ICS27.180
CCS F 11
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z30966.712024/IECTS61400-25-71:2019风能发电系统
风力发电场监控系统通信
第71部分:配置描述语言
Wind energy generation systems—Communication for monitoring and control ofwind power plantPart 71:Configuration description language(IEC TS 61400-25-71:2019,Wind energy generation systems-Part 25-71:Communications for monitoring and control of wind power plants-Configuration description language,IDT)2024-05-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-12-01实施
引信言
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
5 SCL 介绍
5.2SCL部分
5.3SCL文件类型
5.4SCL 工具
6风电领域的SCL应用案例
IED级接口服务器配置
WPPS级接口服务器配置
客户端数据流定义
拓扑定义
映射特定配置
Web服务映射配置参数-WS通信参数7.3MMS映射配置参数
GB/Z30966.712024/IECTS61400-25-71:2019次
IEC60870-5-101/IEC60870-5-104映射配置参数7.4
7.5DNP3特定映射配置参数
OPCUA映射配置参数-OPCUA通信参数7.6
附录A(资料性)在IEC61400-25项目中使用的SCL模式扩展A.1
数据类型模板部分中的扩展
A.3过程部分中的扩展
A.4通信部分中的扩展-tPTypeEnum附录B(规范性)IEC61400-25的SCL架构附录C(资料性)配置示例
总则.
GB/Z30966.71—2024/IECTS
61400-25-71:2019
C.2具有IEC61400-25接口的风力发电机组(级)风力发电场配置C.3WPPS上具有IEC61400-25接口的风力发电场配置参考文献
....86
GB/Z30966.71—2024/IECTS61400-25-71:2019前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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(Z)30966《风力发电机组风力发电场监控系统通信》的第71部分。GB/T(Z)30966已经发布了以下部分:
第1部分:原则与模型;
第2部分:信息模型;
第3部分:信息交换模型;
一第4部分:映射到通信规约;
一第5部分:一致性测试:
第6部分:状态监测的逻辑节点类和数据类;第71部分:配置描述语言。
本文件等同采用IECTS61400-25-71:2019《风能发电系统第25-71部分:风力发电场监控系统通信配置描述语言》。文件类型由正C的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件。本文件做了下列最小限度的编辑性改动:为与现有标准协调,将标准名称改为《风能发电系统风力发电场监控系统通信第71部分:配置描述语言》。
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,本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。本文件起草单位:龙源电力集团股份有限公司、浙江运达风电股份有限公司、江苏国科智能电气有限公司、金风科技股份有限公司、龙源(北京)风电工程技术有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、北京汇智天华新能源科技有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、上海能源科技发展有限公司、中国质量认证中心、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、中能电力科技开发有限公司、中国三峡新能源(集团)股份有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、东方电气风电股份有限公司、哈电风能有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司。本文件主要起草人:唐坚、夏晖、徐劲松、王朝、甘世强、范子超、于航、陶志刚、文刘峻岐、陈党慧、尹诗、赵栋利、孙启涛、钟婵、邓屹、袁瑛、段圣猛、曹梦楠、顾城、闫佳会、王其乐、金秋霞、兰金江、金强、杜东、陈帅、黄凌翔、周伟兵。
GB/Z30966.71—2024/IECTS61400-25-71:2019引言
本文件为风力发电场监控提供统一的通信基础。GB/T(Z)30966《风力发电机组风力发电场监控系统通信》定义了风力发电场监控的信息模型和信息交换模型,从而使不同客户与来自不同制造商和供应商的服务器之间的访问具有通用性。GB/T(Z)30966主要依据国际标准IEC61400-25,规定了风力发电场的特定信息、信息交换机制以及通信协议的映射。在这方面,IEC61400-25规定了在独立于制造商环境下与风力发电场的交换可用信息的详细要求。这些要求在IEC61400-25中给出了定义或其他标准的引用。
风力发电场信息模型和信息交换模型共同作用创建了客户端与服务端交互的可视化接口。作为访问风力发电场数据的解释框架,风力发电场信息模型通过服务器向客户端提供统一的、基于部件的风力发电场数据视图。信息交换模型反映了服务器的全部有效功能。IEC61400-25支持来自不同制造商和供应商的客户端和服务器的异构组合之间的连接。GB/T(Z)30966目前有以下7个部分。第1部分:原则与模型。规范了风力发电场SCADA系统与风力发电机组之间通信的一般性要求。
