电力数据综合传输网络协议体系结构的研究与实现_.pdfVIP

华北电力大学硕士学位论文 第五章 IEC 61850 通用网关设计 5.1 IEC 60870-5-103 到IEC 61850 的转换分析 根据IEC 61850-7-2 ，将IEC 60870-5-103 中定义的服务对应到IEC 61850-7-2 中定 义的ACSI 。 根据IEC 61850-7-3和IEC 61850-7-4 ，将IEC60870-5-103 中定义的应用服务数据 单元中的数据，对应为逻辑节点和数据对象。 IEC 60870-5-103规约定义了两种信息交换方法：一种方法是基于严格规定的应 用服务数据单元（ASDU ）和标准化的报文传输应用过程；另一种方法是采用通用 分类服务，可以传输几乎所有可能的信息。在1999年颁布实施国家电力行业标准 DL/T 667-1999 （基本等同IEC 60870-5-103规约）中，明确定义了继电保护信息的交 换必须尽可能采用基于严格规定的应用服务，如果不能完全满足要求，应采用通用 分类服务来实现。标准同时针对国内已经生产的保护设备在硬件方面改动比较困 难，较难适应通用分类服务的情况，专门定义了保护信息的专用范围以供采用。所 以虽然各个IED生产厂商都采用IEC 60870-5-103规约，但对某些具体应用各有不同 处理方式。由于两种标准差异很大，且103规约的实现差异也很大，IEC 60870-5-103 规约到IEC 61850 的转换无法做到只用一个模式，除了针对共同的部分给出一个对应 规范，其它部分则需要具体的问题具体分析。本文只对其转换的理论进行分析。 OSI 1~3层网络 （路由器,例如MPLS ） IEC 61850 IEC 61850 61850 规约 网关 控制中心 60870 103规约 60870 103规约 IED IED 图 5.1 IEC 61850 通用网关拓扑图 38 华北电力大学硕士学位论文 在上图 5.1 中给出了 IEC61850 通用网关的拓扑图，将采用 60870-5-103 的遗留 设备经过规约转换映射为符合 61850 协议的逻辑设备和逻辑节点，然后在将其在广 域网（例如 MPLS ）进行传输。 在IEC 60870-5-103规约中，映射为61850逻辑节点的分析：控制系统对保护信 息的需求主要集中在保护设备的动作信息、定值、保护测量值、遥信、遥测、遥控、 扰动数据等上，也就是说控制系统对保护设备的访问基本上是以数据和控制操作为 基础的，而这些服务对应于IEC 61850-7-2 的ACSI则可以对应于数据类模型、数据集 模型、控制模型以及文件传输的信息模型。在继电保护中，保护设备主要实现的任 务就是数据的采集和逻辑判断，因此，在实际中，可以把一个保护设备建模成一个 逻辑设备。在每一个逻辑设备中都有两个基本的逻辑节点LLN0 和LPHD ，在每一 个逻辑设备中它们都是唯一的。在IEC 61850 中，保护和保护相关功能是建模在各个 相关的逻辑节点中的，因此可以分为以下几个方面来建模[28] ： （1）距离保护：采用距离保护节点PDIS来建模。 （2 ）过流保护：采用瞬时过电流保护节点PIOC和定时过电流保护节点PTOC来 建模。 （3 ）变压器差动保护和线路差动保护：采用差动保护节点PDIF来建模。 （4 ）遥测：在IEC 60870-5-103规约的一个ASDU 中，保护设备上传的遥测量可 以有多个模拟值，对应于IEC 61850 中的MMXU逻辑节点或者GGIO逻辑节点。 （5 ）遥信：遥信（状态量）采用通用I/O节点GGIO来建模。 （6 ）遥控：在I