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。功能及其实现的标准化超出了本文件的范围。因此，不能认为将功能分配到装置仅有单一策略。为支持因自由分配功能产生的要求，本文件定义了将功能适当地分解为与通信相关的部分，定义了交换的数据及其所需的性能。来自变电站的类似或相同的智能电子装置，如保护和控制装置，也可在发电厂等其他设施中找到。发电厂中的这些装置使用本文件有助于系统集成，例如发电厂控制和相关变电站自动化系统之间的集成。针对风力发电厂、水力发电厂、分布式能源等某些其他应用领域，已经根据IEC 61850（所有部分）制定并发布了的特定标准。

ICS 29.240.01
CCS F 21
中华人民共和国国家标准
GB/T 42151.5—2022/IEC61850-5:2013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Communication networks and systems for power utility automation-Part 5 : Communication requirements for functions and device models（IEC61850-5:2013,IDT）
2022-12-30 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
IED之间关系
变电站结构
不同层上的电力自动化功能
缩略语
电力自动化功能
变电站自动化系统示例
功能和接口的逻辑分配
功能和接口的物理分配
接口的作用
5.3其他应用示例
变电站-变电站
变电站-电网控制中心
分布式发电
目标和要求·
互操作性
静态设计要求
动态交互要求
响应行为要求…·
互操作性方法
一致性测试要求
功能类型
通则·
系统支持功能.
系统配置或维护功能
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:2013......
.......
........
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:2013操作或控制功能
间隔本地过程自动化功能
分布式过程自动化功能
8功能描述和功能要求…
功能描述
PICOM描述
PICOM方法
8.3.2PICOM描述的内容
8.3.3PICOM属性
任一消息包含的PICOM属性
仅在配置时包含的PICOM属性
仅用于数据流计算的PICOM属性
8.4逻辑节点描述
逻辑节点概念
逻辑节点和逻辑连接
常用功能分解为逻辑节点示例
逻辑节点列表
逻辑节点分配和分布式功能
表说明
用于保护相关功能的逻辑节点
接口、日志和存档
自动过程控制
功能块
计量和量测
电能质量
物理装置和公共数据
8.6系统服务相关逻辑节点
系统和装置安全
开关装置
用于监测和监视的逻辑节点
互感器
位置传感器
材料状态传感器
流动状态传感器
通用传感器
电力变压器
未来电力系统设备
通用过程I/O
机械非电气主要设备
逻辑节点的应用概念
变电站自动化域示例·
9.2逻辑节点的典型分配和使用
逻辑节点的自由分配
站控层
间隔层
过程/开关设备层
通用逻辑节点的使用
基本示例
补充示例
对象类和实例
要求和建模
逻辑节点和建模
逻辑节点在应用中的使用
10系统描述和系统要求
规范系统描述的需要
系统对逻辑节点行为的要求
11性能要求
消息性能要求
基本的定义和要求
消息类型和性能等级
传输时间和同步等级的定义
消息类型和性能等级
类型1
类型2-
类型3
类型4
类型5
类型6+
快速消息（“保护”）
中速消息（“自动化”）·
低速消息（“操作人员”）
原始数据消息（“采样”）
文件传输功能
带访问控制的命令消息和文件传输数据和通信品质的要求
数据完整性
可靠性
可用性
11.4关于通信系统的要求
通信故障
站控层和间隔层通信的要求
过程层通信的要求
恢复延时的要求
通信允余的要求
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:201338
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:2013系统性能要求
12数据模型的补充要求
逻辑和物理标识及寻址
自描述
管理事宜
附录A（资料性）逻辑节点和相关PICOM附录B（资料性）
PICOM标识和消息分类
PICOM的标识和类型分配
附录C（资料性）
通信优化
附录D（资料性）
功能定义
功能描述，
功能定义规范
功能的任务
功能的启动条件
功能的结果或影响
功能的性能
功能分解
与其他功能的交互
逻辑节点描述
启动条件
PICOM描述
通过PICOM的输入和输出
运行模式
附录E（资料性）
附录F（资料性）
功能和逻辑节点的交互·
系统支持功能
网络管理
时间同步
物理装置自检
软件管理
配置管理
逻辑节点的运行模式控制
测试模式
系统安全管理
F.2操作和控制功能
访问安全管理
自发变化标志的操作使用
同期合闸（选相位合闸）….
参数集切换
告警管理
事件管理（SER)
配置数据和定值的数据检索
扰动和故障记录检索
日志管理
F.3本地过程自动化功能
保护功能（通用）
距离保护（保护功能示例）
间隔联锁
F.4分布自动化功能
全站联锁
分布式检同期
断路器失灵
自适应保护（通用）
反向闭锁功能（自适应保护示例）负荷减载
负荷恢复
电压和无功控制
馈线切换和变压器转供
自动分合序列…
附录G（资料性）
附录H（资料性）
功能描述结果
变电站配置
所选变电站和相关布局·
配置保护和控制功能
T1-1变电站
D2-1变电站·
T1-2变电站
T2-2变电站
附录I（资料性）
补偿接地系统中保护功能示例
暂态接地故障保护PTEF
短时旁路YPSH
两点接地故障PTOC
参考文献·
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:201398
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:2013本文件按照GB/T1.12020《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/T42151《电力自动化通信网络和系统》的第5部分。GB/T42151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IEC61850-5：2013《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、V
GB/T42151.5—2022/IEC61850-5:2013引言
GB/T42151《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：
一一第1部分：概论。目的在于介绍本文件的概貌。一第2部分：术语。目的在于列出本文件所用术语和定义。一第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。一一第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。
一第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。一第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。一第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。一一第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简隔层之简的通信映射。
一第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。
—一第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/T42151《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/T42151《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/T42151《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。1范围
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第5部分：功能和装置模型的通信要求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。
功能及其实现的标准化超出了本文件的范围。因此，不能认为将功能分配到装置仅有单一策略。为支持因自由分配功能产生的要求，本文件定义了将功能适当地分解为与通信相关的部分，定义了交换的数据及其所需的性能。
来自变电站的类似或相同的智能电子装置，如保护和控制装置，也可在发电厂等其他设施中找到。发电厂中的这些装置使用本文件有助于系统集成，例如发电厂控制和相关变电站自动化系统之间的集成。针对风力发电厂、水力发电厂、分布式能源等某些其他应用领域，已经根据IEC61850（所有部分）制定并发布了的特定标准。
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。
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