IEC标准范文

IEC标准范文（精选8篇）

IEC标准 第1篇

日前, IEC公布由我国提交的自主数字音频编解码技术标准《多声道数字音频编解码技术规范》 (下简称“DRA标准”) 正式颁布成为国际标准。该标准定义了如何将根据D R A格式编码的比特流转换为IEC 60958帧格式, 并进一步限定了专用于DRA格式的标识符 (即Data-type、Subdata-type的具体数值) 以及三种采样率模式。

该标准是在全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会的组织下, 由广晟数码、中国电子技术标准化研究所和数维科技组织专家, 于2008年8月向IEC/TC100正式提出。该标准的正式发布, 将使其他数字音频接口规范 (如, CEA861.1、HDMI规范等) 可以通过引用该标准从而达到支持DRA编码数据的技术目的, 这使得DRA的应用领域进一步扩大, 为自主标准融入国际标准体系奠定了坚实基础。

IEC标准 第2篇

从某种意义上讲，“数字化变电站”主要指变电站二次系统的“数字化”，数字化变电站采用低功率、紧凑型、数字化的新型电流和电压互感器代替常规的互感器，将大电流、大电压变换为低电平信号或数字信号，利用高速以太网构成变电站数据采集及传输系统，实现基于61850的信息建模，采用智能断路器控制技术，使得变电站自动化技术在常规变电站自动化技术的基础上有了巨大的跨越。

61850标准将数字化变电站从结构上分为3个层次：

过程层：又称设备层，过程层的设备是智能化的设备，由电子互感器、智能开关、断路器、变压器等设备组成。

间隔层：由保护装置、测控装置组成，主要功能是：汇总本间隔过程层实时数据、对一次设备的保护控制、执行数据承上启下通信传输等功能。

变电站层：由监控、远动、故障信息子站组成，主要功能是：汇总全站数据、将有关数据传送到电网调度或控制中心、接收电网调度命令、具有站内监控和人机功能、具有对间隔层和过程层设备在线维护等功能。

IEC61850技术特点：

1）首次在电力系统通信协议中运用XML技术

在IEC61850-6提出了以XML为基础的变电站配置描述语言SCL，SCL能描述变电站內各智能电子设备，并能描述智能电子设备之间的关系，IEC61850采用XML来描述变电站的设备和功能，统一变电站数据交换格式，对变电站自动化工程的设计、规划、实施和信息交换都很有好处。

2）分层目录服务

IEC61850中的目录服务有5层，分别是服务器目录、逻辑设备目录、逻辑节点目录、数据对象目录和读数据定义。客户通过服务器目录服务，就可获得各个服务器中的各个逻辑设备名；按照各个逻辑设备名依次利用逻辑设备目录服务，就可获得相应逻辑设备中的各个逻辑节点名；按照各个逻辑节点名依次利用逻辑节点目录服务，就可获得相应逻辑节点中的各个数据对象名；按照各个数据对象名依次利用数据目录服务，就可获得相应数据对象中的各个数据属性名；利用读数据定义服务就可获得相应数据的全部数据属性定义。这样，在线情况下客户可以通过这些服务在客户数据库中建立对方全部的镜像。这些服务用于检索设备中整个分层的定义及全部可访问的信息定义，全部类的实例定义。在正常运行阶段，利用这些服务可监视各个服务器的变动和投运情况，实现配置管理。

3）服务与映射分开

IEC61850中提出了抽象服务通信接口（ASCI）和具体通信服务映射（SCSM），这样就把通信服务要求和具体的通信协议分离开，有利于适应通信技术的不断发展。目前61850-8-1中采用了MMS，以后还可能采用其它协议。即当网络技术发展时只要改动SCSM，而不需要改动ACSI。例如，今后要把LonWorks网络技术包容到61850中的话，61850-7-1到61850-7-4的部分都不需用修改，只要增加61850-8-X把ACSI映射到LonWorks就可以了，只是增加了基于LonWorks的通讯协议，而协议中所传输通信服务的内容没有改变。

4）增加了过程层

IEC61850提出了变电站的3层模型：变电站层、间隔层和过程层。随着电子式电流互感器和电压互感器在电力系统的使用，变电站自动化结构发生了变化，原来的2层结构变成了3层结构，增加了过程层。61850-9-1和61850-9-2就是针对过程层的电流电压采样服务的，其中61850-9-1是针对串行单向多支路点对点链路通信方式的，而61850-9-2是针对过程总线的。

5）使用了面向对象的UML建模技术，具有互操作性，具有面向未来的、开放的体系结构。

IEC61850-9-1：定义了过程层和间隔层之间采样值传输服务（SAV）的ACSI映射到串行一发多收点对点连接上。

IEC61850-9-2：定义了过程层和间隔层之间采样值传输服务（SAV）的ACSI映射到基于以太网的连接上。目前使用的光PT、光CT、合并单元、智能操作箱等间隔层设备在向间隔层装置上送采样值等信息时基本都采用这个基于以太网的IEC61850-9-2映射方式。IEC61850使用ACSI和专用通信服务映射SCSM（SpecificCommunicationServiceMAP）技术解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾，即当网络技术发展时只要改动SCSM，而不需要改动ACSI。例如，今后要把LonWorks网络技术包容到61850中的话，61850-7-1到61850-7-4的部分都不需用修改，只要增加61850-8-3把ACSI映射到LonWorks就可以了，只是增加了基于LonWorks的通讯协议，而协议中所传输通信服务的内容没有改变。

湖南省株洲南500kV古亭变电站采用了站内61850规约系统，站内互感器、主变等一次设备都是常规部分，保护装置、故障录波、后台监控、故障信息子站等二次设备采用了IEC61850规约，古亭变完成了站内61850规约通信，这也就是所谓的：61850变电站。只实现了2层结构，没有过程层，间隔层仍然通过电缆与传统互感器和开关互联，间隔层和变电站层遵循了61850标准，通信上实现了互联互通，这种模式变电站也称为61850变电站，不能算完全意识上的数字化变电站。而株洲南变电站在保护故障信息子站实现了站内和调度之间应用61850规约。这也是株洲南站在华中地区得到了很大的突破。

数字化变电站二次系统装置是通过模型文件建立通讯的，模型文件在工程实施当中占据了非常重要的位置，在工程实施当中各个厂家提供装置内部的正确的模型文件非常重要，装置的模型文件必须要按照IEC61850规约规范建立。有了正确的模型文件，能给工程调试减少调试时间，减少调试当中出现的差错，增加应用当中的正确性、可靠性、互操作性。在系统运行查看问题也带来了很大的便利。

在工程实施当中理想化的配置过程：各装置厂商提供基于IED装置、描述装置能力的ICD文件；设计部门提供描述系统规模的SSD文件；系统集成商将全站所有装置的ICD文件和SSD文件进行组态配置，生成全站配置SCD文件并返回给装置厂商；各装置厂商把SCD文件配置成CID文件，并下装到各自的IED装置中。

这里我们解释一下系统应具备的配置文件：

1）ICD文件：IED能力描述文件，由装置厂商提供给系统集成厂商，该文件描述IED提供的基本数据模型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数。ICD文件应包含模型自描述信息，如LD和LN实例应包含中文“desc”属性，通用模型GAPC和GGIO实例中的DOI应包含中文“desc”属性，数据类型模板LNType中DO应包含中文“desc”属性。ICD文件应包含版本修改信息，明确描述修改时间、修改版本号等内容。

2）SSD文件：系统规范文件，应全站唯一，该文件描述变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点，最终包含在SCD文件中；

3）SCD文件：全站系统配置文件，应全站唯一，该文件描述所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成。SCD文件应包含版本修改信息，明确描述修改时间、修改版本号等内容；

4）CID文件：IED实例配置文件，每个装置有一个，由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成。

株洲南变电站是单纯的61850站，没有涉及到一次设备，所以没有SSD文件。株洲南变电站保护故障信息子站与主站的通信服务建模。

1）定值调用

对于保护的一组定值，可以定义成1个数据集Setting，由于定义的数据集成员是不同逻辑节点下的数据对象，因此，将它定义到总的逻辑节点LLN0下，实际应用中一个CPU有多个定值区，可以建立多个数据集用来存放其他定值区的定值。