-一第2部分:信息模型。规定了逻辑节点类概要描述、风力发电场逻辑节点类到公用逻辑节点类的定义与要求,
一一第3部分:信息交换模型。规范了信息交换模型可被客户端和服务器用来访问GB/T30996.2定义的风力发电场信息模型的内容和结构。第4部分:映射到通信规约。规范了面向协议栈的特定映射,为客户端与远程服务器之间信息交换提供所需的信息编码。
-一第5部分:一致性测试。规范了风力发电场中各组成部分(如风力发电机组)和参与者(如SCADA系统之间通信的一般性要求,详细描述了实施一致性测试的标准技术,以及确定性能参数时应用的特定测量技术。一一第6部分:状态监测的逻辑节点类和数据类。对风力发电机组或风力发电场部件或结构件进行一段时间的观察,对部件或结构件的状态以及状态变化进行评估,从而发现潜在故障的早期迹象。
第71部分:配置描述语言。定义了一种用来描述与通信相关的智能电力设备结构和参数、通信拓扑结构、开关间隔(功能)及它们之间关系的文件格式,以一种兼容的方式在不同制造商系统之间实现高效通信。
1范围
GB/Z30966.712024/IECTS61400-25-71:2019风能发电系统风力发电场监控系统通信第71部分:配置描述语言
IEC61400-25系列标准的目的是规范风力发电场中的设备(如风力发电机组)与SCADA系统之间的通信。风力发电场内部非IEC61850和非IEC61400-25通信设备不在IEC61400-25系列标准范围内。
本文件描述了如何用变电站配置描述语言(SCL)文件格式扩展IEC61400-25标准,用于描述风力发电机组、风力发电场控制器、测风塔等与通信相关的智能电子设备(IED)的配置。将SCL扩展到风电领域旨在为客户简化风力发电场设备的集成以及将其集成至电力系统。采用SCL,允许以工具的方式交换ED参数,通信系统配置,开关站(功能)结构以及它们之间的关系。本文件的目的是以兼容的方式在智能电子设备工程工具和不同制造商的系统工程工具之间,正式有效地交换风力发电机组和风力发电场的智能电子设备功能描述以及系统描述。本文件还旨在提供来自风力发电场的报告配置和警报以及HMI接口信息。该信息可用于为风力发电场、为连接的配电系统运营商(DSO)或输电系统运营商(TSO),为运营商的维护和监视系统设计上层SCADA系统。最后,SCL意在作为已交付系统的配置文档和拓扑文档使用。系统配置描述语言(SCL)在IEC61850-6中定义,它基于可扩展标记语言(XML)1.0版。本文件包括对SCL中的智能电子设备和通信系统模型的扩展,以涵盖IEC61400-25-2。本文件还包括特定通信服务映射(SCSM)扩展和使用规则,以涵盖IEC61400-25-4和IEC61400-25-41中定义的所有映射。本文件没有规定使用SCL语言的具体实现方案或产品,也没有约束计算机系统内的实体和接口的实现方案。此外,尽管SCL格式可以用作配置数据的一部分,但本文件对配置数据下载到智能电子设备(IED)中的格式未作规定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC61400-25-1风能发电系统第25-1部分:风力发电场监控系统通信原则与模型(Winden-ergy generation systemsPart 25-1:Communication for monitoring and control of wind powerplantsOverall description of principies and models)注:GB/T30966.12022风力发电机组风力发电场监控系统通信第1部分:原则与模型(IEC61400-25-12017,IDT)
IEC61400-25-2风力发电机组第25-2部分:风力发电场监控系统通信信息模型(Windtur-binesPart 25-2:Communication for monitoring and control of wind power plants-Information mod-els)
注:GB/T30966.22022风力发电机组风力发电场监控系统通信第2部分:信息模型(IEC61400-25-2:2015,IDT
GB/Z30966.71—2024/IECTS61400-25-71:2019IEC61400-25-3风力发电机组第25-3部分:风力发电场监控系统通信信息交换模型(WindturbinesPart 25-3:Communications for monitoring and control of wind power plantInformationexchagemodels)
注:GB/T30966.32022风力发电机组风力发电场监控系统通信第3部分:信息交换模型(IEC61400-25-3:2015,IDT)
IEC61400-25-4:2016风力发电机组第25-4部分:风力发电场监控系统通信映射到通信规约(Wind energy generation systemsPart 25-4:Communications for monitoring and control of windpowerplant—Mappingto communication profile)注:GB/T30966.42023风力发电机组风力发电场监控系统通信第4部分:映射到通信规约(IEC61400-25-4:2016,IDT)
IEC61400-25-6风能发电系统第25-6部分:风力发电场监控系统通信状态监测的逻辑节点类和数据类(Wind energy generation systems—Part 25-6:Communications for monitoring and controlof wind power plantLogical node classes and data classes for condition monitoring)注:GB/T30966.62022风力发电机组风力发电场监控系统通信第6部分:状态监测的逻辑节点类和数据类(IEC61400-25-6:2016,IDT)
