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标准工程化实施技术规范教材

60
2020年5月29日
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DL/T860系列标准工程化实施技术规范

(送审稿)

11月20日

目 次
前言--------------------------------------------------------------------------------------------------------------I
1 范围1
2 规范性引用文件-------------------------------------------------------------------------------------------------1
3 总则--------------------------------------------------------------------------2
4 系统总体结构----------------------------------------------------------------------------------------------------2
5 配置工具、配置文件及声明文件-----------------------------------------------------------------------------3
6 模型、建模及扩展------------------------------------------6
7 抽象通信服务接口---------------------------------------------------------------------------------------------17
8测试----------------------------------------------------------------------------------------------------------------20
附录A 双网通信方式的比较-----26
附录B GOOSE通信的收发机制-------------------------------------------------------------------------------27

前 言

~ 全国电力系统管理及其信息交换标委会相继制定了等同采用IEC61850系列标准的DL/T860<变电站通信网络和系统>系列标准。该系列标准发布以来,国内有关单位积极参与标准研究和产品开发。国家电力调度通信中心组织有关单位进行了六次互操作试验,初步实现了不同厂家设备间的互操作。在互操作试验和试点工程中发现标准中存在一些定义不一致、规定不全面及易引起歧义的问题。为规范该标准在工程实施过程中的应用,提高中国变电站自动化水平,促进自动化技术的发展,特制定本规范。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会归口并负责解释。
本标准由XXX负责起草,XXXXXXXXX等。
本标准主要起草人:XXXXXXXXX等。

DL/T860系列标准工程化实施技术规范

1 范围
本规范规定了变电站应用DL/T 860系列标准时系统结构、配置、模型、服务、测试的统一性以及选用参数的规范性,并规定了在实际应用中进行模型扩充时应遵循的原则等。
本规范适用于应用DL/T860系列标准的变电站自动化产品的开发、设计、测试、应用等。
2 规范性引用文件
下列文件中条款经过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
DL/T 860.1 变电站内通信网络和系统 第1部分:介绍和概述
DL/T 860.2 变电站内通信网络和系统 第2部分:术语
DL/T 860.3 变电站内通信网络和系统 第3部分:总体要求
DL/T 860.4变电站内通信网络和系统 第4部分:系统和工程管理
DL/T 860.5变电站内通信网络和系统 第5部分:功能的通信要求和设备模型功能和设备模型的通信要求
DL/T 860.6变电站内通信网络和系统 第6部分:变电站自动化系统配置描述语言变电站自动化系统结构语言
DL/T 860.71变电站内通信网络和系统 第7-1部分:变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－原理和模型
DL/T 860.72变电站内通信网络和系统 第7-2部分:变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－抽象通信服务接口(ACSI)
DL/T 860.73变电站内通信网络和系统第7-3部分∶变电站和线路(馈线)设备基本通信结构－公用公共数据类
DL/T 860.74变电站通信网络和系统 第7-4部分: 变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－兼容的逻辑节点类和数据类
DL/T 860.81变电站通信网络和系统 第8-1部分:特定通信服务映射(SCSM) 映射到MMS(ISO/IEC9506第1部分和第2部分)
DL/T 860.91变电站通信网络和系统 第9-1部分:特定通信服务映射(SCSM)-经过单向多路点对点串行通信链路的采样值
DL/T 860.92变电站通信网络和系统 第9-2部分:特定通信服务映射(SCSM)- 经过ISO/IEC 8802-3GB/T 15629.3的采样值
DL/T 860.10变电站通信网络和系统 第10部分: 一致性测试

3 总则
3.1 概述
本规范是DL/T860系列标准的细化和补充。本规范细化了DL/T860系列标准中不全面的部分,规范了DL/T860系列标准中不明确的部分,补充了满足国内应用习惯的部分模型,并规范了工程中可能引起歧义的其它内容。
3．2基本原则
本规范严格遵循DL/T860系列标准。所有单位在实施DL/T860系列标准的工程中应统一采用本规范。当有新的需求和建议时,相关单位应向标委会提出,经标委会工作组讨论后确定执行。

