技術(shù)背景

隨著計算機、網(wǎng)絡和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)度運行的信息傳輸要求不斷提高，信息傳輸方式已逐步走向數(shù)字化和網(wǎng)絡化。為此國際電工委員會電力系統(tǒng)控制及其通信技術(shù)委員(IECTC57)根據(jù)形式發(fā)展的要求制定調(diào)度自動化和變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信標準，以適應和引導電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展，規(guī)范調(diào)度自動化及遠動設備的技術(shù)性能。電力市場迫使通信系統(tǒng)降低費用，避免多種不兼容的標準和互相競爭的標準出現(xiàn)；同時在整個電力系統(tǒng)制定統(tǒng)一協(xié)調(diào)的體系結(jié)構(gòu)既有利于用戶，也有利于制造商。

IEC 60870-5

遠動通信協(xié)議體系 

基本標準 

60870-5-1     傳輸幀格式 

60870-5-2     鏈路傳輸規(guī)約 

60870-5-3     應用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu) 

60870-5-4     應用信息元素定義和編碼 

60870-5-5     基本應用功能

配套標準 

60870-5-101  基本遠動任務 

60870-5-102   電能累計量 

60870-5-103  繼電保護信號 

60870-5-104  IEC60870-5-101的網(wǎng)絡訪問

遠動通信協(xié)議分為兩層，一是鏈路層，由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述；一是應用層，基礎部分由IEC60870-5-3、 IEC60870-5-4 、 IEC60870-5-5描述，應用層直接映射到鏈路層。根據(jù)應用領域定義了一系列“配套標準”。基本標準是制定和理解配套標準的依據(jù)，配套標準都要引用基本標準，配套標準針對具體應用作了具體規(guī)定，使基本標準的原則更加明確。

IEC 60870-6

計算機數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系

IEC TC57 WG07工作組負責制定與ISO和ITU-T兼容的用于電力系統(tǒng)控制的計算機數(shù)據(jù)通信協(xié)議，即IEC 60870-6系列標準。該項工作始于1993年，當時從已廣泛應用的協(xié)議（如：挪威的ELCOM90、美國西部電網(wǎng)的WSCC等）中選擇了ELCOM90作為藍本，開始制定IEC 國際標準，稱為遠方控制應用單元TASE(Tele-controlApplication Service Element, 后改為TASE.1)，后來發(fā)現(xiàn)該協(xié)議適應性較差，與ISO/ITU-T的兼容性不好，于是美國電科院 (EPRI) 開發(fā)了ICCP ( Inter Control-center Communication Protocol )，于96年被納入IEC體系，稱為TASE.2，與TASE.1并列為國際標準，但互不兼容。一度形成歐洲與美國兩個系列相爭不下的局面。其中TASE.1基于 ISO 9072-1/2， TASE.2基于MMS ( Manufacturing Message Specification )。由于MMS已廣泛應用于各行各業(yè)，所以TASE.2比TASE.1適應性更強、更容易實現(xiàn)。 

目前，國際電工委員會TC57委員會已采納TASE.2協(xié)議為控制中心間信息交換的標準協(xié)議。中國國家標準委員會也已采納TASE.2協(xié)議，將它定義為國家標準以替代原來的我國電力行業(yè)標準《電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議DL476-92》。 

TASE.2是應用層網(wǎng)絡協(xié)議, 重要特點之一是通過名字傳輸信息對象而不像其他眾多通信規(guī)約是通過地址（點號）傳輸信息對象。變量名單端定義，雙端使用。

IEC 61850-7

變電站數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系 

隨著變電站自動化的快速發(fā)展，急需制定相應的國際標準，IECTC57為此成立了三個工作組，這在歷史上是很少見的。第10工作組負責變電站數(shù)據(jù)通信協(xié)議的整體描述和總體功能要求，第11工作組負責站級數(shù)據(jù)通信總線的定義，第12工作組負責控制柜級數(shù)據(jù)通信協(xié)議的定義。這幾種模型都是基于ISO 9506 MMS的，變電站的數(shù)據(jù)通信總線可以直接訪問控制中心，不需要另加網(wǎng)關（Gateway），是一種將變電站內(nèi)數(shù)據(jù)通信協(xié)議與廣域網(wǎng)協(xié)議組合在一起的體系結(jié)構(gòu)。