2）故障报告和自检报告

故障报告的事件信息和自检报告的告警信息可通过子站保存供主站查询，可通过61850定义的报告控制块定义，报告控制块分为带缓存的报告控制块和不带缓存的报告控制块2种，需要根据实际保护设备的原理，首先建立相应的数据集，然后建立每个数据集相对应的报告控制块实例。故障报告和自检报告对应的数据集也分散在各个逻辑节点下，因此和定值一样，归于LLN0下。记录（log）建模的方法和报告类似，有相应的记录控制块（LCB)管理。

3）扰动数据传输

61850中对文件传输服务模型做了定义，一般的文件应包含文件名称、文件大小和最近修改时间等属性，提供服务有读文件、修改文件、删除文件和取文件属性值等。

4）遥测和遥信

对于重要开关量（如硬压板节点、高频收信节点等），子站采用定期轮询的方法从保护设备采集开关状态，并与上一次的状态相比较，如果有变位，立刻触发一个报告上送给主站。

水泥工程常用IEC标准解读 第3篇

1 IEC标准的基本情况

国际电工委员会(Internationa Electrical Commission)即IEC，是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，成立于1906年，是世界上最早的国际性标准化机构。目前有60多个成员国，我国于1957年就加入了IEC，是60多个成员国之一。机构成立的目的是为了促进世界电工电子领域的标准化，宗旨是促进电气、电子工程领域中标准化及有关方面问题的国际合作。

IEC标准的权威性是世界公认的。IEC标准已被公认为电工、电子产品国际贸易和仲裁的技术依据，从而受到全世界各国的重视。

IEC总共发布了约6000余项标准。按专业分为8类：

第1类：基础标准

第2类：原材料标准

第3类：安全、安装和操作标准

第4类：测量、控制、测试标准

第5类：电力的产生和利用标准

第6类：电力的传输和分配标准

第7类：电信和电子元件及组件标准

第8类：电子通讯系统和设备的信息技术标准

2 水泥工程电气自动化设计和设备成套密切相关的IEC标准

据统计目前已颁布的IEC标准达6千多项。作为世界公认的国际标准———IEC标准有其相当的复杂性和广泛性,欲从众多标准中找出与水泥工程电气自动化设计和设备成套密切相关的标准是首先要解决的问题。通过分析拉法基公司电气技术标准中对IEC标准的引用，结合其他国际知名水泥公司和工程咨询公司对电气标准的借鉴和引用，笔者筛选了与水泥工程电气自动化设计和设备成套密切相关的40余项国际标准。并围绕这些标准，进行国家标准与IEC标准的差异性分析。

3 国家标准与IEC标准的等效和差异关系

如果10年前说起IEC标准，我们可能会感到茫然。面对这个庞大的标准体系，仅靠设计院自身的力量很难在短期内梳理清晰。随着我国经济的发展和国际间技术、装备的进出口业务量激增，中国国家标准委员会在近些年已做了大量的工作，国家标准委员会代表我国参加国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)和其他国际或区域性标准化组织。改革开放后我国更加活跃地参加了IEC的活动，采用国际标准和国际先进标准是我国的重要技术经济政策。“十五”期间，国际标准转化为我国标准的转化率已达到70%左右，多数常用的IEC标准均根据国内的情况进行了转化。这些工作为国内电气自动化专业与国际标准接轨创造了有利条件。

与水泥工程电气自动化设计和设备成套密切相关的国际标准及对应转化的国家标准见表1。这些标准中属于等同采用IEC标准的国家标准有8项，等效采用的27项，非等效采用的6项。

3.1 非等效采用：是指国家标准与IEC标准在技术上有重大差异

以国标《标准电压》(GB 156-2003)为例，对应的IEC标准为IEC60038 Standard voltages，其一致性程度为非等效采用。

IEC 60038是一项基础标准，它在尊重各国标准电压体系的前提下，通过协商提供了以50Hz和60Hz为基本参数的两个标准电压系列，并在每个系列中综合提出了该系列的基本电压等级。各国可根据本国情况选择其中的标准电压系列和该系列的基本电压等级。我国一直采用50Hz的标准电压系列。国标规定的大部分标准电压等级与IEC 60038一致，个别电压等级存在较大差异。

主要重大差异:

(1)根据我国实际情况，将IEC标准电压230/400V和400/690V分别改为220/380V和380/660V，同时增加了我国煤矿井下使用的1140V。

(2)鉴于我国有专门的供电电压允许偏差标准(GB/T 12325)，且技术要求更严格，因此删去了IEC 60038的电压范围的规定。

(3)根据我国实际情况，将IEC标准电压123kV,245kV分别提高到126 kV,252 kV。

3.2 等效采用：等效采用是指国家标准与IEC标准在技术内容上略有差异，格式编辑不完全相同

以国标《电力变压器》(GB1094.1-1996)为例，对应的IEC标准为IEC 60076-1 Power transformersPart 1:General，其一致性程度为等效采用。

从电力变压器国标和IEC的标准目录对比(表2)可以看出，国标中除没有11节电磁兼容性外，其他完全一致。电磁兼容性要求另有专门的国家标准。

存在的主要差异:

(1)由于我国处于地震多发地带，因而对地面加速度的要求与IEC不一致，国标中地面加速度:水平方向<3m/s2;垂直方向<1.5m/s2。IEC规定为<2m/s2。

(2)我国变压器行业一直是将绕组对地绝缘电阻等试验列为例行试验项目，而IEC 60076-1仅规定为特殊试验项目。

(3)我国变压器行业一直注重绝缘油试验，故将绝缘油试验列为例行试验项目，而IEC 60076-1中没有规定限制。

(4)国标中规定变压器订货单可对变压器套管和套管电流互感器提出技术要求，而IEC 60076-1中没有规定限制。

(5)国标中规定变压器订货单应明确安装场地环境污秽等级，而IEC60076-1中没有规定限制。

3.3 等同采用：等同采用是指国家标准与IEC标准相同，不做或稍做编辑性修改

从这三类标准转化情况可以看出，非等效采用的标准，虽然其一致性程度为非等效，但在标准结构上仍与IEC标准保持一致，并在标准前言中对主要差异进行了详细说明。等效采用的标准，国标的条款基本涵盖IEC的内容，并在很多方面要比IEC标准更加严格。

所以我们现在对IEC标准不应再感到茫然，换言之，我们可以通过学习中国标准，掌握和理解IEC标准的条款，减少了文字和语言的障碍，对IEC标准的准确理解会轻松许多。表3总结了国家标准和IEC标准的一些主要差异。

当然并非所有的IEC标准均能与国家标准完全对应，特别是2000年之前转化的国家标准其内容和结构与IEC标准的对应性有较大差距，但IEC标准的主要内容和定义均可在国家标准找到。另外还有一些国标没有进行转化，同时在已转化的标准中还涉及很多其他相关的引用标准。所以实际工作中我们还需要根据遇到的具体问题进一步地查阅和理解，有时需要查阅多个相关标准和资料。如在某项目谈判时，外方提出按照他们公司的技术标准，要求高压设备的爬电距离最小为45mm/kV，我们提出疑问并查阅标准，在国家标准和IEC标准中此值最大(污染等级最重)为31mm/kV，后外方确认是他们的数据有误，调整了合同文本的参数。

4 其他国际标准与IEC的差异

国际上使用的电气标准较多，具代表性的电气标准见表4。

这些标准中，多数ISO、IEC标准是按英国、德国、及欧洲的标准制定或修订出来的，现在多数国家遵从IEC标准，但仍有一些国家和地区有自己的标准体系，特别是美国、加拿大和墨西哥3国组成的北美自由贸易区须进行美国UL和加拿大CSA安全标准体系认证。而UL和CSA是以美国的ANSI和NEMA标准为依托的，与IEC标准之间存在着较大的差异。电气领域里IEC和ANSI/NEMA是两大标准体系。目前一些国际知名品牌电气设备制造商均可按照两种标准体系生产两不同系列的电气产品，一般情况ANSI/NEMA系列产品的价格比IEC系列高出较多。我国水泥技术和水泥装备正在走向世界，国际项目分布越来越广泛，针对北美市场，我们须学习掌握ANSI/NEMA相应的标准体系和认证体系。