4 系统总体结构
4.1 系统结构
基于DL/T860系列标准的变电站自动化系统宜采用100M及以上高速以太网作为通信网络。
变电站层与间隔层之间宜采用星型网或环网结构,各层内部宜采用星型网,不宜采用装置单环网。各种组网方式的比较见附录A。
变电站总体布局一般有两种模式。一种为带继电小室模式,常见于高压站,一种为不带继电小室,只有一个主控室,常见于中低压站。继电小室与主控室间的通信介质应采用铠装光纤。各小室内部设备间的通信介质可采用屏蔽双绞线,但在涉及到可靠性要求高的场合宜采用光纤。
4.2 网络结构
220kV及以上电压等级变电站自动化系统应采用冗余通信网络结构,110kV及以下电压等级变电站自动化系统宜采用单网结构,变电站层与过程层宜分别独立组网。
变电站层MMS通信实时性要求比过程层低,冗余组网方式宜采用双星型网或环型网方式。工程实施时应根据实际需要选择其中一种,具体的说明见附录A。
过程层采样值通信宜采用点对点方式通信并使用DL/T860.91进行采样值传输。在经过试点工程验证传输可靠性后,可采用DL/T860.92进行采样值传输。
用于传输保护信息和跳闸的GOOSE通信宜采用双星型网。
4.3 网络冗余机制
变电站层与间隔层间的冗余通信机制可采用双网单IP通信或双网双IP通信方式。工程实施时应根据实际需要选择其中一种,具体的说明见附录A。采用双网双IP通信方式时,宜统一采用热备用模式进行MMS通信,即只在主网进行通信,备网仅保持TCP链接,双网切换时应重新使能报告,装置应保证BRCB数据不丢失
GOOSE通信宜采用双发双收方式,具体收发机制见附录B。

5.配置文件、配置工具及声明文件
5.1 配置文件
5.1.1 Schema补充
本规范采用DL/T860.6规定的SCL标准语法,并根据DL/T860.81在SCL_Enums.xsd文件的”tPredefinedAttributeNameEnum”类型中,增加”SBO”、”SBOw”、”Oper”、”Cancel”四种属性名。
5.1.2 配置文件
系统应具备的配置文件包括:
l ICD文件:IED能力描述文件,由装置厂商提供给系统集成厂商,该文件描述IED提供的基本数据模型及服务,但不包含IED实例名称和通信参数。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,通用模型GAPC和GGIO实例中的DOI应包含中文”desc”属性,数据类型模板LNType中DO应包含中文”desc”属性。ICD文件应包含版本修改信息,明确描述修改时间、修改版本号等内容。
l SSD文件:系统规范文件,应全站唯一,该文件描述变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点,最终包含在SCD文件中;
l SCD文件:全站系统配置文件,应全站唯一,该文件描述所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构,由系统集成厂商完成。SCD文件应包含版本修改信息,明确描述修改时间、修改版本号等内容;
l CID文件:IED实例配置文件,每个装置有一个,由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成;
5.1.3 配置文件一致性要求
装置厂家提供的ICD文件应与装置实际能力严格一致。装置最终配置应与SCD文件完全一致。
5.2 配置工具
配置工具分为系统配置工具和装置配置工具,配置工具应能对导入导出的配置文件进行合法性检查,生成的配置文件应能经过SCL的schema验证,并生成和维护配置文件的版本号和修订版本号。
系统配置工具是系统级配置工具,独立于IED。它负责生成和维护SCD文件,支持生成或导入SSD和ICD文件,其中应保留ICD文件的私有项。系统配置人员根据工程实际配置的需要,对一次系统和IED的关联关系、全站的IED实例、以及IED间的交换信息进行配置,完成系统实例化配置,并导出全站SCD配置文件,提供给客户端及装置配置工具使用。
装置配置工具负责生成和维护装置ICD文件,并支持导入SCD文件咱们的支持吗?
以提取需要的装置实例配置信息,完成装置配置并下装配置数据到装置。同一厂商应保证其各类型装置ICD文件的数据模板DataTypeTemplates的一致性。
装置配置工具应能导入并识别SCD文件中以下实例配置内容:
l 通信参数,如通信子网配置、网络IP地址、网关地址等
l IED名称
l GOOSE配置,如GOOSE控制块、GOOSE数据集、GOOSE通信地址等
l DOI实例值配置
l 数据实例名称
l 数据集和报告的实例配置
5.3 配置流程
工程实施过程中,系统集成商提供系统配置工具,并根据用户的需求负责整个系统的配置及联调,装置厂商提供装置配置工具,并负责装置的配置及配合系统集成商进行联调,具体流程见图1。