IEC61850-5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(Communication networks and systems for power utility automationPart 5:Communication requirements forfunctions and device models)注:GB/T42151.52022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(IEC61850-52013,IDT)
IEC61850-6:2018电力企业自动化通信网络和系统第6部分:与智能电子设备有关的变电站内通信配置描述语言(Communication networks and systems for power utility automation—Part 6:Configuration description language for communication in electrical substation related to IEDs)IEC61850-7-1电力自动化通信网络和系统第7-1部分:基本通信结构原理和模型(Communication networks and systems for power utility automationPart 7-1:Basic communication structurePrinciplesand models)
IEC61850-7-2电力自动化通信网络和系统第7-2部分:基本信息和通信结构抽象通信服务接(ACSI)[Communication networks and systems for power utility automation—Part 7-2:Basic in-formation and communication structureAbstract communication service interface(ACSI))IEC61850-7-3电力自动化通信网络和系统第7-3部分:基本通信结构公用数据类(Commu-nication networks and systems for power utility automation-Part 7-3:Basic communication structureCommon data classes)
IEC61850-7-4电力自动化通信网络和系统第7-4部分:基本通信结构兼容逻辑节点类和数据类(Communication networks and systems for power utility automatioPart 7-4:Basic communica-tion structureCompatible logical node classes and data object classes)IEC61850-8-1电力自动化通信网络和系统第8-1部分:特定通信服务映射(SCSM)映射到
MMS(ISO9506-1 和ISO 9506-2)及ISO/IEC 8802-3[Communication networks and systems for powerutility automation-Part 8-1:Specificcommunication servicemapping(SCSM)MappingstoMMS(ISO 9506-1 andISO 9506-2)and toISO/IEC 8802-3]3术语和定义
IEC61400-25-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。2
可扩展性extensible
能够包含其他词汇中的术语。
GB/Z30966.712024/IECTS61400-25-71:2019注:如果其他词汇表带有自已的XML命名空间,则在SCL中实现。语言language
定义了约束的可识别词汇术语集。注:在XMIL模式中无法定义某些SCL约束。实例instance
通过使用语言来实现。
注:例如,SCL中描述IED或变电站的XML文件就是一个SCL实例。项目
project
系统部分,负责所有包含的IED的工程设计。注:通常一个系统就是一个项目。但有时IED对系统不同组件的工程职责属于不同的团体或人员。每个IED职责领域就是一个单独的项目。一个D只能属于一个项目。它由该项目“拥有”。向后兼容backwardscompatible
免费标准下载网bzxz新的接收者在语言更改的情况下处理旧语言的所有实例的能力。注:对于SCL这意味着为较新语言版本构建的工具可以兼容较旧版本的实例。特别是系统工具应兼容旧版本的ICD和SSD文件,而IED工具应兼容旧版本的SCD文件以向后兼容。语言版本
languageversion
IEC61850-6XML模式定义语言的版本。注:语言实例是根据语言(模式)版本生成的,该版本称为其分配版本,尽管它也可能对其他语言版本有效。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DSO:配电系统运营商(DistributionSystemOperator)IED:智能电子设备(IntelligentElectronic Devices)SAS:变电站自动化系统(SubstationAutomatedSystem)SCADA:数据采集与监视控制系统(SupervisionControlandData Acquisition)SCSM:特定通信服务映射(Specific Communication Service Mapping)TSO:输电系统运营商(TransmissionSystemOperator)WPP:风力发电场(WindPowerPlant)WPPC:风力发电场控制器(WindPowerPlantController)WPPS:风力发电场服务器(WindPowerPlantServer)WS:网页服务(WebServices)
WT:风力发电机组(WindTurbine)WTC:风力发电机组控制器(WindTurbineController)GB/Z30966.71—2024/IECTS 61400-25-71:2019XSD:XML模式定义(XMLSchemaDefinition)XML:可扩展标记语言(eXtensibleMarkupLanguage)5SCL介绍
5.1通则