表5是ANSI/NEMA和IEC的一些主要概念差异，由于这些差异理念，按两种标准生产的产品有很大差别，以接触器为例：同规格接触器的尺寸其NEMA标准比IEC标准的约大出一倍，因此NEMA标准开关柜的可安装回路要比IEC的少得多。但NEMA接触器便于检查维护，接触器线圈可快速更换(图1、2)。

即使对于按钮，也有差异(图3、4)。

NEMA标准要求开关柜为顶部电缆出线，IEC的典型方案为柜底出线，也可为柜顶出线，但成本较高。图5为NEMA标准的顶部电缆出线。

IEC标准允许相间和相地间的空气绝缘空间中加阻隔板提高绝缘性能，从而缩小电气元件和开关柜尺寸。而NEMA标准要求空气为绝缘体，因此相间和相地间须留出足够的空气净距以满足绝缘特性。这样NEMA标准的电气元件和开关柜无疑要比IEC开关柜尺寸大。

IEC/TC76标准体系研究 第4篇

国际电工委员会于1974年6月在美国成立了针对光、激光和装有激光器设备或系统制定光辐射安全国际标准的技术委员会,即光辐射安全和激光设备技术委员会 (IEC/TC76)。其制定的标准涉及的光波长范围是100 nm~1 mm,该波长范围也是国际非电离辐射保护委员会 (ICNIRP) 和国际照明委员会(CIE) 等国际组织规定的应用于人类暴露在人造辐射源的光辐射波长。截至2014年底,IEC/TC76共有成员国20个,观察员国17个。中国自2004年1月成为成员国。

2 IEC/TC76 组织机构

IEC/TC76历届主席、秘书长和秘书处均由美国担任。IEC/TC76现有工作组9个,分别是:

(1) WG1( 光辐射安全工作组 ):组长国是美国,其工作范围是根据光生物辐射安全的生物和物理数据制定或修订标准中的最大允许照射量、可达发射极限值和测量条件。主要标准是IEC 60825-1《激光产品的安全第1部分:设备分类、要求》,也是IEC/TC76最基础的标准。

(2) WG3 ( 激光辐射测量工作组 ):组长国是美国,其工作范围是对IEC 60825-1标准中规定的最大允许照射量、可达发射极限值制定有效的测量方法,以协助IEC 60825-1标准进行危险评估。

(3) WG4 ( 医学激光设备的安全性工作组 ):组长国是德国,其工作范围是制定ISO/IEC 60601-2-22《医用电气设备第2-22部分:外科整容治疗和诊断用激光设备基本安全和必要性能的专用要求》和IEC60825-8《激光产品的安全第8部分:激光光束对人体安全性的使用指南》等与医学相关的光辐射安全标准。

(4) WG5 ( 纤维通讯系统的安全性工作组 ):组长国是英国,其工作范围是在与相关技术委员会协调的基础上发展IEC 60825系列标准中的光纤通讯系统安全的国际标准。标准对象包括封闭的传输系统和半导体激光器。

(5) WG7 ( 强激光工作组 ):组长国是英国,其工作范围是制定高功率激光的光辐射安全要求标准。

(6) WG8 ( 基础标准的发展和维护工作组 ):组长国是美国,其工作范围是制定除特定用途的激光设备以外的基础激光安全标准和安全使用激光器的附录,包括完善:IEC 60825-14用户指南标准、IEC60825-3激光演示与表演指南标准、激光的标识和符号标准、IEC 60825-5制造商检查清单标准。

(7) WG9 ( 非相干源工作组 ):组长国是德国,其工作范围是制定非相干光的光辐射安全的最大允许照射量范围标准和对光源波段的测量条件标准。

(8) JWG10 ( 第十联合工作组,即IEC/ISO- 工业原材料处理环境中激光和激光设备的安全工作组 ):组长国是美国,其工作范围是制定ISO/IEC 11553《机械安全激光加工机械》系列标准。JWG10是IEC/TC76与国际标准化组织 / 光学和光子学技术委员 /光电系统分技术委员会 (ISO/TC172/SC9) 的联合工作组。

(9) JWG12 ( 第十二联合工作组,即眼睛和面部激光辐射防护工作组 ):组长国是英国,其工作范围是制定个人防护装备 (PPE) 中涉及防止激光对眼睛和面部辐射要求的标准。JWG12是IEC/TC76与国际标准化组织 / 个人安全防护服和设备技术委员 / 眼睛盒面部防护分技术委员会 (ISO/TC94/SC6) 的联合工作组。

IEC/TC76标准体系中的23项标准由9个工作组承担制定和维护工作。与9个工作组相关联的国际标准化组织及国际专业技术机构有21个。在标准制定过程中,需要与这21个机构协调和征求意见。9个工作组的注册专家分别来自20个成员国,部分专家在这21个机构中也担任专家职务。

3 IEC/TC76 标准体系

IEC/TC76标准体系分五类光辐射安全标准:

(1) 第一类是基础类光辐射安全标准,IEC 60825《激光产品的安全》系列标准是IEC/TC76最基础的标准。

(2) 以激光在医疗方面的应用制定了第二类ISO/IEC 60601《医用电气设备光辐射安全》系列标准。

(3) 以激光在机械设备方面的应用制定了第三类ISO/IEC 11553《机械安全激光加工机械》系列标准。

(4) 随着半导体发光二级管 (LED) 技术在照明领域的广泛应用,IEC/TC76建立了第四类IEC 62471《灯和灯系统的光生物安全》系列标准。

(5) 根据激光技术在日用品和玩具领域中的应用,2014年IEC/TC76同ISO联合制定 了第五类ISO/IEC WD19818对眼睛和脸部防护的标准。

目前,IEC/TC76发布并维护的光辐射安全领域的四个系列标准是:IEC 60825激光产品的安全系列,由12项标准和技术报告构成;IEC 62471非相干光安全系列,由6项标准和技术报告构成;ISO/IEC11553激光加工设备光安全系列,由3项标准构成;ISO/IEC 60601医用电器设备的激光辐射安全系列,由2项标准组成。

IEC/TC76标准体系见图1。

3.1 IEC 60825《激光产品的安全》系列标准

IEC 60825-1《第1部分:设备分类、要求》是IEC 60825系列的基础标准,由WG1负责制定和维护。与WG1相关联的国际标准化组织是ICNIRP、CIE、IEC/TC34( 灯和相关设备 )、 IEC/SC34A( 机械安全 -电工方面 )、IEC/TC108( 音频 / 视频、信息技术和通信技术领域内的电子设备的安全 )。

IEC 60825-2《第2部分:光纤通信系统的安全(OFCS)》、IEC 60825-12《第12部分:用于信息传输的自由空间光学通信系统的安全》和IEC 60825-17《第17部分:大功率光纤通信系统中的光无源器件及光缆使用的安全》是光通讯光辐射安全标准,由WG5负责制定和维护。与WG5相关联的国际标准化组织是IEC/TC86( 光导纤维 )、IEC/TC108、IEC/TC100( 音频、视频和多媒体系统及设备 )、IEC/SC86A( 纤维光缆 )、IEC/SC86B( 光纤互联装置和无源部件 )、IEC/SC86C( 纤维光学系统和有源器件 )、国际电信联盟电信标准化部门 / 用于传输、接入和家庭的网络、技术和基础设施研究组 (ITU-T /SG15)。

IEC 60825-3《第3部分:激光演示与表演指南》、IEC 60825-5《第5部分:60825-1的制造商检查清单》和IEC 60825-14《第14部分:用户指南》是对IEC60825-1标准的延伸补充标准,由WG8负责制定和维护。与WG8相关联的国际标准化组织是: IEC/TC66( 测量、控制和实验室设备的安全性 )、IEC/TC108。

