钡铼技术趣解系列第八集:趣解电力IEC61850协议

2025-07-04 11:25:25 钡铼技术

你知道吗?
在电力圈,有一门“语言”堪称技术流派中的爱因斯坦 + AI翻译官 + 电力调度高手于一身,它就是今天的主角——IEC 61850

今天,钡铼技术就带你用轻松的方式,搞懂 IEC 61850 到底是啥、它有多牛、又能干啥!



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IEC 61850 是什么?

IEC 61850,是国际电工委员会(IEC)制定的一套用于电力自动化系统的数据通信标准主要用于:

  • 变电站自动化系统

  • 风电场、光伏站等新能源系统

  • 电网调度通信系统

通俗点讲:
它就是让电力系统中各种设备说同一种语言、理解同一个逻辑、在极短时间内完成配合动作的一套标准体系。


和传统协议有什么不一样?

以前,设备通信靠啥?Modbus、IEC 104、甚至232/485串口通信。
这些协议虽然“老当益壮”,但结构简单,主要是“问答式”:

主站:你电压多少?
设备:220V。
主站:你电流多少?
设备:10A。

效率低、时效差、联动慢。

而 IEC 61850 则像是“全自动群聊+事件触发+智能建模”:

  • 一台断路器动作了,GOOSE 报文在毫秒级内广播出去

  • 保护装置马上反应,启动跳闸

  • SCADA系统立即接收到报告,显示当前故障信息

全过程只需要几毫秒!


IEC 61850 有哪些关键词?

关键词
简单解释
逻辑节点 LN
把设备功能模块化,比如电压监测、开关控制
ICD/SCD 文件
每个设备的“身份证”,包含通信配置
MMS 协议
和 SCADA 交互数据用的协议,像“工业微信”
GOOSE 报文
实时事件广播,快速告警/联动用
SV 报文
采样值广播,适用于保护和测量

IEC 61850 有什么用?

▶ 毫秒级事件响应适用于继电保护、开关控制等必须“快狠准”的动作。

▶ 设备建模统一变电站再多设备、再多厂家,也能“统一语言”。

▶ 自动识别与配置支持“即插即用”,一插上去,SCADA系统就知道是谁、在哪儿、干嘛的。

▶ 高度兼容未来智能电网特别适合光伏、风电、储能等新型电力系统。


核心对比:IEC 104 vs IEC 61850

选手一号:IEC 104

  • 全称:IEC 60870-5-104

  • 身份:电力远程监控协议

  • 上线时间:上世纪90年代

  • 通信方式:客户端-服务端(主站-子站)

  • 用武之地:变电站到调度中心的数据上传

  • 特点关键词:轻量、简单、稳定

选手二号:IEC 61850

  • 全称:IEC 61850

  • 身份:智能变电站通信标准

  • 上线时间:2004年左右

  • 通信方式:对象建模+服务通信+事件广播

  • 用武之地:站内设备间高速通信、保护控制联动

  • 特点关键词:高速、灵活、复杂、面向未来

对比维度
IEC 104
IEC 61850
协议模型
面向传输,功能码 + 地址
面向对象,逻辑设备 + 逻辑节点
数据结构
地址 + 类型
抽象数据服务接口 (ACSI)
通信方式
报文定时上送 / 变化上送
客户端服务、GOOSE广播、SV采样
实时性
中等(秒级)
高(毫秒级)
适用范围
站外远程调度系统通信
站内智能设备通信与自动化控制
配置复杂度
较低,主要配置ASDU地址和传输方式
较高,涉及SCL文件、LN建模、服务映射
发展定位
经典稳定型,主用于传统电网
智能未来型,主用于智能变电站、新能源并网
典型应用
SCADA系统上报遥测/遥信
变电站保护装置、开关设备、智能终端之间高速联动


举个栗子

假设你是一个变电站的工程师:

  • 忽然某个电缆出故障,某保护装置立刻发现异常

  • GOOSE 报文一广播

  • 附近的开关装置收到后立即跳闸

  • 整个过程只用了 3ms

以前靠Modbus?还在排队问“出啥事了”……


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