基于实时数据分发服务的智能变电站IEC61850的实现方法

智能变电站是智能电网的重要环节,需要实时可靠的通信支持.IEC 61850作为智能变电站的通信标准,没有定义具体的通讯协议的实现方法,造成具体实现中面临映射多样化、非标准化以及实现复杂的问题.针对IEC 61850标准中的模型与常规的基于制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)映射的不足,以及基于客户机/服务器结构的中间件的紧耦合问题,提出一种新型完全基于发布/订阅(publish/subscribe)方式的数据分发服务规范(data distributions service,DDS)映射抽象通信服务接口(abstract communication service interface,ACSI)的新方法.DDS提供丰富的服务质量策略,适合对实时数据要求高的应用环境.采用符合DDS规范的中间件作为映射实现的工具,设计了具体的映射实例模型,并针对电力工程应用特点,得出IEC 61850实现工程应用的标准步骤.相对于其他的软件中间件(如CORBA-TAO)映射的方法,基于DDS的中间件提供了一个简便、快速、规范的实现.最后设计实现智能变电站实时通信仿真系统,并测试验证了所提方法的实时可靠性.     

IEC61850网关中典型抽象通信服务接口对象模型与MMS之间的映射方法

以变电站通信网络和系统中IEC 61850网关的研究为背景,首先介绍了制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)在IEC 61850中的应用,分析了网关实现的关键技术——抽象通信服务接口(abstract communication service interface,ACSI)对象模型到MMS的映射,并给出了典型的映射实例。对象模型和服务的研究为实现变电站通信系统的互操作性和可扩展性提供了依据。     

IEC61850规约测试技术研究及应用

IEC61850规约在变电站层的实现结构为客户端/服务器端模式,文章在IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,提出了一种符合IEC61850标准的变电站内通信系统的测试框架模型.通过模拟应用层调用IEC61850的抽象通信服务接口(ACSI库),设计了测试系统的架构,实现了集成测试和系统测试,测试了IEC61850服务到MMS的映射(SCSM)以及IEC61850对象空间的创建和操作.同时,遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想,对变电站内测试软件系统的实现方法以及应注意的相关问题进行了讨论,为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据.     

基于IEC61850标准的电动汽车充换电站服务平台接口设计与实现

以电动汽车充换电站系统和充换电设备间的互操作研究为背景,首先介绍了IEC61850标准抽象通信服务接口ACSI(abstract communication service interface)和制造报文规范MMS在IEC61850中的应用,分析了电动汽车充换电站服务接口平台的架构和充换电设备的抽象通信服务接口对象模型,并给出了服务平台的接口框架和接口定义,最终实现了电动汽车充换电站系统模块总体设计和服务模块接口设计。     

基于IEC 61850标准中ACSI模型的实现

IEC 61850标准定义了抽象数据模型和服务模型,规定了对象和服务模型到制造报文规范（MMS）等特定协议的映射方法。文章以基于IEC 61850标准建立的智能电子设备数据结构为基础,提出了实现抽象通信服务接口的设计方法,实验证明,该方法能更好地实现IEC 61850标准与MMS体系的相互独立。     

IEC61850规约测试技术研究及应用

IEC61850规约在变电站层的实现结构为客户端/服务器端模式,文章在IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,提出了一种符合IEC61850标准的变电站内通信系统的测试框架模型。通过模拟应用层调用IEC61850的抽象通信服务接口(ACSI库),设计了测试系统的架构,实现了集成测试和系统测试,测试了IEC61850服务到MMS的映射(SCSM)以及IEC61850对象空间的创建和操作。同时,遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想,对变电站内测试软件系统的实现方法以及应注意的相关问题进行了讨论,为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。     

构建基于虚拟映射对象的IEC61850系统

针对可能出现的各种各样的通信系统,IEC61850引入了特殊通信服务映射(SCSM),IEC61850-8-1规定了由IEC61850抽象通信服务接口(ACSI)到制造报文规范(MMS)的SCSM规范,但本质上SCSM与目标映射系统无关,对此笔者提出虚拟映射对象的思想,利用该方法建立的IEC61850系统数据库,结构层次清晰,具有明显的ACSI接口层,与目标映射通信系统采用的协议无关,从而为IEC61850系统的拓展作了有益的探索。     

MMS对象在IEC61850中的应用

IEC61850-7-2定义了独立于实现网络的IEC61850抽象通信服务接口(ACSI),IEC61850-8-1制定了由ACSI到制造报文规范(MMS)的特定通信服务映射规范(SCSM)。该文在分析了IEC61850-8-1所应用到的MMS协议体系中的一些MMS对象及其与IEC61850数据对象之间的映射的基础上,详细阐述了实现IEC61850系统时MMS对象在系统数据库中的应用及基于MMS对象的系统数据库的实现及存储方案。     