IEC 60825-4《 第4部分: 激光防护 屏》、IEC60825-16《第16部分:强光源设备的安全强光源设备对人和动物的安全使用指南》是强激光的光辐射安全标准,由WG7负责制定和维护。与WG7相关联的国际标准化组织是:国际标准化组织 / 光学和光子学技术委员会 / 光电系统技术分委员会 / 安全工作组 (ISO/TC172/SC9/WG3)。

IEC 60825-8《第8部分:激光光束对人体安全性的使用指南》是对人体光辐射安全的标准,由WG4负责制定和维护。与WG4相关联的国际标准化组织是:国际标准化组织 / 光学仪器技术委员会 / 光电分委员会 / 医用激光工作组 (ISO/TC172/SC9/WG4)、IEC/TC62A(用在医疗行业中的电气设备的常见问题)。

IEC 60825-9《第9部分:非相干光辐射最大允许照射量汇编》是作为控制人造光源光辐射的指南,适用于180~3 000 nm波长范围的人造光源照射人眼和皮肤的非相干光辐射。由WG9负责制定和维护。与WG9相关联的国际标准化组织是CIE、IEC/TC34。

IEC 60825-13《第13部分:激光产品的分类测量》是光辐射安全测量标准,由WG3负责制定和维护。与WG3相关联的国际标准化组织是:国际标准化组织光学仪器技术委员会 / 光电分委员会 / 光电系统激光术语和测试方法工作组 (ISO/TC172/SC9/WG1)、IEC/SC47E( 半导体分立器件 )。

3.2 IEC 62471《灯和灯系统的光生物安全》系列标准

IEC 62471系列标准由WG9负责制定和维护。为了同IEC 60825基础标准相配套,IEC/TC76组建了由WG1、WG8和WG9的联合工作组参与协调在制定IEC 62471系列标准过程中的光辐射安全问题。与WG9相关联的国际标准化组织是CIE、IEC/TC34。IEC 62471-1《第1部分:安全要求及分类方法》是IEC 62471系列的基础标准。

3.3 ISO/IEC 60601《医用电气设备》系列标准

该系列标准中与激光相关的标准由WG4负责制定和维护,标准以双编号形式在ISO和IEC出版。其包括的两项标准是:ISO/IEC 60601-2-22《第2部分:外科整容治疗和诊断用激光设备基本安全和必要性能的专用要求》、ISO/IEC 60601-2-57《第2-57部分:对治疗、诊断、化妆 / 美容强光设备的安全和基本性能的专用要求》。

3.4 ISO/IEC 11553《机械安全 激光加工机械》系列标准

该系列标准由三项标准组成,JWG10负责制定和维护,标准以双编号形式在ISO和IEC出版。

3.5 ISO/IEC WD19818《避免眼和脸受到激光辐射的要求》标准

ISO/IEC WD19818是国际标准化组织 / 人员安全防护服装与设备技术委员会 / 眼睛和脸部防护分技术委员会 / 眼睛和面部激光辐射防护工作组 (ISO/TC94/SC6/JWG1) 提议制定的标准,因为涉及眼和脸部的激光辐射安全防护内容,2014年IEC/TC76与ISO/TC94/SC6/JWG1成立了JWG12。JWG12负责制定和维护ISO/IEC WD19818标准,标准以双编号形式在ISO和IEC出版,ISO/IEC WD19818也是JWG12制定的首个标准。

4 结语

IEC标准 第5篇

IEC标准61784-2指定了通信规约, IEC61158规定了现场总线服务和协议。POWERLINK即“CANopen over Ethernet”, 提供了广泛的技术优势。此外, 标准化也为用户和制造商提供了可靠的投资保障。

自2001年在自动化领域使用以来, POWERLINK已经成为实时现场总线市场的领头羊, 目前已在超过200家设备制造商, 40, 000台机器设备投入运行。Ethernet POWERLINK标准化组织 (EPSG) 的会员及用户已超过400家, 包括驱动和元器件生产商, 用户和技术支持。

IEC系统标准化工作方法解析 第6篇

IEC已注意到其目前的工作重点关注的是产品所需的标准,而在系统层面缺少标准的制定。为适应开展电工电子领域新兴技术向系统化发展的趋势, IEC理事局(CB)、IEC标准化管理局(SMB)、合格评定局(CAB) 及市场战略局(MSB) 等各级高层管理机构均意识到IEC应着力开展系统标准化的工作。

2004 年,IEC发布了一份行政通告,通告中首次提出技术委员会制定系统标准化的方法,也就是从那时,IEC开始探索系统标准化的相关事宜。为此,IEC/SMB于2012 年成立了一个特别工作组即ah G35,负责IEC系统标准化的研究工作并形成系统标准化概念、工作程序、机构职能等方面的工作报告。通过ah G35 对系统标准化的研究,IEC/SMB认为若工作领域完全涵盖在一个现有的技术委员会(TC)中,则可以由几个工作组解决系统层面的这种需求,但目前由于技术的多样化发展及新兴技术的融合,尤其是大规模的基础设施的出现,则需要一个从上到下的系统标准方法,从系统或系统构架上入手开展工作,而非从产品层面入手。 2013 年,IEC/SMB批准了ah G35 提出的“系统标准化”(Systems Activities)这一研究成果。IEC “系统标准化”这一全新概念将在IEC内部实施,旨在提高系统工程方法论的应用,以应对复杂系统的需求,并不用于解决技术委员会之间的冲突。

2 系统标准化相关术语和定义

为了更好的理解系统标准化,IEC给出了系统标准化相关的术语和定义。

系统(system):一个相互作用、相互关联或相互依存的元素组成的有明确目标的复杂群体。该群体需具有其特殊结构和工作方法,以便给IEC利益相关者提供应用程序和服务支持。

系统评估组(System Evaluation Group,SEG):用于系统制定标准第一阶段的一个公开小组,其职责是聘请专家、确认利益相关者以及规定系统总体架构和解决系统边界划分等问题。

系统委员会(System Committee,Sy C):在系统层面、而非产品层面开展工作的特殊委员会,负责定义参考架构、使用案例和恰当标准,并研究制定接口、功能和系统范围中要素相互联系的标准和导则。( 注:系统委员会可以制定国际标准和出版其他IEC出版物。总体上,其职能与常规TC一样,但在与Sy C的组织联系程序方面存在特殊程序。)

系统资源组(Systems Resource Group,SRG):由系统专家组成的一个小组,旨在为研究制定和使用系统专业工具和软件应用提供指导,促进运用工具并在各个系统委员会之间分享最佳实践经验。

3 系统标准化程序和结构

系统标准化活动分两个阶段开展,另外还有一个工作组作为所有承担系统活动的系统资源组。

第一阶段:以系统评估组的形式开展工作。系统评估组可以广泛公开地接触利益相关方,负责确定活动的范围和深度,识别参与者,根据利益相关方群体的意见提出所需工作类型和时间等总体内容。

第二阶段:以系统委员会的形式开展工作。在SMB批准提案并经各国家委员会(NC) 投票通过后成立系统委员会。该阶段的工作重点则集中在技术工作和预期出版物的研制方面,其工作程序类似现有的产品技术委员会,但与产品技术委员会相比,系统技术委员会有更多的联络组织工作以及更多地与相关技术委员会开展互动。系统技术委员会起草的标准出版物并非传统的标准,而主要是系统参照架构,领域定义、案例和其他计划项目等,标准出版物的内容只涉及系统层次( 高于产品层次),不得与产品技术委员会标准重复。

系统资源组将负责制定工具和工作过程,在承担系统层面工作的各个系统组之间分享经验。

3.1 第一阶段( 系统评估组SEG)

系统评估组旨在评估工作涉及的技术广度,通常涉及一个TC以上的工作范围。同时,成立SEG更多用于评估新技术领域,评估现行技术领域也可以是成立系统评估组的理由。

系统评估组的成立需提交成立提案,该提案尽可能包括下列要素:

市场需求、市场相关性和商业驱动要素;

法规需求和其他国家或区域的限制要求;

其他组织或产业的相关活动和其他有价值的信息;

确定IEC之外的潜在参与者;

评估并确定系统工作的环境、能源和安全要素;

