD（Logical Device，逻辑设备）。 1）LD1完成测量和控制功能，包括开关控制器CSWI、测量MMXU、计量MMTR、谐波和间谐波MHAI、相序和不平衡MSQI、通用过程 I/O GGIO等逻辑节点。 2）LD2完成相关的保护功能，包括时限过电流PTOC、小电流接地PSDE，故障方向RDIR等逻辑节点。 3）LD3为电源管理模块，包括电池管理ZBAT、充电管理ZBTC逻辑节点。 IEC 60870-5-101/104简介 IEC TC57为变电站和调度中心之间传输远动信息制定了IEC 60870-