Trang chủ » IEC 61850 là gì?
IEC 61850 là gì?
Computer networks and industrial communicationsTechnology

IEC 61850 là gì?

Admin 12 Th4, 2021
Chia sẻ:
25 0

Hiện nay việc ứng dụng công nghệ điều khiển tích hợp trạm biến áp (TBA) truyền tải và phân phối là xu hướng chung của thế giới nhằm giảm chi phí đầu tư, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Để nâng cao tính cạnh tranh, thuận lợi cho quá trình mở rộng phát triển hệ thống, tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850 được EVN lựa chọn cho các ứng dụng tự động hoá TBA. 

IEC 61850 là gì?

IEC 61850 là tiêu chuẩn quốc tế mới dựa trên Ethernet và đã trở thành tiêu chuẩn truyền thông trong các cơ sở phát điện và trạm biến áp. Mục đích chính của tiêu chuẩn này là kết hợp tất cả các chức năng như bảo vệ, điều khiển, đo đạc và kiểm tra các thiết bị ngoại vi, nhằm cung cấp đầy đủ phương tiện cho các ứng dụng bảo vệ của thiết bị ngoại vi với tốc độ cao, giúp cho các thiết bị này hoạt động ăn khớp với nhau hay tự ngắt kết nối.. Những thiết bị này thường được gọi là thiết bị điện tử thông minh (IED).

Các  mô  hình  dữ  liệu  ngữ  nghĩa  được  định  nghĩa  trong IEC 61850 có thể được ánh xạ tới một số giao thức, bao  gồm  MMS,  GOOSE,  và  SMV.  Những  giao  thức  này  có  thể  chạy  trên  các  mạng  tốc  độ  cao  như  TCP/IP  nhằm  đảm  bảo  thời gian đáp ứng nhanh (<4ms) cần thiết cho rơ le bảo vệ.

  • MMS (Manufacturing Message Specification): Các trạng thái thông tin của trạm sử dụng cho mục đích giám sát được gửi đi bằng giao thức MMS.
  • GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event): Những dữ liệu quan trọng như tín hiệu điều khiển và cảnh báo được gửi bằng GOOSE
  • SMV (Sampled Measured Values): Các dữ liệu về đo lường công dòng điện và điện áp được gửi bằng SMV.

Hoàn cảnh ra đời

Tự động hoá TBA (Substation Automation – SA) là hệ thống cho phép các chức năng về điện của trạm được giám sát, điều khiển và phối hợp bởi các thiết bị phân tán lắp đặt trong trạm. Các chức năng được thực hiện bởi hệ thống SA dựa trên cơ sở các bộ xử lý tốc độ cao được biết đến như là RTU (Remote Terminal Units) hoặc các thiết bị điện tử thông minh (Intelligent Electronic Devices – IEDs). Xây dựng chiến lược bảo vệ và tự động của TBA sẽ quyết định đến mô hình thu thập, xử lý và trao đổi dữ liệu của các IEDs. Do đó, vấn đề truyền thông giữa các IEDs và giữa các IEDs với trung tâm điều khiển sẽ rất quan trọng khi thực hiện các chức năng tự động hoá của trạm. Rất nhiều các giao thức truyền thông được sử dụng trong việc giám sát điều khiển xa TBA, các giao thức phổ biến như Modbus, DNP3 và IEC 6870. Các giao thức trên không có sự tương đồng (Interoperability) hoàn toàn khi được cung cấp bởi các hãng khác nhau, đồng thời hạn chế về tốc độ xử lý nên việc xây dựng các ứng dụng tự động hoá trạm trên nền tảng các giao thức truyền thống khá khó khăn. Trên cơ sở kiến trúc truyền thông đa dụng UCA 2.0, từ năm 2003 tổ chức kỹ thuật điện quốc tế IEC (International Electrotechnical Commission) ban hành phiên bản đầu tiên về tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850.