IEC标准或其他出版物间存在的分歧,并指出缺少和必须修改的内容;

哪个IEC TC/SC应该参与这项工作;

IEC之外的哪些组织应该参与这项工作;

系统评估组名称、范围、结构、主席建议。

根据对上述提案内容及IEC外部的潜在参与方等各项事宜的评估后由SMB决定成立系统评估组,其生命周期一般为18~24个月,且不会有持续的任务。系统评估组的成员既可以包括IEC内部参与方也可以包括IEC外部参与方、相关TC/SC代表、SMB成员代表和NC代表,没有明确的人员数量限制。IEC中央办公室作为系统评估组的秘书处并提供行政支持。系统评估组每年向SMB做一次工作进展报告。

系统评估组一旦成立,则应确定相关利益方、工作范围、建议构架和路线图,并规划和组织标准化活动。它通常不负责标准制定的具体事宜,也不协调技术委员会间存在的技术问题。一旦系统评估组完成其主要工作并且下一步的技术协调工作急需开展,则应立即提出成立系统委员会的建议。此时第一阶段宣告结束。

3.2 第二阶段( 系统委员会Sy C)

成立系统委员会需由系统评估组、SMB或国家委员会(NC) 提出。

基于工作范围、所涉及TC或其他外部标准化组织的工作领域向SMB提出,经SMB考虑,最后由IEC各NC投票通过是否成立系统委员会。如果某些TC正在开展系统层面的标准化活动,SMB一般不接受将这些TC转为系统委员会。

(1) 系统委员会与现有TC/SC的关系及联络

系统委员会的构架和运行程序与现有的TC非常类似,但编号与其有区别,用字母编号,如Sy C-AAL、Sy C-EE。总体上,系统委员会应尽可能依据导则规定的程序开展工作。

系统委员会虽然在接口和功能需求设置方面高于现有TC/SC,但无权要求TC/SC开展、停止或改变工作,而应通过与有关TC/SC合作等方式达成共识。只有IEC/SMB对TC拥有行政命令权。

若某个TC希望参与系统委员会的工作,则可要求与系统委员会建立联络,成为其联络组织,并应遵守IEC对联络组织的相关规定。

外部联络机构应向系统委员会提出申请,经系统委员会批准后建立与TC同等的联络关系(A或D类联络关系)。

(2) 系统委员会制定的出版物

系统委员会制定包括参照架构、领域定义、用例、互操作性等内容的非传统标准出版物,也可以制定包括国际标准在内的其他出版物,这些出版物的架构和格式需由IEC导则维护组和系统资源组来确定,但所有文件都将通过常规IEC投票过程决定出版物类型。系统委员会不得制定TC领域的出版物,也不能代替TC工作或与TC工作重复。同样,TC也不得制定系统委员会的出版物。

系统委员会制定的所有文件在表决分发前应在其内部达成一致,再按照IEC投票程序进行投票表决,所有NC都具有投票权。对于非国际标准出版物,需要在所有P成员和联络组织之间达成共识。

(3) 系统委员会的结构

系统委员会设主席、秘书(IEC中央办公室提供秘书)、主席顾问组和技术官员( 来自IEC央办公室)。

各NC可作为P成员参与相关活动并具有投票表决权。主席顾问组由核心专家参与,负责审议系统委员会的所有管理工作、协调工作,过程文件和工作文件。

系统委员会一旦成立就应和TC一样行使职责:包括会议报告、向SMB定期报告、标准制定计划(SBP)、定期与SMB对话、提出工作效率、工作所需时间、是否继续开展工作等内容以供SMB审议。

系统委员会还具有两个非常关键的职责:一是协调联络组织,确保与利益相关方之间的沟通协作;二是协调、跟踪并管理工作项目计划及这些项目的实施情况。

系统委员会一旦成立,则系统标准化活动第二阶段结束。

3.3 系统资源组(SRG)

系统资源组由SMB批准成立,是系统委员会的咨询机构,负责收集并分享系统委员会之间的最佳实践,制定编写参照架构、路线图和用例的工具和指导,并作为系统组制定参照架构的智库,不涉及系统组内的技术工作。

原则上,系统资源组主要负责系统标准化科学,提出支持系统标准化的基础设施,但不负责参与系统组的技术工作。为了更好发挥职能,系统资源组需要与IEC的IT人员就使用数据库和协作工具开展合作。

系统资源组的成员大部分是系统专家,这些专家由各自的NC推荐并由SMB批准。

系统资源组与所有系统委员会一起工作,但它不同于SMB指定的咨询委员会。

现在IEC主要是要加强对系统标准化程序的理解,逐步拓宽其应用范围,争取更多地与其他标准化组织、以及相关国际非标准化组织开展合作,并将在2014 年展开系统标准化的培训工作。

4 智慧城市评估组

根据系统标准化活动这一程序,IEC成立了智慧城市和智能电网两个系统评估组,其中智慧城市评估组(SEG1) 的工作由中国电子技术标准化研究院牵头开展。2013 年5 月,IEC/SMB批准成立智慧城市系统评估组,中国已有20 多位专家参与该组的工作。2013 年12 月9 日召开了智慧城市系统评估组的首次成立会议。根据IEC系统标准化这一全新程序要求,会议确定了智慧城市评估组的组织架构、工作范围、工作流程和工作方法。我国在SEG1 中承担了联合召集人职务,并承担了一个任务组1(TG1: 术语、评价、指标、城市战略调研) 的工作。此外,我国分别从智慧城市标准的总体情况、行业试点项目、研究成果、产业应用四方面作了报告,并向大会全面呈现了中国智慧城市标准化工作情况。该系统评估组将于2014 年2 月26 日召开第二次会议,进一步细化相关工作程序和内容。

据了解,目前已有ISO、IEC、ITU-T、ISO/IEC JTC1 等24 个国际或国外组织开展了智慧城市相关标准研究,智慧城市已成为这些组织的共同工作热点。智慧城市标准是支撑智慧城市科学健康发展的重要基石,智慧城市标准化有助于促进认识统一、互联互通、共享协同、提高通用性、降低成本,促进产业链分工协作,对智慧城市发展具有极其重要的作用。但从整体看,目前智慧城市国际标准体系尚未建立,关键标准缺位,信息共享和应用协同存在一些困难。

5 结语

从当前电子信息领域技术发展来看,单一产品技术已经朝着多元化应用方向发展,随之而来的则是系统框架下的产品技术应用的集合。传统的国际标准制修订都是由下至上开展的,即各国通过相关IEC技术委员会的渠道提出国际标准制修订提案,按照IEC导则规定的程序进行投票,最终形成国际标准,但这种标准化工作模式只适于某个单一技术领域的产品或设备。而目前由于技术的多样化及其在新兴市场的融合,则急需一个从上到下的标准方法,从系统或系统构架上入手开展工作,做好规划,而非从产品层面入手,才能适应市场的需求。IEC提出的系统标准化方法就是由上至下的标准制定模式,该方法可以确保系统标准化工作的协调性和一致性,也更加适于开展横跨多个技术领域的设备系统标准化工作。

为适应当前电子信息领域市场的快速变化,IEC已经展开标准化工作的新模式。近年来,中国在电子信息领域向IEC提交了50 多项国际标准提案,但大都是一些产品标准或单一技术的标准。目前,我国通过研究IEC这种从上至下的新模式和工作程序,在某些领域适时开展相应工作,如环境、安全和健康等领域,结合国内相关产业情况,在自主创新的基础上,提出中国的国际标准提案,做到真正实质性参与国际标准化工作,从而推进中国国内电子信息领域标准化工作。

摘要：介绍了IEC系统标准化的概念及相关术语,及系统标准化的工作程序及其中涉及组织机构的职能,包括:系统评估组、系统委员会及系统资源组。在此基础上,概述了根据IEC系统标准化程序建立、由中国专家牵头的智慧城市系统评估组的标准化工作情况,并提出未来中国在IEC的国际标准化工作建议。

