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① 通信服务规范。IEC 61850-5对SAS的自动化功能作出了基本通信要求;IEC 61850-7-2定义了规范各种功能服务的抽象通信服务接口(Abstract Communication Service Interface,ACSI),作为设备之间信息交互方式与过程的约定。
② 通信语义规范。IEC 61850-7-3定义了具备SAS/SCADA基本语义的公共数据类(Common Data Class,CDC);IEC 61850-7-1/4定义了表征基本自动化功能的逻辑节点(Logical Node,LN)及兼容逻辑节点类(Compatible Logical Node Class,CPLNC,即逻辑节点在不同功能对象中的继承),由CDC细化来的兼容数据类(Compatible Data Class,CPDC)在CPLNC实例(Instance)中生成的数据对象(Data Object,DO)和数据属性(Data Attribute,DA),构成了设备之间交互信息的语义约定。
③ 通信实现规范。IEC 61850-8-x/9-x定义了ACSI向具体的通信网络及协议映射的方法,即特殊通信服务映射(Specific Communication Service Mapping,SCSM)。其中IEC 61850-8-1定义了向MMS的映射,IEC 61850-9-1定义了向串行单向多路点对点传输网络的映射,IEC 61850-9-2定义了向基于IEC 8802-3的过程总线的映射。
④ 配置描述语言规范。IEC 61850-6定义了描述SAS和设备配置、功能信息及相对关系的变电站配置描述语言(Substation Configuration description Language,SCL)。
⑤ 一致性测试规范。为验证系统和设备的一致性,IEC 61850-10作出了系统和设备一致性测试的方法、等级、环境和设备要求等规定。
IEC 61850是迄今为止最为完善的变电站通信网络与系统的标准,与以往的变电站通信标准相比,它具有如下突出的技术特征[4]:①功能分层;②面向对象的信息模型;③功能与通信解耦;④变电站配置语言;⑤面向对象的数据自描述。由于IEC 61850具有的这些开放的技术特征,其不仅在变电站自动化领域得到了广泛的应用,目前标准的第2版已经将应用领域扩展到变电站之外,其内容如图2所示。涵盖了电力公用事业自动化的各个方面,涉及水电厂、分布式能源、变电站之间、变电站和控制中心之间的通信,对目前智能电网的研究与建设将发挥重要的推动作用。
图2 IEC 61850标准第二版的内容结构
对于包括分布式电源的复杂配电网系统来说,其信息建模必须基于对问题域特性的深入了解,以及对IEC 61850标准所定义建模准则的理解。需要强调的是我们建立的模型仅仅关注DER系统对外所展示的通信层面,而系统的动态模型,暂态特性等指标不在我们研究的范围之内。
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