IEC61850-6规定了智能电子设备(IED)配置的描述语言。该语言称为系统配置描述语言(SCL),在风电领域应参考SCL作为使用基础。配置描述语言基于可扩展标记语言(XML)1.0版SCL重点作用在以下几个方面:
1)系统功能规范;
2)IED性能描述;
3)系统描述。
这些应为系统设计、通信工程以及为装置工程工具快捷设计的系统通信描述提供标准化支持。通过定义一个对象模型来实现,该对象模型描述了ED、它们的通信连接以及它们在流程图或主接线图中的配置,以及一种标准化的方法来描述,在工程工具之间交换的文件中应如何表示该模型SCL可用于描述符合IEC61850-5和IEC61850-7系列的IED配置和通信系统,用于风力发电场中的电气设备,以及符合IEC61400-25-2的IED设置和通信系统。它允许对风力发电场与SCADA系统等参与者之间的关系、与风力发电场内电气部件的关系以及与公用事业自动化系统和过程或主接线图的关系进行正式描述。
在应用层,可以描述电气拓扑本身以及电气拓扑与ED上配置的逻辑节点的关系。SCL允许将IED配置的描述传递到通信和应用系统工程工具,并以兼容的方式创建整个系统配置描述。其主要目的是允许工具和不同参与者之间互通的通信和配置数据交换。IEC61850-6规定了一种文件格式,用于描述与通信有关的IED配置和参数、通信系统配置、主接线图和过程以及它们之间的关系。SCL中的IED和通信系统模型遵循IEC61850-5、IEC61850-7-3和IEC61850-7-4。对于风力发电场的组件,通信系统模型遵循IEC61400-25-2、IEC61400-25-3和IEC61400-25-6。按照IEC61850-6和IEC61850-7-2的要求,并遵循IEC61850-7-1中的通用原则,SCL对服务内容进行了介绍。本文件介绍了用于映射到IEC61400-25-4和IEC61400-25-41中支持协议的特定通信服务映射(SCSM)扩展。
工程中可以从将预配置设备分配给风力发电场开始,也可以从风力发电场功能设计开始,在此之后,功能(逻辑节点)将基于设备的运行性能及配置性能分配给物理设备。通常采用一种混合的方法来进行设计:预先设计诸如主线图之类的过程部件,然后在配置ED并将其添加到系统配置说明后,在过程功能中利用其结果。对于SCL,这意味着描述语言应能够实现:a)以主接线图表示的系统规范,以及向单线的组件和设备分配逻辑节点(LN)以表明所需的功能;
b)具有固定数量的逻辑节点(LN)但不绑定到特定过程的预配置IED,可能与通用的过程功能区域有关;
c)具有针对特定结构的过程区域,含有预配置语义的预配置IED;所有ED拥有完整过程配置,但只绑定了单独的过程功能和基本设备,并通过子网中面向所d)
有潜在客户端的接入点连接和可能访问路径以增强性能。4
GB/Z30966.712024/IECTS61400-25-71:2019为了支持上述功能,IEC61850-6定义了几种不同的SCL文件类型,每种类型都有一个含有语义的文件名,表示其信息内容或创建特定SCL文件的工程过程阶段。5.2SCL部分
在IEC61850-6中,已使用XML模式(XSD文件)明确规定了SCL语法。此架构描述了信息的层次结构,其中顶层元素是。
一标题。定义配置文件的版本和变化过程。SCL标题部分的示例:
Omega\version=\1\>
version=\1\revision=\O\when=\2017-05-01\what=\\why=\\/>一过程。可以对任何系统的功能进行建模的逻辑编辑器。风力发电场可以建模为一个过程,风力发电机组可以使用过程来定义其功能,过程还可以内置一个变电站的模型。过程部分是可以嵌套的,这意味着像风力发电机组这样的过程元素应包含一个子组件,该子组件本身被构造为一个或多个过程。
SCL中“过程”部分的示例:
type=\windpowerplant\name=\WPP1\>name=\SI\>..
name=\L1\>...
type=\metmast\name=\MET1\>...type=\windturbine\name=\WT1\>...type=\windturbine\name=\WT2\>...一线路。用于模拟变电站之间或变电站与其他过程(如风力发电机组)之间的电气连接的元素SCL中“线路”部分的局部示例:name=\LI\>
name=\S1\type=\LIN\>..
name=\T1\connectivityNode=\P1/S1/V35/AAF10+04/C7\processName=\P1\substationName=\S1\voltageLevelName=\V35\bayName=\AAF10+04\cNodeName=\C7\/>name=\T2\connectivityNode=\P1/L1/C19\processName=\P1/L1\cNodeName=\C19\/>
name=\S3\type=\LIN\>.?
name=\C1\pathName=\P1/L1/C1\/>5
GB/Z30966.71—2024/IECTS61400-25-71:2019
name=\C3\pathName=\P1/L1/C3\/>name=\C4\pathName=\P1/L1/C4\/>变电站。它用不同的电压等级,变压器,间隔和传导装置定义了变电站的拓扑结构。可以使用“LNode\标签在拓扑中分配不同的保护和控制功能。SCL中“变电站”部分的局部际例:
..name=\PTR2\type=\PTR\>..name=\PTR\type=\PTR\>.....
name=\D02\>...
name=\D04\>...
name=\BUS-1-2\>...
name=\BUS-1-1\>...
name=\D01\>...
name=\D03\>...
1name=\V35\>...
通信。本条介绍了一组子网和访问点(ConnectedAP),其中包含地址和连接到系统IED(关联)所需要的全部参数。
SCL中“通信”部分的示例:
.....
10.10.10.3
type=\IP-GATEWAY\>255.255.255.0
type=\OSI-PSEL\>000000010001
type=\OSI-TSEL\>0001
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