IEC标准 第7篇

近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网在世界范围内已形成共识[1,2]。为了推动智能电网建设、确保智能电网健康有序地发展,各主要国际标准组织以及包括中国在内的许多国家都在大力推进智能电网标准化工作,相继提出一批对智能电网建设具有重大影响、并适用于智能电网多个技术领域的核心标准,如国际电工委员会智能电网战略工作组(IEC SMB SG3)推荐了涉及开放性架构、互操作性、网络安全性等方面的5项标准,作为智能电网核心标准;美国国家标准与技术研究院(NIST)建议美国联邦能源管制委员会(FERC)识别出有关智能电网互操作性和网络安全性的5个“基础性”标准集;美国前商务部长骆家辉和能源部长朱棣文联合宣布了第1批16个智能电网协同性与安全性的行业标准;中国国家电网公司推荐了首批22项坚强智能电网核心标准等[3]。在这些有关智能电网的标准中,IEC 61970作为智能电网建设中构建标准语义模型、提升互操作性的标准,每一次都被囊括其中。本文旨在介绍其最新研究情况。

1IEC 61970进展简介

IEC 61970是国际电工委员会第57技术委员会第13工作组(IEC TC57 WG13)负责制定、面向控制中心的能量管理系统应用程序接口(EMS-API)的系列标准,它包含公共信息模型(CIM)和组件接口规范(CIS)两部分内容[4,5]。经过十几年的持续发展和完善,基于多次互操作实验的成果,IEC 61970中的CIM从原先面向电力系统稳态领域逐步扩展到电力系统规划、动态等诸多领域,CIM版本也从2005年的CIM10演变成目前正在制定中的CIM15,基于对象管理组织(OMG)和OPC(OLE for process control)等标准技术的CIS规范也因传统OPC技术变化而进行了较大调整。

附录A中表A1展示了2011年6月IEC 61970各部分的研究状态。在欧洲输电运营商联盟(ENTSO-E)的支持下,基于IEC 61970的电力系统模型交换已经在欧洲主要电网运营机构内部实现,并在2010年7月进行了第1次互操作实验,为IEC 61970在智能电网的应用提供了有益借鉴。

国内电力行业对IEC 61970的研究始于2000年前后,研究人员主要是电网公司从事运行控制方面的人员、国内各主要EMS开发商、电力设计研究院所和高校的相关人员。国内对IEC 61970的研究内容主要是标准的翻译、转化及基于IEC 61970的电力系统软件开发等。全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会的EMS-API工作组与IEC TC57 WG13对口[6],负责IEC 61970在中国电力系统内的转化和宣贯工作。目前,IEC 61970出版的11个部分中,有9个已经转化为中国的行业标准,其余2个正在研究和转化中。

2CIM演变

CIM以面向对象的方式描述了电力系统各领域的模型,是IEC 61970的核心内容[7]。早期的IEC 61970 CIM主要内容为EMS信息模型中的对象,随着后续不断的完善与发展,逐渐扩展到电力系统运行的所有公共对象建模。这样,IEC 61970 CIM的方法和内容也可以用于配电、电力市场和变电站等领域的模型构建。

实际上,IEC TC57 WG14和IEC TC57 WG16分别在开发配电管理系统接口标准(IEC 61968)和电力市场通信标准(IEC 62325)时,已不可避免地涉及了电网和运行管理的信息模型。这与IEC 61970 CIM有许多重叠和关联,因此IEC TC57统一协调IEC 61970、IEC 61968、IEC 62325等标准中的信息模型,形成了一个适用于IEC TC57范围的公共信息模型:IEC TC57 CIM。

IEC TC57 CIM以IEC 61970-301 CIM Base所描述的IEC 61970 CIM为基础,其最新的版本号是“IEC61970CIM15v31_ IEC61968CIM11v12_IEC62325CIM01v07”。其中,“CIM15v31”为CIM第15版第31次修改。CIM UML模型的维护工具也从过去的Rational ROSE变更为现在的Sparx Enterprise Architect 建模工具。

IEC TC57 CIM的重要变化描述如下。

2.1 量测模型

IEC TC57 CIM中量测模型最大的变化是将量测(Measurement)类进一步细分为4个子类:模拟量(Analog)、累计量(Accumulator)、字符串量测(StringMeasurement)和离散量(Discrete)。相应地,量测值(MeasurementValue)类也进一步细分为4个子类:模拟量值(AnalogValue)、累计量值(AccumulatorValue)、字符串量测值(StringMeasurementValue)和离散量值(DiscreteValue)。而且限值集(LimitSet)和限值(Limit)也针对模拟量和累计量进行了具体化描述。量测值的质量标志采用了IEC 61850中完整的质量标志集。详见附录A中图A1。

IEC TC57 CIM中MeasurementType不是以类的形式出现,而是作为Measurement类中的一个属性。量测类增加了单位标识(unitSymbol)和单位乘子(unitMultiplier)属性,IEC 61970 CIM模型中的单位(Unit)类已被删除。

2.2 命名模型

CIM中的对象命名一直是其核心内容之一。在CIM演变过程中,对象命名从CIM10中命名(Naming)类变化为CIM11中标识对象(IdentifiedObject)类,IdentifiedObject类在Naming类原有的4个属性基础上又增加2个新的属性,分别是主资源标识(mRID)和本地名(localName)[8]。CIM15中,对象命名又进行了较大调整,构建了1个可扩展的命名模型,以灵活的方式定义对象的其他命名,如附录A图A2所示。命名模型描述了定义对象其他名字的类图,以及它们是如何与定义名字类型的特定用户关联的方法。命名模型允许为特定领域定义特殊的命名,而不是强制规定一种命名规则。命名模型还允许在上下文环境中去交换命名规则,且别名(aliasName)、路径名(pathName)和本地名的概念都能通过此模型实现。

2.3 图表布局模型

IEC TC57 CIM中增加了图表布局模型,如附录A中图A3所示。其目的是要支持包括单线图在内的各种模型图表及任何模型数据的图形化展示。该模型通过建立图表对象与IdentifiedObject间的关系使得任何模型对象都能被放入图表布局中。图表布局模型能描述图表位置、与模型对象的链接和展现样式,但不包括渲染图表的所有细节。图表接收方可以基于上下文环境、与模型对象的链接和图表样式使用自己的渲染样式。

2.4 变压器模型

为了在三相平衡和不平衡情况下采用统一的变压器模型,支撑配电领域三相不平衡建模,在CIM15中对变压器模型进行了较大修改,如附录A中图A4所示。在IEC TC57 CIM的变压器模型中,原模型中的变压器绕组类(TransformerWinding)被TransformerEnd以及它的具体类——变压器侧类(PowerTransformerEnd)所取代。通过端子类(Terminal)中序号属性(Terminal.sequenceNumber)及变压器侧与端子间的关联关系,来区分变压器端子所连接的变压器侧是高压、中压、低压中的哪一侧。为细化三相不平衡情况下的变压器建模,IEC TC57 CIM中增加了用于油箱细节建模的变压器油箱侧类(TransformerTankEnd),增加了变压器三角形接线阻抗类(TransformerMeshImpedance)和星形接线阻抗类(TransformerStarImpedance)。

如附录A中图A4所示的变压器和油箱模型中,可以通过细化变压器油箱模型来详细描述变压器内部的绕组分相连接和三相不平衡模型。输电系统通常采用三相平衡方式,变压器不需要分相描述,因此一般不需要构建油箱模型。但如果需要描述分相细节,就应在建模时增加变压器油箱对象。

3CIS变化

IEC 61970 CIS制定了应用或组件间进行信息交换的标准化接口以及这些接口所使用的事件类型和消息内容,并建立了接口与特定技术间的映射。其目的在于为独立开发的应用或系统集成提供标准的接口,同时保证互操作性,减少企业应用集成所需的工作量。

CIS分为级别1和级别2。级别1描述了接口的功能需求,这些接口被用于不同应用或组件间的数据信息交换和标准化访问公共数据,对应于IEC 61970中的4**部分,该部分与实现技术无关;级别2描述了采用特定技术对这些接口所使用消息的具体实现,即建立了接口与特定技术的映射,对应于IEC 61970中的5**部分,该部分与实现技术相关。在级别1中包含了一系列通用接口定义(GID)标准,包括IEC 61970-402/403/404/405/407。这些通用服务都基于已有的国际或工业标准,如OPC、OMG等。