图1 工程配置流程

当配置数据修改时,为实现全站配置统一管理,按如下原则处理:
l 如果只是装置私有功能数据的修改,则直接由装置配置工具修改后下装;
l 如果是系统组态实例化数据的修改,则由系统配置工具统一修改,然后生成新的SCD文件,由装置配置工具导入后进行下装;
l 如果是装置ICD模板数据的修改,则由装置配置工具生成新的ICD文件,系统配置工具导入后进行新的实例配置,生成新的SCD文件,再由装置配置工具导入后进行下装。
5.4 声明文件
工程实施时,声明文件应由装置厂商提供给系统集成厂商,除ICD文件外,至少还应包括以下三种:
l 模型一致性说明文档,包括装置数据模型中采用的逻辑节点类型定义、CDC数据类型定义以及数据属性类型定义,文档格式采用DL/T860.73和DL/T860.74中数据类型定义的格式。
l 协议一致性说明文档,按照DL/T860.72附录A提供协议一致性说明,包括ACSI基本一致性说明、ACSI模型一致性说明和ACSI服务一致性说明三个部分。
l 协议补充信息说明文档,包含协议一致性说明文档中没有规定的装置通信能力的描述信息,如支持的最大客户连接数,TCP_KEEPLIVE参数,文件名的最大长度以及ACSI实现的相关补充信息等。
6 模型、建模及扩展
6.1建模总体原则
DL/T860.7规范了数据模型、服务以及建模方法。应基于面向对象的建模思想和分层次的总体原则对设备进行建模。
一般情况下,同一个功能对象相关的数据以及数据属性,应建模在该功能对象中(包括对该对象的扩展);同多个功能相关,或同全系统功能相关的数据,应建模在公共的逻辑节点或者逻辑设备中。
6.1.1物理设备建模原则
一个物理设备即一个IED,应建模为一个装置对象。该对象是一个容器,应包含服务器对象,服务器对象中应包含至少一个LD对象,每个LD对象中应至少包含3个LN对象。
6.1.2服务器建模原则
服务器描述一个设备外部可见(可访问)的行为,每个服务器应有一个访问点。支持过程层自动化的间隔层设备,对上与变电站层设备通信,对下与过程层设备通信,可采用不同访问点分别与变电站层和过程层进行通信。
6.1.3逻辑设备建模总体原则
DL/T860标准中未规范具体LD如何划分,本规范规定宜把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。
6.1.4逻辑节点建模总体原则
需要通信的每个最小功能单元应建模为一个逻辑节点对象,属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个LN对象中,若标准的LN类不满足功能对象的要求,可进行LN类扩展或者新建LN类,扩展和新建原则见附录C。
6.2模型扩展原则
6.2.1扩展总体规则
装置功能分解后得到的需要通信的最小功能单元,根据DL/T860.74中规范的逻辑节点类列表,应选择合适的类对功能进行建模。
1） 判断标准已有的LN类是否满足功能要求,若满足则采用合适的LN类;
2） 若标准已有的LN类不满足功能要求,判断已有的LN类是否满足被建模功能的核心需求,如满足核心需求,则可向该LN类添加新的数据,以满足功能的需求;
3） 如标准已有的LN类不满足被建模功能的核心需求,则可扩展一个新LN类。
6.2.2逻辑节点扩展规则
1） 如有合适的LN类符合被建模功能的需求,则逻辑节点实例应具有该LN类所有必选的属性;
2） 基本数据相同的功能,应采用源于相同LN类的不同实例。;
3） 如有合适的LN类符合被建模功能的核心建模需求,则可经过添加若干数据满足被建模功能的建模需求,LN类的名字不变;
4） 如没有合适的LN类符合被建模功能的核心需求,则可根据以下规则新建LN类
l LN类的名称首字母应符合DL/T860所规定的逻辑节点组相关前缀的要求;
l LN类的名称的其它字母应与功能英文名称有关;
l 新建LN类的名称不可与DL/T860中已存在的LN类名称冲突,应符合DL/T860命名空间的要求。

