IEC61850通信在ABB UN6000励磁系统中的应用

陈英丽

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

1 概述

国家电网结合中国国情，提出了建设“坚强智能电网”的发展目标，伴随着智能电网建设的深入，国家电网公司开展了建设智能化水电厂的试点工作，大型水电厂运行已步入自动化和信息化时代，正在向智能化方向快速迈进。自动化、信息化、智能化水电厂具有广泛的内涵：安全可靠是发展智能化水电厂的物理基础，经济高效是发展智能化水电厂的目标，集成开放是发展智能化水电厂的基本理念，友好互动是智能化水电厂的运行特性。具体来说智能化水电厂应具有以下特征：信息标准化、系统整体化和决策智能化。

IEC61850在电力系统中拥有大量的工程实践，其在智能化变电站中取得的巨大成功，说明其能够将不同厂家生产的设备高效的联接起来形成一个整体，并且使这些设备之间具备良好地互操作性，在这方面IEC6850通信标准具备其他通信标准无法比拟的优势。可以说IEC61850是智能化水电厂建设过程中通信标准的首选。

2 IEC61850通信标准简介

IEC61850标准是全世界唯一的变电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准。IEC61850标准的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上实现“一个世界、一种技术、一个标准”。IEC61850标准为电力系统自动化产品的“统一标准、统一模型、互联开放”的格局奠定了基础，使变电站信息共享具备了可实施的基础前提。IEC61850标准有10部分，其中 6、7、8、9 部分为主要部分。

3 IEC61850在UN6000励磁系统中的应用

UN6000是瑞士ABB公司研发的新一代励磁系统。UN6000采用了目前数字控制领域内最先进的技术，如FPGA、以太网及光纤通讯等技术。在通信上主要使用了IEC61850技术的第7部分的内容。IEC61850的第7部分包括：7-1原理和模型，7-2抽象通信服务接口（ACSI），7-3公用数据类，7-4兼容的逻辑节点类和数据类。

UN6000用IEC61850的第7部分来定义了励磁中的数据的逻辑节点LN。再将这些逻辑节点LN分配给相应的逻辑设备LD，如图1。最后由这些逻辑设备LD构建出整个励磁系统，如图2。UN6000励磁系统将这些符合IEC61850定义的抽象的数据类型映射到MMS的通讯报文中，通过TCP/IP协议来与上层的智能化设备通讯，如图3。

图1 IEC61850分配逻辑节点LN到逻辑设备LD

图2 UN6000励磁系统中的逻辑设备LD和逻辑节点LN

图3 IEC61850的数据模型

IEC61850的数据模型可以从图3中清楚看出，逻辑节点LN中封装了数据类，数据类中包含不同的数据。各种不同的逻辑节点LN构成了逻辑设备LD，最终的控制系统由各种不同的逻辑设备LD构成。可以将逻辑节点LN类比为砖块，逻辑设备LD类比为砖墙，最终的控制系统就是由砖墙搭建起的砖房。

结语

IEC61850作为智能化水电厂的重要通信标准，许多公司都在励磁系统中增加了对IEC61850的支持。多是通过规约转换的方式将其应用到励磁系统中来，无论在数据传输的实时性还是可靠性等方面都无法充分发挥IEC61850通信协议的优势，随着应用的深入，未来可以将其应用到励磁系统内部通信中，使系统内、外部使用统一的通信标准，可以大大提高数据传输的实时性。ABB公司UN6000励磁系统对IEC61850的应用可以为国内励磁厂家提供很好的参考。

[1]IEC.IEC61850:Communication Networks and System in Substions，2003.

[2]UNITROL 6000励磁系统技术说明书[Z].

[3]薛林锋，熊巍，张兴旺，孙新志，解建伟IEC61850通信在励磁系统中的应用.[R].2012年发电机励磁系统学术年会.