基于MMS的IEC61850变电站通信网络和系统ACSI SCSM的分析和实现

IEC61850是关于变电站自动化系统的通讯网络和系统的国际标准,制定该标准的主要目的是为了实现不同厂商设备的互操作性。MMS(Manufacturing Message Specification)即制造报文规范,主要是规范工业自动化领域内智能设备间的通信行为,广泛地应用于工业过程控制、工业机器人等领域。ACSI(Abstract Communication Service Interface)即抽象通信服务接口,它是独立于通信协议,独立于具体实现,独立于操作系统的抽象的对服务过程和相关数据类的描述。它通过不同的SCSM映射到不同的协议。该文讨论了如何将IEC61850中的ACSI映射到MMS,以及如何用程序实现。     

IEC61850服务映射中的矛盾及一种解决方案

IEC61850是数字化变电站网络建设中的一个重要标准,其抽象通信(ACSI)模型在具体实现中主要被映射为制造报文规范(MMS).但该映射关系并非一一对应,在此之中存在着一些偏差甚至矛盾.在IEC61850的实现中,设备数据结构、目录服务和值读取服务属于基础部分,并且矛盾比较集中和突出.对这三方面在映射过程中出现的偏差和矛盾进行剖析后,提出一种解决方案,该方案以IEC61850数据结构和服务功能为基本出发点,满足MMS的相关要求并尽可能降低通信中的误解和资源浪费.     

智能变电站一体化监控系统通信服务映射与封装方法

智能变电站一体化监控系统遵循IEC 61850与制造报文规范实现全站信息的统一建模和数据传输,实现全站信息统一的接入、存储和展示。通过对智能变电站一体化监控系统通信架构的分析,针对现有站控层通信服务接口的实现方案存在一致性和扩展性不足等问题,提出了底层实时通信协议到托管抽象通信服务的封装方法,支持面向对象和跨平台技术特性,减少站控层客户端的研发工作量,为站端监测单元与数据通信网关机等提供高效易用的基础通信服务,并给出了一致性与性能测试结果,验证了方法的正确性和可行性。     

基于IEC61850的变电站自动化对象建模

最新国际标准IEC61850是面向对象的电力系统无缝通信系统体系标准。该标准规定了变电站信息模型和建模方法,并提供了大量的公共实际设备和设备组件模型。提出运用此理论建立简单的变电站信息模型并实例化,同时分析了IEC61850提供的抽象通信服务,建立了合适的服务模型运用与控制中心和变电站之间的通信。最后,根据IEC61850配置语言的定义,对变电站配置性能作了描述。     

基于IEC61850/MMS的电力远动通信的研究

变电站通信标准IEC 61850是将来电力系统无缝通信系统体系标准的基础之一。本文对现有电力系统远动通信协议中存在的一些缺陷进行了分析,对将IEC 61850应用于电力远动通信的实现方法进行了研究,提出了基于IEC 61850和制造报文规范(MMS)的远动系统的网络结构与通信模型。同时,为了解决现有远动系统到新型远动系统的平稳过渡,本文提出了IEC 61850/MMS网关的结构模型和数据模型,并给出了其数据和服务同传统远动规约之间映射的实现方法。另外,结合基于IEC 61850的电力运动通信的需要,首次对MMS通信功能子集进行了设计与实现,使其成为一种面向电力远动的实时通信软件。通过基于IEC 61850的电力远动原型系统的开发和测试,验证了模型的正确性和方案的可行性。     

基于IEC 62351的安全通信对站控层通信性能的影响

随着电力系统的智能化、网络化水平不断提高,基于IEC 61850标准协议的变电站自动化系统得到了广泛的应用,然而IEC 61850标准协议并不包含特定的安全措施,存在一定的安全隐患。IEC 62351标准的提出从理论上为变电站自动化系统提供了安全通信的解决方案,由公共设施通信协议体系(UCA)用户协会组织的2017国际互操作全面验证了IEC 62351标准在IEC 61850站控层通信层面的可用性,但是互操作中并未对通信性能开展相关测试。文中基于已具备IEC 62351安全通信能力的服务端和客户端设备,构建通信测试系统,分别在安全通信和非安全通信两种模式下,对站控层通信中各类制造报文规范(MMS)服务的实时响应性能进行对比测试,分析安全通信对站控层通信性能的影响,为IEC 62351标准在变电站自动化领域中的实际应用提供有效的数据支撑和理论指导。     

IEC 61850模型与MMS映射的矛盾及其解决建议

ICE 61850采用独立于网络的抽象通信服务接口（ACST），定义了多层次嵌套的模型化抽象数据结构体系。IEC618508—1制定了由ACSI到制造报文规范（MMS）的特定通信服务映射（SCSM）规范。实际研究应用中发现IEC61850与MMS的数据及服务并非一一映射，并由此带来了一些矛盾。在详细分析这些矛盾的基础上，提出了具体的解决方案建议。     

变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准分析

标准化通信解决方案是不同厂家的变电站自动化系统设备实现互操作性，达到信息共享，实现开放系统的重要保证。介绍了IEC已制定关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC 61850的主要内容，详细分析了IEC 61850标准信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要特点。目前，IEC 61850正式版本还没有公布，但研究其技术内容和分析其主要特点，对于了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统颇具指导意义。