邏輯節點

IEC61850 技術是與電力系統相關的唯一標準的通信技術。實現該技術的關鍵是具有研究價值的面向對象的建模方法。

每個功能由邏輯節點的最小功能單位組成，只有邏輯節點才可進行數據交換。邏輯節點由多個代表特定功能的數據組成，每個數據又包含多個表徵該數據特徵的數據屬性。 ^[1] 

面向對象的建模方法定義了實現不同功能的邏輯節點模型，包括數據的基本類型和數據屬性的基本類型；定義了每類邏輯節點需要的數據或數據類。IEC61850 為避免重複定義具有相同結構的數據或數據屬性，定義了公共數據類和公共數據屬性類。在工程實踐中，只要分析出IED 具有的功能由哪些LN 實現，通過對邏輯節點的Data 和DA 設計，即可實現整個IED 模型的設計。由此可見，設計IED 需要的LN 模型是IED 建模的核心。

Mod、 Beh 、 Health 和 NamPlt 這 4 個數據項是公共邏輯信息，是每個邏輯節點必須具有的數據項。 MV（ Measurement Value）表示該數據是測量值。 ^[2] 

A 自動控制 （2）

C 監控 （5）

G 通用功能 （3）

I 接口和存檔 （4）

L 系統邏輯 （2）

M 計量和測量 （8）

P 保護功能 （28）

R 保護相關功能（10）

S 傳感器和監視（4）

T 儀用互感器 （2）

X 開關設備 （2）

Y 變壓器及相關 （4）

Z 其他設備 （15）

根據IEC61850 面向對象的建模技術，首先，需要將通信電源的功能進行分解。通信電源由交流配電單元、整流部分、直流配電單元、蓄電池組組成。交流配電單元將市電接入，經過切換送入系統，經分配後的交流電一部分供開關整流器使用，一部分供用户使用。整流部分將由交流配電單元提供的交流電轉換為48 V 或24 V 的直流電，供給直流配電單元。直流配電單元完成直流的分配，並控制接入備用電池組。當交流輸入正常時，蓄電池組充電；當交流輸入異常時，蓄電池組作為備用電源供電。經分析，可將通信電源的功能分為交流側狀態檢測及控制、整流器運行狀態檢測及控制、蓄電池組檢測、直流側狀態檢測及控制四大功能。設計模型時，把通信電源作為一個IED ，將其具有的4個子功能設計為4 個邏輯設備，通過分析每個邏輯設備具有的功能，設計需要的邏輯節點類型。

交流側模型設計

交流側模型設計交流側需要測量交流輸入電壓、電流、頻率，指示交流輸入的缺相、防雷故障、進線開關位置、電網電壓過高或高低等狀態信息，控制進線開關狀態。IEC61850 定義的邏輯節點類MMXU（Measurement）可實現反應電網運行狀態的電流、電壓、功率等。

MMXU 類描述見圖所列。

標準未定義特定的邏輯節點類實現交流側的功能，因此可採用繼承GGIO 類的方法實現。交流側GGIO 類見表3 所列。 ^[2] 

整流側模型設計

整流側需要檢測整流模塊的運行參數，包括輸出電壓、輸出電流、開關機狀態、均浮充狀態；採集交流輸入電壓過低或過高、缺相、防雷故障報警，採集整流模塊故障、開關機狀態等指示信息；控制整流模塊的均浮充、開關及模塊電壓升降等。由於標準未定義特定邏輯節點類實現該功能，繼續採用繼承GGIO 類的方法實現。整流側GGIO類見表4 所列。 ^[2] 

直流側模型設計

直流配電單元需要檢測的模擬量有系統的輸出總電流、輸出總電壓、母線對地絕緣電阻等，採集的報警量有各直流配電輸出熔斷器通斷狀態等。控制量有母線的進線開關位置。採用GGIO類的屬性類型為MV 的V 、A 、R 分別表示系統輸出總電壓、系統輸出總電流、母線對地絕緣電阻，用屬性類型為SPS 的Alm1 表示其中一個報警量，用屬性類型為SPC 的Ctr 表示母線進線開關的分合控制。直流側GGIO 類見表5 所列。 ^[2] 

蓄電池組模型設計

蓄電池組的功能包括測量蓄電池組輸出電壓、輸出電流、蓄電池組的環境温度、內阻、剩餘容量；測量單節電池温度、電壓；指示蓄電池組的充放電狀態、電池組電壓過高或過低；控制蓄電池放電開關分合與檢測開關位置及熔絲報警。ZBAT（Z Battery ）可較好地實現對蓄電池組的輸出電壓、輸出電流及充放電狀態的檢測。其他功能採用擴展GGIO 類實現。採用屬性類型為MV 的數據表示其他測量值。ZBAT 類見表6 所列。 ^[2] 

邏輯網絡的每一鏈路有一個名字和標識符，代理Messenger使用它們確定自己的路由。每一邏輯節點有一名字，並提供了供所有駐留在它上面的Messenger訪問的公共存儲空間。這一存儲空間，即節點變量區域，同時被作為節點唯一的數據庫和代理Messenger之間的通信通道。 ^[3]