多年来，电力保护继电器一直通过 Modbus、Modbus TCP/IP 和其他专用协议集成到控制系统中。2003年发布的 IEC 61850 通信标准有助于改变电力和能源应用的连接方式。近20年，IEC 61850 帮助公司充分利用基于以太网的通信，并提升了电力保护继电器的性能和灵活性。
在今天的博客文章中，我们将重点介绍公司在使用 IEC 61850 时获得的其他优势，并分享如何无缝实现与 Rockwell Automation® 控制系统的 IEC 61850 连接。
为什么选择 IEC 61850？
IEC 61850 是一项针对变电站自动化系统的国际标准，定义了变电站设备之间的通信。它为智能电子设备（IED）在协议层面之外的互操作性定义了结构。
IEC 61850 的设置使其成为供应商中立的协议，非常适合包含多家制造商设备的变电站应用。IEC 61850 设备共享通用的基于 XML 的配置语言，并采用数据模型方法。这包括：
- 标准化服务和设备行为模型
- 标准化对象模型和命名规范
- 标准化数据含义
- 自描述的面向对象标签
让我们仔细看看数据模型方法的最后一个组成部分。
IEC 61850 支持由逻辑设备和逻辑节点、数据和属性组成的对象名称结构。设备本质上是在告知主设备它将发送哪些数据——所有这些都采用人类可读的名称。这种描述性名称最大限度地减少了某些专用协议网络所需的猜测工作，对于这些网络，您需要查阅协议手册，最终还要维护包含特定协议映射相关地址的 Excel 电子表格（光是想想就让人感到疲惫）。
我倾向于将描述性标签名称与 Studio 5000® 应用中使用的名称进行类比。您可能还记得 SLC™ 500 和 PLC-5® 应用中使用的标签名称，如 B3:0、N7:0 和 F8:0。如果您在排查应用问题时没有带描述的代码版本，就需要花费数小时追踪每个标签对应的参数。现在，借助 Studio 5000® 软件，您可以使用描述性标签名称来说明该点的含义，例如 BreakerOpenStatus，从而大幅节省故障排查时间，并让代码更易于阅读和理解。
总体而言，数据模型方法结合最新的 Studio 5000® 高级集成功能带来了诸多益处。据悉，配置时间最多可节省 75%，大幅减少了设置工作量。凭借提取 IEC 61850 对象并自动创建相应 Studio 5000® 标签的能力，保护继电器的集成变得前所未有的轻松。
此外，该方法还通过确保数据从变电站层传递到控制系统层，再到应用 SCADA 层的过程中信息不会丢失，从而帮助保障数据完整性。
IEC 61850 的其他优势包括：
- 通过带有并行冗余协议（PRP）的保护继电器集成 IEC 61850。这可在高可用性以太网网络上实现无缝网络冗余，帮助您提升设备正常运行时间。
- 采用 GOOSE 消息传递，可在继电器与自动化设备之间实现高速互锁，并且在许多情况下消除硬接线输入/输出。GOOSE 是 IEC 61850 的一个子集，也是该协议独有的功能。
- 通过 IEEE 1588 实现保护继电器网络的高精度时间同步。
适用于 IEC 61850 应用的解决方案
Rockwell Automation 开发了一项资源，可帮助您设置 IEC 61850 应用。Rockwell Automation 电气保护设备库为 IEC 61850 应用提供了完整的可视化标准，并详细介绍了如何将采用该协议或 EtherNet/IP™ 的电力保护设备集成到 PlantPAx® 系统中。该库有助于缩短整体设置和调试时间。与此同时，Rockwell Automation 的智能一体化电源解决方案将电力管理与控制环境融合，提高了对电力应用的可见性。
如果您需要将 Rockwell Automation® 设备连接到 IEC 61850 设备，ProSoft Technology 提供高性能模块，包括适用于 ControlLogix® 系统的机架内客户端解决方案，以协助实现连接。这些模块也在电气保护设备库中得到支持。联系我们，了解更多关于为您的应用选择合适 IEC 61850 解决方案的信息。
