Q GDW 1396-2012IEC 61850 工程继电保护应用模型.pdf-资料库

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ICS 1` 864 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 1396-2012 IEC 61850 工程继电保护应用模型 Data Model of Protection Relay in Project Based on IEC61850 2014-05-01 发布 2014-05-01 实施国家电网公司发布

Q/GDW 1396-2012 目次前言......................................................................... II 1 范围........................................................................ 1 2 规范性引用文件.............................................................. 1 3 术语和定义.................................................................. 1 4 缩略语...................................................................... 1 5 总则........................................................................ 2 6 配置........................................................................ 2 7 IED 应用模型规范 ............................................................ 4 8 服务实现原则............................................................... 20 9 MMS 双网冗余机制 ........................................................... 24 10 GOOSE 模型和实施规范 ...................................................... 24 11 SV 模型和实施规范 ......................................................... 27 12 IED 物理端口描述规范 ...................................................... 28 13 检修处理机制.............................................................. 29 附录 A （规范性附录）逻辑节点类定义 1........................................ 31 附录 B （规范性附录）逻辑节点类定义 2........................................ 48 附录 C （规范性附录）统一扩充公用数据类 ..................................... 63 附录 D （规范性附录）统一定义的数据类型和数据属性类型 ....................... 64 附录 E （规范性附录）故障报告文件格式 ....................................... 83 附录 F （规范性附录）服务一致性要求 ......................................... 86 附录 G （规范性附录）过程层虚端子 CRC 校验码生成规则 ......................... 89 附录 H （资料性附录）设备逻辑节点前缀示例 ................................... 95 附录 I （资料性附录）逻辑节点前缀命名示例 ................................... 98 附录 J （资料性附录） IED 物理端口描述及站控层双网配置示例 .................... 99 编制说明................................................................. 101 I

Q/GDW 1396-2012 前言为规范 IEC 61850 变电站通信网络和系统国际标准的应用，实现各制造厂商设备的互操作性，提高 IEC 61850 标准设备生产、调试、检修、运行的便利性，特制定 IEC 61850 工程应用模型。本标准规定了对 IEC 61850 标准设备建模的具体要求，为国家电网公司范围内应用的 IEC 61850 标准设备提供统一的技术规范。 DL/T 860 为等同采用 IEC 61850 标准的国家标准，本标准文本使用 IEC 61850 处，不另标注 DL/T 860。本标准附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F、附录 G 为规范性附录，附录 H、附录 I、附录 J 为资料性附录。本标准由国家电力调度控制中心提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：浙江省电力公司、国家电力调度控制中心、国家电网华东分部、国家电网华北分部、山东电力集团公司、南京南瑞继保电气有限公司、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、国电南京自动化股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。本标准主要起草人：马锁明、刘宇、裘愉涛、王松、邱智勇、潘武略、王宁、马杰、曹卫国、任雁铭、廖泽友、姚亮、陈远生、李仲青、梅德冬、叶刚进。本标准 2010 年 2 月首次发布，2014 年 5 月第一次修订。 II

Q/GDW 1396-2012 IEC 61850 工程继电保护应用模型 1 范围本标准规定了变电站应用 IEC 61850 标准时变电站通信网络和系统的配置、模型和服务，规定了功能、语法、语义的统一性以及选用参数的规范性，并规定了在实际应用中扩充模型应遵循的原则。本标准适用于国家电网公司采用 IEC 61850 标准的新建变电站自动化系统的工程设计及应用，改造工程参照执行。 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。 DL/T 860 变电站通信网络和系统 DL/T 1146 DL/T 860 实施技术规范 Q/GDW 161 线路保护及辅助装置标准化设计规范 Q/GDW 175 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范 Q/GDW 1808-2012 智能变电站继电保护通用技术条件 3 术语和定义 DL/T 860 界定立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 客户端 client 请求服务器提供服务，或接受服务器主动传输数据的实体，如监控系统等。 3.2 GOOSE 基于发布/订阅机制，快速和可靠地交换数据集中的通用变电站事件数据值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到 ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。 3.3 SV 基于发布/订阅机制，交换采样数据集中的采样值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到 ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。 3.4 虚端子 virtual terminator 描述 IED 设备的 GOOSE、SV 输入、输出信号连接点的总称，用以标识过程层、间隔层及其之间联系的二次回路信号，等同于传统变电站的屏端子。 4 缩略语下列缩略语适用于本文件。 Accelerate（加速） Acc BF Breaker failure（断路器失灵） BRCB Buffered Report Control Block (有缓存报告控制块) CID Configured IED Description（IED 实例配置文件） CT Current transformer（电流互感器） 1