图1展示了已经发布的CIS通用服务及其与OMG和OPC标准的关系[9]。第1行是IEC 61970,方括号内是引用的OMG和GID标准;第2,3行分别是IEC 61970所基于的OMG和OPC标准。图1中,DAF(data access facility)为数据访问设施,DAIS(data acquisition from industrial systems)为工业系统的数据采集,HDAIS(historical data access from industrial systems)为工业系统的历史数据访问,这些都是OMG标准。

在CIS通用服务中明确引用OMG和OPC等组织的标准避免了不必要的重复工作,加速了IEC 61970 CIS标准的制定,但这种依赖性也决定了CIS通用服务将随OMG和OPC标准的变化而同步调整。随着传统OPC技术取得突破,OPC基金会 (OPC Foundation) 发布了最新的数据通信统一方法——OPC统一架构 (OPC unified architecture, OPC UA)。OPC UA在第1代OPC技术规范的基础上,将OPC从以微软为中心的COM/DCOM技术转化为开放式标准。OPC UA现已作为IEC 62541系列标准由IEC TC65E制定出版,因此,原只针对电力行业的IEC 61970-402/403/404/405/407将不再作为标准使用,而是由在多个行业领域被广泛实现的IEC 62541所取代。2011年3月,IEC TC57 WG13向IEC提交了废止IEC 61970-402/403/404/405/407标准的报告。目前,IEC 61970 TC57 WG13关于CIS部分的主要工作是,制定以标准号450开始的一系列描述应用或系统之间信息交换内容,即信息交换模型(IEM)的标准。

4 图形标准发展

为了实现不同系统、不同厂家和不同电力企业间的图形交换,IEC 61970在其453部分描述了基于CIM和可缩放矢量图形(SVG)格式的图形交换标准[10]。2008年6月发布了第1版,目前IEC TC57 WG13正在进行第2版的制定。从最初只是提出领域信息交换和图形交换概念,发展到提出以SVG为主的交换方式,直至在第2版中只描述静态的图表布局,IEC 61970图形交换标准的发展是一个逐步成熟的过程。

4.1基于CIM的图形交换

IEC 61970-453图形交换标准的第1版名称是基于CIM的图形交换,主要包含2个部分:一部分是图形的描述,另外一部分是与领域对象关联的描述。在图形的描述中,可以看到很多基于SVG的形式,图表对象CgoDiagram、图形对象CgoGraphicalObject、组对象CgoGroup、层定义CgoLayer、图表视图的定义CgoDiagramView等UML对象,基本与SVG元素相对应。在这部分还描述了图形对象的动作形式(用户交互逻辑和复杂对象)和表现形式。在标准的第2部分说明了SVG中如何使用元数据(metadata)与CIM中的领域对象进行关联。

4.2 图表布局子集

目前,正在制定的第2版图形交换标准的名称是图表布局子集。它去掉了表现逻辑、用户交互逻辑、复杂对象、metadata等第1版所关注的内容,将标准范围规定在以中性的UML语言重点描述静态图表布局。因此,它只是描述CIM对象在显示空间中的位置。其UML对象包括图表对象Diagram、图形对象DiagramObject、图形点组对象DiagramObjectGluePoint、图形点对象DiagramObjectPoint、图形对象风格DiagramObjectStyle、文字图形对象TextDiagramObject,可视层定义VisibilityLayer。

在第2版中,还将发生如下变化:通过支持增量的图表布局可以与增量的CIM模型相对应;所有的图表对象都由点所构成,这在第1版中没有明确规定;通过图表对象与IdentifiedObject关联,支持所有的CIM对象都有对应的图表图像;使用DiagramObjectGluePoint来表征CgoGroup等。

5 结语

作为智能电网核心标准的IEC 61970,在模型、接口和图形等方面都发生了比较大的变化,应在电力系统模型构建、信息共享、业务融合等方面进行深入研究和推广应用。事实上,中国对IEC 61970的研究也取得了较大进展,以IEC 61970-301、 IEC 61970-453等系列标准为基础,结合智能电网调度技术支持系统的实际应用需求,已提出了电网通用模型描述规范(简称E语言)、电网图形描述规范(简称G语言)、电力系统简单服务描述语言(简称S语言)和电力系统动态消息描述规范(简称M编码)等基础平台系列规范。目前,该系列规范已经成功应用于智能电网调度技术支持系统的研究、开发和实施,并且已经向IEC TC57技术委员会提交了基于CIM的高效模型交换格式(CIM/E)和基于CIM的图形交换格式(CIM/G)2项国际标准提案。这对于促进中国将智能电网相关技术领域的优势转换为先进的标准优势,占领国际智能电网技术的制高点,提高中国相关产业在国际智能电网市场的核心竞争力具有非常重要的意义。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

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IEC标准 第8篇

关键词：IEC61850,IED,建模,工程,《DL/T860实施技术规范》

0 引言

IEC61850变电站通信网络和系统标准,是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统的唯一国际标准[1]。该标准详细阐述了分层的变电站通信体系结构,通过定义抽象的类和服务,实现了应用和通信的解耦,为不同生产厂商的智能电子设备(IED)之间实现互操作性和系统无缝集成提供了途径。它的推广和应用为变电站自动化系统实现全数字化奠定了基础。

IEC61850的核心内容包括:采用面向对象建模技术对变电站功能和智能电子设备建模;为实现应用与通信分离,采用抽象通信服务接口映射到具体通信协议栈;基于扩展标识语言(XML)的变电站配置语言(SCL)对系统和智能设备进行配置。其中,利用面向对象的统一建模技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口对实际IED进行建模是IEC61850标准应用的关键[2]。

IEC61850在保护建模方面与国内的继电保护应用现状还有一定的差距,为满足国内需求,国家电网公司发布了《DL/T 860实施技术规范》。本文依据IEC61850建模思想,以某中压线路微机保护装置为例,结合实施技术规范,重点阐述IED工程化建模时所遇到的一些问题及解决方法。

1 IEC61850中的IED建模技术

1.1 IEC61850建模技术

变电站自动化系统由IED组成,并由分布于IED中LD的LN交互完成其系统功能。IEC61850-7部分采用面向对象的建模技术,描述了若干类以及这些类的特征和类的服务。这些类描述了变电站自动化通信系统模型的层次结构:服务器、逻辑设备、逻辑节点和数据对象等部分,如图1所示[3]。

IED的分层信息模型自上而下分为4个层级:Server(服务器)、Logical Device(逻辑设备)、Logical Node(逻辑点)、Data Object(数据对象)。每个IED包含一个或多个服务器,每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包括逻辑节点,逻辑节点包含数据对象,数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。任何一个客户都可以通过抽象通信服务接口(ASIC)和服务器通信访问数据。

1.2 IED建模思想

IEC61850关注的是可以在网络上传输的信息。所谓建模,就是把功能可以对外交互的信息组织在模型中,并建立合适的通信服务以确定信息的传输方式和过程。基于IEC61850的IED建模思想是:对实际间隔层设备功能进行抽象,依据面向对象思想分析设备的逻辑构成,对传统的过程化流程实现的功能进行解耦分析,抽象出设备所含有的逻辑节点以及每个逻辑节点所含的参数、属性,找出逻辑节点之间的数据流向,再利用统一建模语言工具对其进一步分析[4]。

在对一个IED装置进行建模时,首先要确定该IED具有哪些功能,哪些功能是用来交换数据的。然后,根据IEC61850-7-4标准,将每个需要进行数据交换的变电站自动化功能逐一分解为若干个逻辑节点。一旦确定了某个逻辑节点,就得到了逻辑节点类中所有的兼容数据。这些数据都分为“必选”和“可选”2类。“必须”数据是强制性的,逻辑节点的实例化必须具有,而“可选”数据应根据IED的实际情况而选取。如果“必选”和“可选”都不能满足该IED的实际功能需求时,需要扩展数据[5]。

