搜索结果: GB/T 42151.5-2022, GB/T42151.5-2022, GBT 42151.5-2022, GBT42151.5-2022
| 标准号码 | 内文 | 价格美元 | 第2步(购买) | 交付天数 | 标准名称 | 详情 | 状态 |
| GB/T 42151.5-2022 |
英文版
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电力自动化通信网络和系统 第5部分：功能和装置模型的通信要求
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GB/T 42151.5-2022
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有效
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| 标准编号 | GB/T 42151.5-2022 (GB/T42151.5-2022) | | 中文名称 | 电力自动化通信网络和系统 第5部分：功能和装置模型的通信要求 | | 英文名称 | Communication networks and systems for power utility automation - Part 5: Communication requirements for functions and device models | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F21 | | 国际标准分类 | 29.240.01 | | 字数估计 | 137,155 | | 发布日期 | 2022-12-30 | | 实施日期 | 2023-07-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 42151.5-2022
ICS 29.240.01
CCSF21
中华人民共和国国家标准
电力自动化通信网络和系统
第5部分:功能和装置模型的通信要求
(IEC 61850-5:2013,IDT)
2022-12-30发布
2023-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅶ
引言 Ⅷ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
3.1 通用 2
3.2 连接 4
3.3 IED之间关系 5
3.4 变电站结构 5
3.5 不同层上的电力自动化功能 5
3.6 其他 6
4 缩略语 7
5 电力自动化功能 7
5.1 通则 7
5.2 变电站自动化系统示例 7
5.2.1 通则 7
5.2.2 功能和接口的逻辑分配 7
5.2.3 功能和接口的物理分配 9
5.2.4 接口的作用 9
5.3 其他应用示例 9
5.3.1 变电站-变电站 9
5.3.2 变电站-电网控制中心 10
5.3.3 风电 10
5.3.4 水电 10
5.3.5 分布式发电 10
6 目标和要求 10
6.1 互操作性 10
6.2 静态设计要求 10
6.3 动态交互要求 11
6.4 响应行为要求 11
6.5 互操作性方法 12
6.6 一致性测试要求 12
7 功能类型 12
7.1 通则 12
7.2 系统支持功能 12
7.3 系统配置或维护功能 12
7.4 操作或控制功能 13
7.5 间隔本地过程自动化功能 13
7.6 分布式过程自动化功能 13
8 功能描述和功能要求 14
8.1 方法 14
8.2 功能描述 14
8.3 PICOM描述 15
8.3.1 PICOM方法 15
8.3.2 PICOM描述的内容 15
8.3.3 PICOM属性 15
8.3.4 任一消息包含的PICOM属性 15
8.3.5 仅在配置时包含的PICOM属性 15
8.3.6 仅用于数据流计算的PICOM属性 16
8.4 逻辑节点描述 16
8.4.1 逻辑节点概念 16
8.4.2 逻辑节点和逻辑连接 16
8.4.3 常用功能分解为逻辑节点示例 17
8.5 逻辑节点列表 18
8.5.1 逻辑节点分配和分布式功能 18
8.5.2 表说明 19
8.5.3 保护 19
8.5.4 用于保护相关功能的逻辑节点 25
8.5.5 控制 26
8.5.6 接口、日志和存档 27
8.5.7 自动过程控制 28
8.5.8 功能块 29
8.5.9 计量和量测 30
8.5.10 电能质量 31
8.5.11 物理装置和公共数据 32
8.6 系统服务相关逻辑节点 32
8.6.1 系统和装置安全 32
8.6.2 开关装置 33
8.6.3 用于监测和监视的逻辑节点 33
8.6.4 互感器 34
8.6.5 位置传感器 35
8.6.6 材料状态传感器 35
8.6.7 流动状态传感器 36
8.6.8 通用传感器 36
8.6.9 电力变压器 36
8.6.10 未来电力系统设备 36
8.6.11 通用过程I/O 37
8.7 机械非电气主要设备 37
9 逻辑节点的应用概念 38
9.1 变电站自动化域示例 38
9.2 逻辑节点的典型分配和使用 38
9.2.1 逻辑节点的自由分配 38
9.2.2 站控层 38
9.2.3 间隔层 38