Q/GDW 1396-2012 Device（设备） Error（错误） First（第一个） Intelligent Electronic Device（智能电子设备） IED Capability Description（IED 能力描述文件） Long（长期的） Over current（过电流） Over voltage（过电压） Dev Err Fst GOOSE，GO Generic object oriented substation events（面向通用对象的变电站事件） IED ICD Long OC OV Pers Persist, persistent（持续性的） Pmt Permit, permitted（许可） PT Potential Transformer（电压互感器） SCD Sig SSD Strp Strap（压板） SV Sampled value（采样值） URCB Unbuffered Report Control Block (无缓存报告控制块) UV Substation Configuration Description（全站系统配置文件） Signal（信号） System Specification Description（系统规格文件） Under voltage（欠电压） 5 总则 5.1 本标准严格遵循 IEC 61850 标准，是 IEC 61850 标准的细化和补充，规范了 IEC 61850 标准中不明确的部分。 5.2 本标准统一了 IEC 61850 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一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 本标准统一了几种典型类型的设备所包含的逻辑节点的列表，对于一个包含多个虚拟设备的装置，该装置的各个虚拟设备应参照对应类型的设备的逻辑节点列表进行建模。 5.4 本标准以 Q/GDW 161、Q/GDW 175 为基础扩充了各种保护所包含的逻辑节点和逻辑节点中的数据对象。 5.5 本标准对 GOOSE 和 SV 的模型、配置和传输等方面进行了规范。 6 配置 6.1 基本流程配置流程应按 DL/T 1146 执行，具体见图 1。 6.2 ICD 文件基本要求 a) b) c) d) ICD 文件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； ICD 文件应按照工程远景规模配置实例化的 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； ICD 文件应明确包含制造商(manufacturer)、型号(type)、配置版本(configVersion)等信息，增加“铭牌”等信息并支持在线读取； ICD 文件中可包含定值相关数据属性如“units”、“stepSize”、“minVal”和“maxVal” 2

等配置实例，客户端应支持在线读取这些定值相关数据属性。 Q/GDW 1396-2012 图 1 变电站配置流程图 6.3 配置文件版本管理 a) 系统配置工具应在保存文件时提示用户保存详细配置历史记录并自动保存，同时自动生成全站虚端子配置 CRC 版本和 IED 虚端子配置 CRC 版本并自动保存； b) 系统配置工具应能自动生成 SCD 文件版本(version)、SCD 文件修订版本(revision) 和生成时间(when)，修改人(who)、修改什么(what)和修改原因(why)可由用户填写。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；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，文件修订版本清零； c) 系统配置工具应根据附录 G 生成 IED 虚端子配置 CRC 版本并生成（或替换）相应 IED 中的 Private(type="IED virtual terminal conection CRC")元素，例如： …… EF012345 d) 系统配置工具应根据附录 G 生成全站虚端子配置 CRC 版本并生成（或替换）SCL ABCDEF01

中的 Private(type="Substation virtual terminal conection CRC")元素，例如： … IED 配置工具在下装过程层虚端子配置时应自动提取全站过程层虚端子配置 CRC e) 3

Q/GDW 1396-2012 版本和 IED 过程层虚端子配置 CRC 版本，下装到装置并可通过人机界面查看。 6.4 Substation 配置 Substation 部分从功能的角度描述开关场的导电设备、基于电气接线图的连接（拓扑）、说明设备和功能，是基于变电站功能结构的对象分层。其主要包括的对象模型：变电站，电压等级，变压器，间隔，设备，子设备，连接节点，端点等。 a) 系统配置工具宜支持图形化的方式配置全站的电气接线图到 substation 部分； b) 系统配置工具应支持将逻辑节点关联到一次设备。 6.5 Communication 配置 6.5.1 总体配置原则 a) 子网（SubNetwork）是 IED 模型的逻辑连接，全站子网宜划分成站控层和过程层两个子网，命名分别为“Subnetwork_Stationbus”和“Subnetwork_Processbus”； b) 冗余的站控层网络，宜在 IED 中采用 ServerAt 元素，具体见 11.2 节。 6.5.2 GSE 配置 a) 系统配置工具应限制 APPID 为 4 位 16 进制值，范围从 0000 到 3FFF； b) 系统配置工具应限制 VLAN-ID 为 3 位 16 进制值； c) MinTime 和 MaxTime 的典型数值宜为 2ms 和 5000ms。 6.5.3 SMV 配置 a) 系统配置工具应限制 APPID 为 4 位 16 进制值，范围从 4000 到 7FFF； b) 系统配置工具应限制 VLAN-ID 为 3 位 16 进制值。 6.6 IED 配置 a) 系统配置工具导入 ICD 文件时不应修改 ICD 文件模型实例的任何参数； b) 系统配置工具导入 ICD 文件时应能检测模版冲突； c) 系统配置工具导入 ICD 文件时保留厂家私有命名空间及其元素； d) 系统配置工具应支持数据集及其成员配置； e) 系统配置工具应支持 GOOSE 控制块、报告控制块、采样值控制块、日志控制块及相关配置参数配置； f) 系统配置工具应支持 GOOSE 和 SV 虚端子配置； g) 系统配置工具应支持 ICD 文件中功能约束为 CF 和 DC 的实例化数据属性值配置。 6.7 装置下装 a) IED 配置工具应支持从 SCD 文件自动导出相关 CID 文件和 IED 过程层虚端子配置文件，这两种文件可分开下装； IED 配置文件下装工具操作应简单、可靠，宜从站控层通信接口下装所有配置文件； b) c) CID 文件和 IED 过程层虚端子配置文件下装时装置应采取确认机制防止误下装； d) 下装工具在下装前宜能自动对比显示装置内部虚端子联系和待下装配置的区别并显示给用户查看。 7 IED 应用模型规范 7.1 总体建模原则 4

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