建立好逻辑节点后,以这些逻辑节点的公共特征为依据,划分逻辑设备。一个逻辑设备至少包含3个逻辑节点1个LLN0(逻辑节点零)、1个LPHD(物理设备信息)和1~n个LN(待定逻辑节点)。

最后将IED建模为一个或多个Server类的实例,通信模式采用为客户/服务器模式或订阅者/发布者模式。

2 IED工程建模方法

由于IEC61850中定义的保护逻辑节点是按照国外的保护装置设计的,与国内的应用需求有一些不相适应的地方[6]。下面将分析工程化建模时所遇到的问题,并结合《DL/T 860实施技术规范》,给出解决方法。

2.1 软压板建模

保护装置中使用软压板来设置某个保护功能的投入或退出。但是在IEC61850标准中并没有给出软压板的表述。

《DL/T 860实施技术规范》指出:保护压板数据应建模于保护逻辑设备中。保护功能压板宜建模于LLN0。保护出口压板宜建模于PTRC(保护跳闸条件)和RREC(自动重合闸)中[7]。

建模时,dsRelayEna(保护压板数据集)建立于PROT(保护)逻辑设备中的LLN0(逻辑节点零)逻辑节点,还应建立引用了该数据集的报告控制块brcbRelayEna,实现保护压板信息的及时上送。

2.2 逻辑节点建模

在实际的保护功能建模中,有很多保护功能在IEC61850中并没有相应的保护逻辑节点。遇到这种情况,先分析一下保护功能,判断标准已有的LN类是否满足功能要求,若满足,则采用合适的LN类。若不满足被建模功能,则考虑是否可以用通用的LN类来描述,即GAPC(通用过程自动控制)和GGIO(通用过程输入/输出)。

比如说线路保护装置的加速保护。装置设立独立的加速保护段,当重合于故障或者手合于故障时,加速保护不带时限无选择性地动作跳闸加速故障的切除。逻辑框图如图2所示。

在IEC61850标准中,并没有定义加速保护这个逻辑节点。但是从保护逻辑框图中可看出,后加速保护中的两个定值电流和时限,和PTOC逻辑节点类的逻辑是相似的。因此,在保护功能建模的时候,可以用PTOC来表示加速保护。同理,过负荷保护、充电保护均是PTOC逻辑节点类的不同实例。

还有一个需要注意的地方,如果没有合适的LN类符合被建模功能的核心需求,则可以新建LN类。新建LN类的名称,则要符合标准所规定的逻辑节点组相关前缀的要求,不可以与已经存在的LN类名称相冲突。但是为了保证各个厂商IED之间的互操作性,一般不建议新建LN类。

2.3 数据扩展

IEC61850所定义的逻辑节点中的数据比较少,如果不进行扩充,很难满足保护装置的需要。扩展数据时,先判断LN类中已有的可选数据是否满足要求,若满足,则应使用可选数据。若不能满足建模需求,则在该LN类中新建数据。新建的数据不可与已有数据名称冲突,要采用标准所规定的通用数据类和基本数据类型,要提供详细的描述和用法等信息。此外,不宜扩充通用数据类、复杂数据类型和基本数据类型。

2.4 GOOSE建模

装置GOOSE输入定义采用虚端子的概念,在以“GOIN”为前缀的GGIO逻辑节点实例中定义DO信号,DO信号与GOOSE外部输入虚端子意义对应,通过该GGIO中DO的描述和d U(使用UNICODE字符的文字描述)可以明确描述该信号的含义,作为GOOSE连线的依据。在相应LD的LN0中定义GOOSE数据集和GOOSE控制块用来发送GOOSE信号。在GOOSE数据集中预先配置满足工程需要的GOOSE输出信号。

GOOSE通信中断应该送出告警信号,设置网络断链告警。在接收报文的允许生存时间的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE报文时判断为中断。另外,GOOSE通信时对接收报文的配置不一致信息须送出告警信号,判断条件为配置版本号及DA类型不匹配。

另外,装置应该通过在ICD文件中支持多个Access Point(访问点)的方式支持多个独立的GOOSE网络。

2.5 逻辑设备建模

把某些具有共同特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。逻辑设备的划分以功能进行,一般分为以下几种:公用LD,测量LD,保护LD,控制LD,录波LD,智能终端LD等。

在工程实施中,根据工程需要适当地组合。

3 IED工程化建模实例

中压线路XRL-261微机保护装置适用于中低压输电线路出线,实现的功能有:三段过流保护、过负荷保护、接地保护、低周减载保护、低压解列保护、加速保护、重合闸、自动序位减载保护、模拟量测量、故障录波、开关量输入和告警等。根据IED工程建模方法,本文对其进行建模。

XRL-261可建模为两个服务访问点,S1(普通MMS服务)和G1(GOOSE专用服务)。在S1访问点,建模为一个Server类,通信方式采用服务器/客户端模式。在G1访问点,建模为一个Server类,通信方式采用订阅者/发布者信息。开入报文作为GOOSE的订阅者,定义该装置接收哪些GOOSE输入,每个输入相对应的Extref(外部引用)中DO信号的引用名。

XRL-261根据功能的划分,在S1访问点,可建立5个LD:LD0(公用LD),MEAS(测量LD),PROT(保护LD),CTRL(控制LD)和RCD(录波LD)。各逻辑设备的具体构成如表1所示。

逻辑设备LD0的LLN0包含:(1)装置的参数数据集dsParameter;(2)装置自检告警数据集dsWarning,包含了装置自检告警信息;(3)报告控制块brcbWarning,引用数据集dsWarning,实现装置自检告警信息的及时上传。GGIO1:保护装置自检。

逻辑设备MEAS的LLN0包含:(1)保护遥测数据集dsRelayAin,包含了电压、电流等模拟量的测量信息;(2)报告控制块urcbRelayAin,引用数据集dsRelayAin,实现模拟量测量信息的及时上送。MMXU1:保护测量。

逻辑设备PROT的LLN0包含:(1)保护压板数据集dsRelayEna及引用了该数据集的报告控制块brcbRelayEna;(2)保护定值数据集ds Setting;(3)保护事件数据集dsTripInfo及引用了该数据集的报告控制块brcb Trip Info;(4)保护故障数据集dsAlarm及引用了该数据集的报告控制块brcbAlarm。PTOC1、PTOC2、PTOC3:三段式过流保护;PTOC4:加速保护;PTOC5:过负荷保护;RREC1:自动重合闸;PTUF1:低周减载保护;PTUV1:低压解列保护;PSDE1:接地保护;GAPC1:自动序位减载保护;TCTR/TVTR:电流/电压互感器;GGIO1:保护压板;GGIO2:保护事件;GGIO3:保护告警。

逻辑设备CTRL的LLN0包含:(1)保护遥信数据集ds Relay Din及引用了该数据集的报告控制块brcbRelayDin;(2)通信工况数据集dsCommState及引用了该数据集的报告控制brcbComm State。GGIO1:保护开入;GGIO2:GOOSE接收软压板;GGIO3:GOOSE异常告警;GGIO4:GOOSE输入信息。

逻辑设备RCD的LLN0包含:故障录波数据集dsRelayRec及引用了该数据集的报告控制块brcbRelayRect。RDRE1:故障录波。

在S2访问点下,可建立1个LD:GOLD。逻辑设备GOLD是GOOSE的专用服务。它由LLN0、LPHD1、PTRC1(GOOSE跳闸)、GGIO1(GOOSE输入信息)构成。其中LLN0包括:(1)GOOSE信号数据集ds GOOSE0,包含了GOOSE的跳闸信号;(2)Inputs(绑定外部信号)部分定义了该装置输入的GOOSE连线,每一个GOOSE连线包含了装置内部输入虚端子信号和外部装置的输出信号信息。

4 结论

本文根据IEC61850建模思想,结合《DL/T 860实施技术规范》,针对进线保护装置XRL-261I、出线保护装置XRL-261A进行了建模研究,实例验证了通过这种建模方法得到的配置文件结构清晰、功能合理。在西安供电局10 kV数字化开闭所工程中得到应用,能够比较好地满足工程需要。

参考文献

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