9.2.4 过程/开关设备层 38
9.2.5 通用逻辑节点的使用 39
9.3 基本示例 39
9.4 补充示例 39
9.5 建模 42
9.5.1 要点 42
9.5.2 对象类和实例 42
9.5.3 要求和建模 42
9.5.4 逻辑节点和建模 42
9.5.5 逻辑节点在应用中的使用 42
10 系统描述和系统要求 42
10.1 规范系统描述的需要 42
10.2 系统对逻辑节点行为的要求 42
11 性能要求 43
11.1 消息性能要求 43
11.1.1 基本的定义和要求 43
11.1.2 消息类型和性能等级 47
11.1.3 传输时间和同步等级的定义 48
11.2 消息类型和性能等级 50
11.2.1 类型1---快速消息(“保护”) 50
11.2.2 类型2---中速消息(“自动化”) 51
11.2.3 类型3---低速消息(“操作人员”) 51
11.2.4 类型4---原始数据消息(“采样”) 52
11.2.5 类型5---文件传输功能 52
11.2.6 类型6---带访问控制的命令消息和文件传输 52
11.3 数据和通信品质的要求 53
11.3.1 通则 53
11.3.2 数据完整性 53
11.3.3 可靠性 54
11.3.4 可用性 55
11.4 关于通信系统的要求 56
11.4.1 通信故障 56
11.4.2 站控层和间隔层通信的要求 56
11.4.3 过程层通信的要求 56
11.4.4 恢复延时的要求 56
11.4.5 通信冗余的要求 57
11.5 系统性能要求 57
12 数据模型的补充要求 57
12.1 语义 57
12.2 逻辑和物理标识及寻址 57
12.3 自描述 58
12.4 管理事宜 58
附录A(资料性) 逻辑节点和相关PICOM 59
附录B(资料性) PICOM标识和消息分类 77
B.1 通则 77
B.2 PICOM的标识和类型分配 78
附录C(资料性) 通信优化 86
附录D(资料性) 功能定义规范 87
D.1 功能定义 87
D.2 功能描述 87
D.2.1 功能的任务 87
D.2.2 功能的启动条件 87
D.2.3 功能的结果或影响 87
D.2.4 功能的性能 87
D.2.5 功能分解 87
D.2.6 与其他功能的交互 87
D.3 逻辑节点描述 87
D.3.1 通则 87
D.3.2 启动条件 88
D.4 PICOM描述 88
D.4.1 通过PICOM的输入和输出 88
D.4.2 运行模式 88
D.4.3 性能 88
附录E(资料性) 功能和逻辑节点的交互 89
附录F(资料性) 功能 90
F.1 系统支持功能 90
F.1.1 网络管理 90
F.1.2 时间同步 90
F.1.3 物理装置自检 91
F.1.4 软件管理 92
F.1.5 配置管理 93
F.1.6 逻辑节点的运行模式控制 93
F.1.7 设置 94
F.1.8 测试模式 95
F.1.9 系统安全管理 96
F.2 操作和控制功能 96
F.2.1 访问安全管理 96
F.2.2 控制 98
F.2.3 自发变化标志的操作使用 99
F.2.4 同期合闸(选相位合闸) 99
F.2.5 参数集切换 100
F.2.6 告警管理 100
F.2.7 事件管理(SER) 101
F.2.8 配置数据和定值的数据检索 102
F.2.9 扰动和故障记录检索 103
F.2.10 日志管理 103
F.3 本地过程自动化功能 103
F.3.1 保护功能(通用) 103
F.3.2 距离保护(保护功能示例) 104
F.3.3 间隔联锁 104
F.4 分布自动化功能 105
F.4.1 全站联锁 105
F.4.2 分布式检同期 106
F.4.3 断路器失灵 107
F.4.4 自适应保护(通用) 107
F.4.5 反向闭锁功能(自适应保护示例) 108
F.4.6 负荷减载 108
F.4.7 负荷恢复 109
F.4.8 电压和无功控制 109
F.4.9 馈线切换和变压器转供 110
F.4.10 自动分合序列 110
附录G(资料性) 功能描述结果 112
附录H (资料性) 变电站配置 119
H.1 所选变电站和相关布局 119
H.2 配置保护和控制功能 121
H.2.1 通则 121
H.2.2 T1-1变电站 122
H.2.3 D2-1变电站 122
H.2.4 T1-2变电站 123
H.2.5 T2-2变电站 124
附录I(资料性) 补偿接地系统中保护功能示例 125
I.1 暂态接地故障保护PTEF 125
I.2 短时旁路YPSH 125
I.3 两点接地故障PTOC 125
参考文献 127
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 42151《电力自动化通信网络和系统》的第5部分。GB/T 42151已经发布了以下
部分:
---第5部分:功能和装置模型的通信要求。
本文件等同采用IEC 61850-5:2013《电力自动化通信网络和系统 第5部分:功能和装置模型的通
信要求》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出。
本文件由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC82)归口。