6.2.3数据扩展规则
添加或扩展数据应遵循以下原则:
1） 如LN类中已有的可选数据能满足要求,则应使用可选数据;
2） 标准中定义的LN类中已有的数据,如在一个LN实例中存在该数据类的多个实例,可在数据后扩展数字后缀;
3） 标准中定义的LN类不满足建模需求,需要添加数据时,如DL/T860.74的第6节数据名称语义中规定的数据能满足需要添加的数据的需求,则应选择标准规定的数据添加到该LN类;
4） 标准中定义的LN类不满足建模需求,需要添加数据时,如DL/T860.74的第6节数据名称语义中规定的数据不能满足添加数据的需求,则可按照以下规定新建数据:
l 新建数据的名称,应尽量采用DL/T860.74的第4节规定的缩写,经过组合形成新的数据名称;
l 新建数据应采用DL/T860.72规定的通用数据类和基本数据类型;
l 新建数据的名称,不可与已有数据名称冲突,应符合DL/T860的命名空间要求。
6.2.4其它
DL/T860规范的通用数据类,以及复杂数据类型和简单数据类型一般情况下能够满足变电站自动化系统的建模要求。因此,不宜扩充通用数据类、复杂数据类型和基本数据类型,宜经过扩展逻辑节点来满足需求。
6.3设备建模
6.3.1物理设备建模
一个物理设备宜建模为一个IED,一个IED宜建模为一个server。
6.3.2逻辑设备的建模
6.3.2.1逻辑设备的划分
宜按功能划分逻辑设备类型,按以下几种类型划分:
l 公用LD,inst名为”LD0”
l 测量LD,inst名为”MEAS”
l 保护LD,inst名为”PROT”
l 控制及开入LD,inst名为”CTRL”
l 录波LD,inst名为”RCD”
工程实施中,亦可根据需要适当组合。
6.3.2.2 逻辑设备的功能
l 公用LD
关于设备本身的信息以及设备中多个功能相关的数据宜建模在公用LD中,例如:
a) 装置自检信息
b) 装置告警信息
c) 系统参数
……
l 测量LD
设备采集的模拟量信息宜建模在测量LD中,包括交流量、直流量等。
l 保护LD
保护相关功能宜建模在保护LD中,包括事件、告警、定值、压板等。
l 控制及开入LD
设备采集的状态信息和设备的遥控信息宜建模在控制及开入LD中。
l 录波LD
录波相关信息宜建模在录波LD中,例如录波启动,录波完成等信息。

在不影响正常功能的条件下,不宜划分过多LD。为使定值切换等操作简化,保护功能宜使用一个LD来表示。
6.3.3逻辑节点的建模
6.3.3.1逻辑节点建模原则
应直接采用标准已明确定义的LN,不宜采用通用LN。
6.3.3.2模拟量数据建模
属于同一测量对象的数据宜建立在同一LN中。
l 交流量
a) 标量:用于建模频率,功率因数等标量信息
宜采用MV进行建模
b) 矢量:用于建模电压电流等矢量信息
单项值宜采用CMV,数据类型为Vector
三相值相到地的值宜采用WYE,相到相的值宜采用DEL,数据类型采用Vector
l 直流量
宜采用MV进行建模。
6.3.3.3控制数据建模
控制数据应建模于控制及开入逻辑设备。
控制数据对象的通用数据类应为SPC、DPC、INC、BSC、ISC之一。
1) 断路器控制
断路器控制LN应为CSWI,DO应为DPC。
某些情况下,开关位置只接入合位,可由装置自行处理,但仍应使用DPC建模。
同期控制应采用CSWI中Check的sync位区分同期合与强制合,如存在多种同期控制方式(如检无压合),宜采用CSWI的不同实例实现。

2) 刀闸控制
刀闸控制LN应为CSWI,DO应为DPC。某些情况下,刀闸只接入合位,可由装置自行处理,但仍应使用DPC建模。

3) 变压器分接头控制
变压器分接头控制LN应为ATCC,DO应为TapChg。
6.3.3.4开入量数据建模
开入量数据应建模于控制与开入逻辑设备。
1) 断路器、刀闸接入双位置
断路器位置接入合位和分位,建模分为两种情况:
过程层设备智能化,具有过程层通信的情况
开关逻辑节点XCBR,位于过程层智能设备,开关位置采用数据Pos,数据属性stVal建模;
刀闸逻辑节点XSWI,位于过程层智能设备,刀闸位置采用数据Pos,数据属性stVal建模;
间隔层智能设备,经过GOOSE接收过程层智能设备的开关刀闸的位置信息。这些位置信息在间隔层设备建模为CSWI(与该开关或者刀闸的控制模型对应),采用数据Pos,数据属性stVal,供站控层设备与间隔层设备交换信息使用。

