IEC 61850 개요

IEC 61850

변전 시스템의 통신/제어를 위한 변전소 자동화 통신 프로토콜



출처: https://luyin.tistory.com/196 [Luyin]

1. 통신의 부하 조절 및 역할 분담을 위하여 두개의 bus 사용
1) Station Bus, Process bus
- 스테이션 버스 (station bus) 역할
- IED와 상위 운영시스템 간의 통신
- IED로부터 마스터에 주기적 데이터 수집(polling)
- 멀티캐스트 GOOSE 메시지를 통한 IED간의 이벤트 데이터 교환
2) 프로세스 버스 (process bus):
- 플랜트 장비(개폐장치, 계측장치)와 IED갂의 통신
- 디지털화된 샘플값의 전송

2. SCL(Substation Configuration description Language)
- 변전소의 구성을 기술하는 언어
- XML을 기반으로 작성됨
- IEC 61850 표준규격의 Part 6에 정의됨
+ 다음을 정보를 작성하는 규칙으로 사용됨
- IED Capability Description           (ICD) 파일
  IED Configuration Description ICD
- System Configuration Description     (SCD) 파일
- System functional specification      (SSD) 파일
  System specification description SSD
- 엔지니어링에 관한 정보를 담은 파읷들은 다른 어떤 엔지니어링 툴(Tool) 에서 인을 수 있고 수정가능 하여야 한다.

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(예)
<Substation name="">
<VoltageLevel name="E1">
<Bay name="Q1">
<Equipment name="QA1" Type="CBR">
<Connection nodeName="L1"/>
<LNode inst="1" lnClass="CSWI"/>
</Equipment>
<Equipment Ref="QB1" Type="DIS">
<Connection nodeName="L1"/>
<LNode inst="2" lnClass="CSWI"/>
</Equipment>
</Bay>
</VoltageLevel>
</Substation>
아래에 기술된 내용은 다음의 설명을 포함하고 있다.
변전소에 있는 E1Q1 라는 베이(bay)에서
차단기 QA1과 단로기 QB1는 모두 L1이라는 노드에 전기적으로 연결되어 있다.
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3. Logical Node (데이터 관점에서)
IED( Intelligent Electronic Device : 지능형 전자 디바이스 )들 사이에서 데이터 교환 단위
일종의 Container로 객체들을 그룹화
그룹화된 LN은 고유이 이름이 존재함
데이터 교환은 IED들 사이에서 발생한다.
IED안에 있는 function 이나 sub-function 사이에 발생
교환되는 데이터는 function에 속해있는 객체들로 그룹화

4. 데이터 모델의 계층 구조
1) Physical Device : 서버 = 물리장치(PHD)
2) Logical Device  : 논리장치 (LD)
3) Logical Node    : 논리노드 (LN)
4) Data            : 데이터 (DO)
5) Data Attribute  : 데이터 속성 (DA)

5. 논리노드, 데이터
1) IEC 61850-7-4
- Compatible LN classes (CPLNC)
- Compatible data classes (CPDC)
2) IEC 61850-7-3
- Common data classes (CDC)
3) IEC 61850-7-2
- LN class (LNC)  -> logical node
- Dtat class (DC) -> data

6. 관련 규격
IEC 61970 : EMS 및 상위 운영 시스템 의 관점에서 정의
IEC 61968 : 배전 관리의 DMS에서 이기종간의 전송 규약 정의
IEC 61850 : IED( Intelligent Electronic Device ), MU와 같은 전력 계통의 디바이스에 대한 표준



[ 참고 ]
레거시 디바이스는 레거시 데이터 프로토콜 전송을 어우르는 61859래퍼(Wrapper)를 사용한다.
GOOSE(일반 개체 지향적 변저소 이벤드 모델)
GSSE(일반 변전소 형태의 이벤트 모델)

소프트웨어 규격
- 변전소 FAT(Factory Acceptance Test) 및 SAT (Site Acceptance Test) 사용가능
- 시각동기
: IEEE 1588 PTP 시각 동기
: IEEE 1588 PTP 신호 검출
- IEC 61850 프로토콜
: IEC 61850 GOOSE 신호적합성 확인, 실시간 패킷 display 및 저장
: IEC 61850 SV 신호적합성 확인, 실시간 패킷 display 및 저장
: IEC 61850 GOOSE 및 SV 신호의 네트워크 트래픽, loss, 지연시간, 아날로그 전압, 아날로그 전류 및 Binary 신호 값 측정 및 기록
- SCL(Substation Configuration Language) 지원
: SCL 형태의 파일 입출력을 사용하여 IEC 61850 GOOSE 및 SV를 구성(Configuration) 지원