Imyweb articles

I do agree with the point that IEC61850 is and will be expanding its horizons especially after redefining its scope from Substations to complete power utility. With object models of Wind and Hydro already available & models of DER, standards of substation - substation and substation - control centre communication & mapping to web services are already underway, it will find a completely different focus. We can even expect revolutionary changes after the possibility of SCL to migrate to CIM to provide complete models needed for an EMS/ DMS systems.

But looking back, can we say that objectives of IEC61850 are completely achieved? Can we say the IEC61850 devices are completely interoperable? I feel that many vendor implementations had made this standard to deviate from its objectives. IEC61850 had provided options for private LNs, data & GGIOs for handling the situations which cannot be handled by the standard models. But now the scenario had reached in such a level that all the vendors are finding it much easy to have private models rather than going for the standard LNs, data or formats which will not help in achieving goals of a global standard. What is the purpose of the total interoperability, if a vendor IED cannot accept a GOOSE because there is a time stamp element? Are the test certificates and interoperability events helping any bit in providing true inter-operability? I feel interoperability still remains a key issue in migrating to IEC61850.

Another area I want to point out is the engineering efforts for IEC61850 which was hyped to be much less comparing with the native mechanisms. But if we notice the tools and systems available for engineering IEC61850 today, it is much oriented on the standards rather than looking from the users’ angle for the configuration. The user has to follow complete & elaborate 61850 standards to achieve the complete configuration. The second is the dependability of vendor tools for configuration is too high that each user needs to know all the vendor tools to achieve even simple configurations like GOOSE mapping. So the current scenario is such that IEC61850 has increased the engineering efforts rather than reducing the same, if one were to do an independent engineering based on the standard.

I personally feel TC57 WG10 had never foreseen such a huge welcome for IEC61850 which made the standard to have some limitation. The standard could have been made with Substation configuration language (SCL) completely compatible with the UML based CIM models. Today, with all implementations working well with the SCL & problems in migrating to CIM, it will require a long way for sending the model information to EMS/DMS systems.

In spite of all these problems, the high benefits in using the standard in comparison with native protocols, is driving the same a long way through. Tissues (technical issues) forum for IEC61850 had come good for the standard which takes users opinion and problems to address the same in revisions. Let’s hope new revisions can throw some light to these problems & come up with effective ways to ensure the interoperability.

Standard IEC61850 bazuje na ogólnym modelu funkcji automatyki
stacyjnej. Definiuje on zestaw standardowych interfejsów, przez
które przepływają dane. Interfejsy te są nazywane węzłami logicznymi
i pełnią dla danej funkcji rolę „okna na świat”. IEC61850 jest
jedynym standardem, który obejmuje wszystkie trzy poziomy komunikacji
na stacji elektroenergetycznej: poziom stacji, poziom pola
oraz poziom procesu. Dotychczasowe protokoły i standardy znajdują
zastosowanie w jednym lub najwyżej dwóch z wymienionych
poziomów komunikacji na stacji. Bierze się to stąd, że większość
używanych protokołów było tworzonych i rozwijanych z myślą
o wąskim wycinku zastosowania.
IEC61850 promuje wykorzystanie Ethernetu zamiast komunikacji
typu master-slave. Zaletami takiego rozwiązania są:
_ W sieci Ethernet każde urządzenie IED (Inteligent Electronic
Device) może wysyłać informacje w dowolnym czasie. Nie ma
urządzenia nadrzędnego „Master”, które zarządza przydziałem czasu
komunikacji. Urządzenie „Master” jest podstawą rozwiązań typu
Master-Slave. Gdy ono zawiedzie, niemożliwa staje się jakakolwiek
dalsza komunikacja wszystkich urządzeń „Slave”.
_ Dystrybucja informacji poprzez IED odbywa się w trybie „multicasting”
(urządzenie wysyła informację równolegle do wielu odbiorców),
co znacząco poprawia wydajność – szczególnie w odniesieniu
do informacji, dla których czas przesyłu jest czynnikiem krytycznym.
_ IEC61850 realizuje transfer danych poprzez sieć opartą na protokole
TCP/IP. Dane innych standardów – bazujących również na
Ethernecie i TCP/IP, takich jak WEB-SERWER lub transmisja danych
dla celów eksploatacyjnych, mogą być przesyłane równolegle,
wykorzystując tę samą infrastrukturę komunikacyjną.
Wszystkie urządzenia zgodne z IEC61850 są kompatybilne, dzięki
czemu nie ma potrzeby stosowania urządzeń gate-way do komunikacji.
Kompatybilność została osiągnięta dzięki określeniu przez
standard IEC61850 tzw. języka SCL (Substation Configuration
Language). W rezultacie pliki ICD opisujące urządzenie IED w zakresie
komunikacji oraz plik SCD opisujący konfigurację całej stacji
(w zakresie wymiany danych pomiędzy urządzeniami), są tak samo
czytelne dla wszystkich wytwórców.
W odróżnieniu od innych, IEC61850 jest jedynym tak otwartym
standardem. Jeżeli w przyszłości nastąpią zmiany w technologii komunikacyjnej,
adaptacja w urządzeniach zgodnych z IEC61850 będzie
minimalna. Tymczasem w dotychczasowych protokołach taka
zmiana może prowadzić do ich zaniku, na korzyść innych nowych
protokołów.