IEC 61850概述
IEC 61850是由國際電工委員會（IEC）制定的一系列標準，主要針對電力系統(tǒng)中的變電站自動化和通信。它旨在確保不同制造商生產的設備之間的互操作性，并提供一種標準化的通信方法。IEC 61850不僅涵蓋了通信協議和服務，還涉及數據模型、功能和性能要求等方面，幾乎覆蓋了整個電力自動化系統(tǒng)的方方面面。
國內與國外應用的差異
在中國，IEC 61850的應用和發(fā)展有著自己的特點：
國家標準制定：中國在采納IEC 61850的同時，也根據國內實際情況制定了相應的國家標準GB/T 18657系列，這些標準在技術細節(jié)上可能與原版IEC 61850有所區(qū)別。
實施進度：中國的智能電網建設步伐較快，對IEC 61850的接受度高，許多新建或改造的變電站項目中都采用了這一標準。
本地化需求：由于中國地域遼闊，電力系統(tǒng)規(guī)模龐大且復雜，因此在實際部署過程中需要考慮更多本地化的因素，如特定的網絡環(huán)境、安全要求等。
示范工程：為了追趕國際先進水平，在“十一五”期間，中國建立了多個基于IEC 61850的數字化變電站示范工程，以促進技術研發(fā)和產品創(chuàng)新。
主要應用場景
IEC 61850的主要應用場景包括但不限于以下幾個方面：
變電站自動化：這是IEC 61850最核心的應用領域之一，通過該標準可以實現變電站內部設備之間的高效通信和控制，提高系統(tǒng)的可靠性和效率。
遠程監(jiān)控與維護：利用IEC 61850提供的統(tǒng)一接口，可以方便地進行遠程監(jiān)控和故障診斷，減少現場維護的工作量。
保護和控制系統(tǒng)：該標準支持先進的保護和控制策略，能夠快速響應電網異常情況，保障電網的安全穩(wěn)定運行。
能源管理系統(tǒng)（EMS）：通過IEC 61850標準的數據交換機制，EMS可以更有效地整合來自不同來源的信息，優(yōu)化電網運營決策。
分布式發(fā)電接入：隨著可再生能源的發(fā)展，如何將分布式電源平穩(wěn)接入現有電網成為重要課題，IEC 61850為此提供了技術支持。
總之，IEC 61850作為一項全球通用的標準，在國內外均得到了廣泛應用。在國內，其推廣不僅促進了電力行業(yè)的技術創(chuàng)新，也為構建更加智能化、高效的電力系統(tǒng)奠定了堅實的基礎。未來，隨著智能電網概念的深入發(fā)展以及新能源技術的進步，IEC 61850的作用將會更加凸顯。對于從事電力行業(yè)的人來說，深入了解并掌握IEC 61850的相關知識和技術顯得尤為重要。這不僅能幫助他們更好地適應行業(yè)發(fā)展需求，還能為推動我國乃至全球電力事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
最新的IEC 61850標準涵蓋了多個部分，每個部分專注于特定領域：
IEC 61850-7 是關于信息模型與通信服務的核心部分，分為4個子部分（7-1至7-4），它們共同構建了電力自動化設備的“數字化基因”。這部分定義了如何通過分層建模來描述設備的功能以及數據交換方式。
IEC 61850-7-1 提供了基礎建模原理，使用面向對象的方法將物理設備抽象為虛擬功能組件。
IEC 61850-7-2 定義了抽象通信服務接口（ACSI），這些服務獨立于網絡協議，并提供了標準化的通信模板。
IEC 61850-7-3 確定了公共數據類（CDC），解決了同一信號不同表達的問題。
IEC 61850-7-4 包含兼容邏輯節(jié)點（LN）庫，定義了電力自動化領域的標準功能塊。
此外，中文版的IEC 61850標準（GB/T 18657系列）也已經發(fā)布，這表明中國在采納國際標準的同時，也在制定符合本國國情的標準。中文版標準ED1-3覆蓋了三個版本的IEC 61850標準，旨在提供更全面的信息和數據模型，有助于理解標準的演變和技術更新。
值得注意的是，標準的具體細節(jié)和更新可能會隨著時間和技術的發(fā)展而有所變化。因此，對于那些需要深入了解最新IEC 61850標準的人來說，建議直接查閱官方發(fā)布的最新文檔或參與相關的培訓研討會，以獲得最準確的信息。同時，由于標準的實施往往涉及到硬件和軟件的升級，相關企業(yè)和機構也需要持續(xù)關注標準的變化，以便及時調整自身的技術和產品策略。
IEC 61850標準語MMS、GOOSE 和SV 的關系
MMS (Manufacturing Message Specification)
MMS是一種面向制造行業(yè)的通用應用層協議，用于工業(yè)控制系統(tǒng)中的設備管理與監(jiān)控。在IEC 61850標準中，MMS主要用于站控層的IEDs與后臺系統(tǒng)之間的通信，例如遠程配置IEDs、獲取IEDs的狀態(tài)信息等。MMS提供了諸如讀寫變量、事件報告等功能，使得后臺系統(tǒng)可以對變電站內的IEDs進行有效的監(jiān)控和控制。
GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event)
GOOSE是一種高速報文傳輸機制，用于變電站內部IEDs之間的實時數據交換。它基于發(fā)布/訂閱模式，支持多播通信，能夠以毫秒級的速度傳遞跳閘信號或其他需要快速響應的信息。GOOSE特別適用于保護功能，如故障檢測和隔離，因為它可以確保關鍵信號的迅速傳播。GOOSE使用ASN.1編碼格式，并直接映射到數據鏈路層，繞過了TCP/IP協議棧，從而減少了延遲。
SV (Sampled Value)
SV用于傳輸模擬量采樣值，如電流和電壓測量值，從過程層的傳感器或合并單元（MU）發(fā)送到IEDs。這些采樣值對于狀態(tài)估計、相量測量單元（PMU）以及其他需要高精度時間同步的應用至關重要。SV同樣不依賴于TCP/IP，而是直接利用以太網幀進行傳輸，保證了數據的實時性和準確性。
IEC 61850與MMS、GOOSE/SV的關系
分層架構：IEC 61850采用了一種分層架構，包括站控層、間隔層和過程層。MMS主要應用于站控層，GOOSE則跨越間隔層和過程層用于IEDs間的快速數據交換，而SV專用于過程層的數據采集。
統(tǒng)一性與互操作性：通過SCL（Substation Configuration Language），IEC 61850實現了對整個變電站配置的一致描述，這有助于不同廠商生產的IEDs之間實現無縫集成和互操作性。MMS、GOOSE和SV都是該框架下的組成部分，各自承擔著特定的任務，共同構成了一個完整的通信體系。
實時性保障：IEC 61850強調了實時性的重要性，尤其是對于保護和控制應用。GOOSE和SV由于其特殊的傳輸機制，能夠在滿足低延遲要求的同時提供可靠的數據傳輸，這是傳統(tǒng)MMS所不具備的特點。
綜上所述，IEC 61850不僅僅是一套協議，更是一個全面的框架，它整合了MMS、GOOSE和SV等多種通信方式，旨在為現代電力系統(tǒng)提供高效、可靠的通信解決方案。