TC57在1999年9月召開的京都年會的戰(zhàn)略會議（SPAG)上決定在將來5－10年內(nèi)TC57的工作重點是將該標準作為整個電力系統(tǒng)傳輸?shù)奈ㄒ粐H標準，即“無縫通信系統(tǒng)體系”，并定名為“變電站和控制中心通過61850通信”。采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，面向未來通訊的可擴展架構(gòu)，實現(xiàn)“一個世界，一種技術(shù)，一個標準”的目標。IEC61850之前的所有協(xié)議都是面向點的。采用IEC61850的系統(tǒng)只需在信息源進行數(shù)據(jù)定義，其他節(jié)點可以通過報文交換建立相關數(shù)據(jù)庫。

IEC 61850標準特點

開放性： 

全部通信協(xié)議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信標準的基礎上；不考慮具體實現(xiàn)。 

先進性： 

采用ACSI、SCSM、OO的技術(shù) 

采用抽象的 MMS 作為應用層協(xié)議 

自我描述，在線讀取/修改參數(shù)和配置 

采用XML語言來描述變電站配置 

完整性：

適用對象幾乎包括了變電站內(nèi)所有IED、例如：常規(guī)的測控裝置、保護裝置、RTU、站級計算機、VQC裝置、未來可能廣泛使用的數(shù)字式一次設備如PT、CT、開關等

IEC 61970

IEC TC57 WG13工作組負責制定能量管理系統(tǒng)的應用程序接口（ EMS—API )，即IEC 61970系列標準，具體內(nèi)容如下：

公用信息模型（Common  Information Mode）

CIM定義了覆蓋各個應用的面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)模型，是IEC61970的靈魂。 

組件接口規(guī)范（Component  Interface Specification） 

CIS規(guī)定組件之間交換信息和訪問公共數(shù)據(jù)的接口,這些接口包括一組標準的函數(shù)，每個函數(shù)描述特定的事件、方法和性質(zhì)。支持CIS 要求可以讓第三方符合標準的應用在自己的系統(tǒng)平臺上即插即用，即提供標準插座，同時要求自己的應用可在別人標準的系統(tǒng)平臺上運行，即提供標準插頭。具有 CORBA支持的CIS可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)跨平臺的數(shù)據(jù)庫互訪。     

61970標準要求應用之間的互聯(lián)接口要同時滿足CIM和CIS兩個方面的要求，CIM要求在描述電力系統(tǒng)時按其規(guī)定的語義來定義，CIS要求在訪問CIM是按其提供的語法來實現(xiàn)。遵守CIM模型，描述對象的名字是一樣的，但不同系統(tǒng)實現(xiàn)的方法不一樣，所以要提供CIS接口規(guī)范，屏蔽內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié)。

IEC 61968

IEC 61968系列標準是為了促進支持配網(wǎng)管理的分布式應用軟件之間的集成，提供把現(xiàn)有系統(tǒng)接口到DMS的一個集成框架。 

61968不是要制定DMS各種應用的開發(fā)標準，也不是開發(fā)中間件的標準接口，而是要提供和制定控制中心間各種應用集成的一組指導原則和標準：提供不依賴于任何一組特殊的中間件服務的基礎結(jié)構(gòu)或框架。IEC 61968在事件驅(qū)動基礎上支持應用之間的數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)集成者提供“膠水”來把這些組件插入到系統(tǒng)環(huán)境中。IEC 61968僅限于接口定義本身，不提供系統(tǒng)集成實現(xiàn)的具體技術(shù)。

IEC 61968系列標準總共包括11部分。第1部分是 接口的總體框架和一般要求，隨后的接口規(guī)范都以此為基本準則開發(fā)。第2部分是術(shù)語，第3到10部分是具體的接口規(guī)范，最后一部分是配電信息交換模型。