过程层设备非智能化,无过程层通信的情况
开关逻辑节点XCBR,位于间隔层智能设备,开关位置采用数据Pos,数据属性stVal建模;
刀闸逻辑节点XSWI,位于间隔层智能设备,刀闸位置采用数据Pos,数据属性stVal建模;
对站控层设备通信,开关刀闸位置信息在间隔层设备建模为CSWI(与该开关或者刀闸的控制模型对应),采用数据Pos,数据属性stVal。
由于没有智能化过程层设备,故开关刀闸LN置于间隔层设备。

2) 断路器、刀闸接入单位置
断路器位置接入单位置,建模分为两种情况:
过程层设备智能化,具有过程层通信的情况
由过程层智能设备处理单位置到双位置的转换,建模同断路器位置接入合位和分位,具有过程层通信的模型

过程层设备非智能化,无过程层通信的情况
由间隔层智能设备处理单位置到双位置的转换,建模同断路器位置接入合位和分位,具有过程层通信的模型

3) 地刀位置

地刀位置接入双位置,建模同刀闸接入双位置建模
地刀位置接入双位置,建模同刀闸接入单位置建模
地刀不控制,只接入位置的情况,将CSWI.Pos. ctlModel值置为0,即只有状态(status-only)

4) 档位
变压器分接头档位应采用逻辑节点YLTC,数据TapChg,数据属性valWTr建模。

5) 其它开入
其它开入可采用逻辑节点GGIO,数据Ind,数据属性stVal建模。
6.3.3.5保护事件建模
保护事件数据应建模于保护逻辑设备。
保护事件相关数据对象的通用数据类应为ACT、ACD。
保护LN类中可扩展一个DO,建模保护动作相对时间RltTmms(Relative Time),CDC采用INS。

6.3.3.6告警建模
装置告警和通信告警,如通信插件告警等,可位于设备的公共LD;保护告警,如过负荷告警等,可位于保护LD。
应采用DL/T860中规定的GGIO中的Alm进行告警建模。
6.3.3.7压板建模
压板数据应建模于保护逻辑设备中。保护功能压板宜建模于LLN0。出口压板宜建模于PTRC和RREC中。通用数据类采用SPC。
6.3.3.8装置复归建模
每个装置宜配置一个复归对象,复归数据应建模于公用LD,采用LLN0中的LEDRs和直接控制方式。
6.3.3.9定值建模
l 控制字,例如公共控制字、纵联保护控制字、差动控制字、距离保护控制字……,这些控制字与多个功能逻辑节点相关,控制字定值应建模于保护LD,扩展在LN0中;
l 控制字按照投退方式建模时,与系统相关的控制字应建模于保护LD,扩展在LN0中;与具体功能相关的控制字,建模于相关的功能LN中;如零序II段投入控制字扩展建模于零序二段的功能LN中。
l 与某个具体功能LN相关的定值,如相间I段电抗定值、接地II段电抗定值、接地I段时间定值……,宜建模于该功能LN内。
l 与某几个具体功能LN相关的定值,如相间距离电阻定值、接地距离电阻定值、电抗零序补偿系数、电阻零序补偿系数……,宜建模于功能LN所在的LD,扩展在LN0中。
定值数据对象的通用数据类应为SPG、ING、ASG、CURVE之一。一般情况下,控制字应采用ING和SPG,其它定值应采用ASG或者ING建模。
根据DL/T860规定,定值区号应从1开始。
在保护LD的LLN0中,应定义系统参数数据集(dsParam)和成组定值数据集(dsSetting)。两个数据集的成员均为装置定值,数据集成员的排列顺序与装置说明书定值单中定值的顺序相同。两个数据集均仅定义定值顺序,不进行实际通信。

6.3.3.10录波建模
录波数据应建模于录波逻辑设备。
采用逻辑节点RDRE建模,应具备下列数据对象:
l RcdMade,该数据为true时,表示录波完成。
l FltNum,该数据表示用于区别故障的序号,用十进制表示。
录波文件(COMTRADE格式)名称可采用:装置名_LD名称_FltNum故障号_故障时间,该命名方式可保证录波文件与故障号的对应关系。
故障时间格式应为:年(四位)月(两位)日(两位)_时(两位)分(两位)秒(两位)_毫秒(三位)。
6.3.3.11故障相关信息
有录波功能的装置的故障信息宜放在xml格式的录波头文件(HDR)中,格式如下:

故障开始时间

相对时间
保护事件名称
相别
参数(1动作,0复归)

相对时间
ame>保护事件名称
相别
参数(1动作,0复归)

动作参数名称
动作参数值

动作参数名称
动作参数值