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上海湘馳自動化設(shè)備有限公司

周澤濤：（同號）

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1 IEC61850 標準

1.1標準概述
         IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的標準，它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標準相比，它不僅僅是一個單純的通信規(guī)約，而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標準，它指導了變電站自動化的設(shè)計、開發(fā)、工程、維護等各個領(lǐng)域。該標準通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的抽象通信服務接口，增強了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同廠家的設(shè)備之間實現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標準。IEC61850是至今為止較為完善的變電站自動化標準，它不僅規(guī)范保護測控裝置的模型和通信接口，而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。采用IEC61850標準可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運行水平，節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力，實現(xiàn)*的互操作，如圖1所示。
         IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是，它不僅是一個簡單的協(xié)議，更涉及到通信網(wǎng)絡性能要求、對象建模、系統(tǒng)和項目管理等多方面的規(guī)范要求。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê统橄蟆⒎謱佑成涞募夹g(shù)，通過規(guī)范系統(tǒng)和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標的實現(xiàn)，并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡通信，也適用于配電自動化、電能計量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)、風力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域。

圖1：IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系：

1.2 制造報文規(guī)范MMS
        制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡上實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的標準，由標準化組織和電工委員會工業(yè)自動化技術(shù)委員會TC184工業(yè)組負責制定和發(fā)展，它適合于在不同的設(shè)備、應用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務，例如：MMS提供的讀(Read)服務允許網(wǎng)絡上的設(shè)備、應用或計算機從另外一個設(shè)備、應用或計算機內(nèi)讀取所需的變量，而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi)。MMS已經(jīng)廣泛應用在制造、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。
        MMS由以下各部分組成：

1) 服務規(guī)范(Service Specification)
2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)
3) 機器人伴同標準(Robot Companion Standard)
4) 數(shù)字控制器伴同標準(Numberical Controller Companion Standard)
5) 可編程邏輯控制器伴同標準(Programmable Logical Controller Companion Standard)
6) 過程控制系統(tǒng)伴同標準(Process Control System Companion Standard)

        上列各部分中，*部分服務規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心，服務規(guī)范包含的定義
有：①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②網(wǎng)絡上節(jié)點間的信息交換；③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則，包括：①信息格式；②通過網(wǎng)絡的信息順序；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對不同的應用領(lǐng)域的伴同標準。
         MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡的一系列任務，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議，例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領(lǐng)域中的遠方終端設(shè)備(RTU)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、重合器、開關(guān)等IED設(shè)備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián)，在軟件支持上，更多的API、圖形界面、網(wǎng)關(guān)、字處理、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS，從通信連接上看，MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實現(xiàn)，如圖2所示：

圖2：MMS在IEC61850報文結(jié)構(gòu)中的位置