Tính năng

  • Mô hình dữ liệu

Các quá trình xử lý chính cũng như chức năng kiểm soát và bảo vệ trong trạm biến áp được mô hình hóa thành các node logical tiêu chuẩn mà được nhóm lại dưới các thiết bị logical khác nhau. Có node logical cho dữ liệu/chức năng liên quan đến các thiết bị logical (logical device – LLN0) và thiết bị vật lý (physical device – LPHD)

  • Phương pháp báo cáo

Có các phương pháp báo cáo khác nhau (BRCB & URCB) cho báo cáo dữ liệu từ máy chủ thông qua cơ chế client – server có thể được kích hoạt dựa trên điều kiện kích hoạt được xác định trước .

  • Truyền nhanh sự kiện

Generic Substation Events (GSE) dùng truyền nhanh dữ liệu sự kiện theo chế độ truyền thông peer – to – peer. Được chia thành GOOSE & GSSE.

  • Nhóm thiết lập

Nhóm thiết lập điều khiển các khối (SGCB) được định nghĩa trong các nhóm thiết lập để người dùng có thể kích hoạt bất kỳ nhóm nào dựa trên điều khiện yêu cầu.

  • Truyền dữ liệu mẫu

Phương pháp truyền dữ liệu mẫu dùng khối Sampled Value Control (SVCB)

  • Commands

Các loại lệnh khác nhau dùng bởi IEC 61850 bao gồm trực tiếp và lựa chọn trước khi hoạt động (SBO) với mức an ninh bình thường và nâng cao.

  • Lưu trữ dữ liệu

Ngôn ngữ cấu hình trạm (Substation Configuration Language – SCL) dùng lưu trữ toàn bộ dữ liệu cấu hình của các trạm biến áp theo định dạng cụ thể. Ngôn ngữ SCL dựa trên cấu trúc ngôn ngữ đánh dấu có thể mở rộng (eXtensible Markup Language – XML), được định nghĩa trong IEC 61850-6. Việc sử dụng ngôn ngữ SCL với mô hình dữ liệu đối tượng của IEC 61850 cho phép sử dụng nhiều công cụ khác nhau của nhiều nhà sản xuất để biên dịch và hiểu các thông tin được chứa đựng trong bất kỳ IEDs. Điều này cho phép trong quá trình trao đổi dữ liệu giữa các IEDs sẽ tránh được tình trạng không hiểu nhau, thuận lợi trong việc tích hợp hệ thống từ nhiều nhà sản xuất. Hiện này có nhiều công cụ để soạn thảo và biên dịch mã lệnh SCL và Visual SCL.

Ưu điểm của IEC 61850

IEC 61850 được xây dựng dựa trên nền tảng truyền thông giao tiếp TCP/IP Enternet, giao thức IEC 61850 có hiệu năng làm việc cao, xử lý thông tin đạt tốc độ 100Mbps và đơn giản trong việc thực hiện kết nối trên mạng LAN.

IEC 61850 sử dụng giao thức dự phòng song song, theo đó mỗi nguồn gửi ra 2 bản sao của khung, thông qua 2 tuyến khác nhau. Do đó, nếu một đường dẫn không thành công, dữ liệu sẽ vẫn đến đích thông qua đường thay thế, tránh thời gian chết.

Ánh xạ tới một số giao thức bao  gồm  MMS,  GOOSE,  và  SMV cho phép truyền dữ liệu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.

Nhược điểm của IEC 61850

Thông tin tài liệu về tiêu chuẩn IEC 61850 rất lớn. Ấn bản đầu tiên của nó được phát hành vào năm 2003 gồm 14 phần với khoảng 1.500 trang. Phiên bản 2009 gồm hơn 40 phần với số trang nhiều gấp bội.

Ngôn ngữ cấu hình IEC 61850 rất phức tạp và khó đọc.

Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61850

Từ khóa:
Chia sẻ:
25 0

Bình luận

Leave a Reply

avatar
  Subscribe  
Notify of