本文件起草单位:南京南瑞继保电气有限公司、国家电网有限公司国家电力调度控制中心、南瑞集
团有限公司、中国电力科学研究院有限公司、南方电网电力科技股份有限公司、国网电力科学研究院有
限公司、国网浙江省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司、许继电气股份有限公司、东方电子股份有
限公司、国电南京自动化股份有限公司、上海思源弘瑞自动化有限公司、北京四方继保自动化股份有限
公司、江苏省质量和标准化研究院。
本文件主要起草人:笃峻、黄健、周斌、沈健、王永福、廖泽友、唐永建、尹军、张春晓、任雁铭、杜奇伟、
李劲松、张琦兵、冯善强、张敏、胡绍谦、祁忠、葛立青、金岩磊、曾自清、孙丹、赵华、曹思齐、徐昊玥。
引 言
GB/T 42151《电力自动化通信网络和系统》旨在为电力自动化系统中的所有装置提供互操作性。
拟由以下部分构成:
---第1部分:概论。目的在于介绍本文件的概貌。
---第2部分:术语。目的在于列出本文件所用术语和定义。
---第3部分:总体要求。目的在于介绍通信网络的总体要求,重点是质量要求。
---第4部分:系统和项目管理。目的在于描述对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验
所需的专用支持工具的要求。
---第5部分:功能和装置模型的通信要求。目的在于规定电力自动化系统各功能的通信要求。
---第6部分:电力自动化系统中用于装置通信的配置描述语言。目的在于以某种兼容的方式交换智
能电子设备的能力描述,以及在不同厂家提供的工具之间交换电力自动化系统描述。
---第7部分:电力自动化系统基本通信结构。目的在于通过定义分层的类模型和这些类所提供
的服务来实现装置之间的通信。
---第8部分:特定通信服务映射SCSM。目的在于提供变电站站控层和间隔层内以及站控层和
间隔层之间的通信映射。
---第9部分:特定通信服务映射SCSM。目的在于提供变电站间隔层和过程层内以及间隔层和
过程层之间的通信映射。
---第10部分:一致性测试。目的在于规定实现一致性测试的标准技术及提出性能参数时要使用
的特定测量技术。
GB/T 42151《电力自动化通信网络和系统》定义了电力自动化系统的通信网络和系统,特别是变电
站自动化系统等子系统的通信体系架构。所有这些子系统的总和也可以对整个电力系统管理的通信体
系结构进行描述这些子系统中装置之间的通信以及整个电力自动化系统中的子系统之间的通信,从变
电站的核心需求出发,满足了电力自动化系统中所有功能所要求的大量需求。在数据模型中组织数据
和产生服务的数据交换中都提出了这些需求。数据交换的性能不仅意味着数据交换的传输时间,而且
还意味着数据交换的质量,从而避免了通信中信息的丢失。
本文件是GB/T 42151《电力自动化通信网络和系统》的第5部分,定义了电力自动化系统功能和装
置模型的通信要求。通信建模需要定义对象(例如,数据对象、数据集、报告控制、日志控制)和访问对象
的服务(例如,get、set、report、create、delete)。这些将在第7部分中定义,并具有实现的清晰接口。为
利用通信技术的优点,在本文件中没有定义新的协议栈,但是在第8部分和第9部分给出了现有协议栈
的标准化映射。用于对软件工具所用系统进行强规范化描述的系统配置语言(第6部分)和标准化一致
性测试(第10部分)补充完善了本文件。
根据供应商和用户的理念以及最新的技术,将功能分配给装置和控制层级通常不是固定的。因此,
该标准应支持任何功能的分配。这导致对变电站或发电厂内部、其边界和边界以外的不同通信接口有
不同的要求。标准化文件应是长期适用的,但允许通过其技术方法和文档结构跟随通信技术的快速变
化。GB/T 42151《电力自动化通信网络和系统》的组织使得至少对一个部分的微小修改不需要对另一
个部分进行重大改写。例如,基于第5部分中通信要求的后续部分(第7部分)中派生的数据模型和到
专用协议栈的映射(第8部分、第9部分)不会改变第5部分中定义的要求。此外,总则部分、要求规范
和建模部分独立于任何实现。使用该标准所需的实现定义在几个涉及主流通信手段的专用部分中,从
而支持了该标准的长期适用及其对未来技术变化的潜力。
电力自动化通信网络和系统
第5部分:功能和装置模型的通信要求
1 范围
本文件规定了智能电子装置(IED)之间的通信,以及支持的相关系统要求。本文件适用于以变电
站自动化系统(SAS)为核心的电力自动化系统。
本文件的技术指标是对电力自动化系统中各功能的通信要求。本文件中大多数功能及其通信要求
的示例主要来自变电站自动化专业领域,如果适用,可以在电力自动化的其他领域中复用或扩展。需要
注意的是,有时用术语“变电站领域”来代替术语“变电站自动化专业领域”,特别是同时考虑开关场设备
(一次系统)和自动化系统(二次系统)时。
功能的描述并不是用于标准化功能,而是用于识别电力系统发电厂和变电站内智能电子装置之间、
变电站之间(例如变电站之间的线路保护)、发电厂或变电站与上层远方运行中心(例如电网控制中心)
以及维护中心之间的通信要求,还考虑了与远方技术服务(例如维护中心)的接口。通用范围是对电力
自动化系统的通信要求,其基本目标是实现所有交互的互操作,为整个电力系统管理提供无缝的通信
系统。
功能及其......
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