DIN EN 61850-5-2014 Communication networks and systems for power utility automation - Part 5 Communication requirements for functions and device models (IEC 61850-5 2013) English v.pdf

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1、Juni 2014DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 38DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 33.

2、040.40!%-%*“2100207www.din.deDDIN EN 61850-5Kommunikationsnetze und -systeme fr die Automatisierung in derelektrischen Energieversorgung Teil 5: Kommunikationsanforderungen fr Funktionen undGertemodelle (IEC 61850-5:2013);Englische Fassung EN 61850-5:2013Communication networks and systems for power

3、utility automation Part 5: Communication requirements for functions and device models (IEC 61850-5:2013);English version EN 61850-5:2013Rseaux et systmes de communication pour lautomatisation des systmes lectriques Partie 5: Exigences de communication pour les modles de fonctions et dappareils(CEI 6

4、1850-5:2013);Version anglaise EN 61850-5:2013Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61850-5:2005-12Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 153 SeitenDIN EN 61850-5:2014-06 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2013-03-06 angenommene Eur

5、opische Norm als DIN-Norm ist 2014-06-01. Fr DIN EN 61850-5:2005-12 besteht eine bergangsfrist bis 2016-03-06. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61850-5:2013-04. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 952 Netzleittechnik“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotec

6、hnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 57 Power systems management and associated information exchange“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unv

7、erndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verw

8、eisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normat

9、iven Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist

10、 als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bes

11、timmten Bedingungen allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliegende Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61850-5 verffentlicht. Zu deren Abschnitt

12、3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als informativer Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Ben

13、ennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. nderungen Gegenber DIN EN 61850-5:2005-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Erweiterung von Automatisierung fr Schaltanlagen und Umspannwerke hin zu Aut

14、omatisierungssystemen fr die Energieversorgungsunternehmen; b) Einbeziehung von Schnittstellen zwischen Umspannwerken (Schnittstellen 2 und 11); c) Kommunikations-Anforderungen, die ber Umspannwerke und Schaltanlagen hinausgehen. Frhere Ausgaben DIN EN 61850-5:2005-12 2 DIN EN 61850-5:2014-06 Nation

15、aler Anhang NA (informativ) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC/TS 61850-2 und die folgenden Begriffe. 3.1 Allgemeines 3.1.1 Anwendungsfunktion (en: application function) Aufgabe, die in oder von Automatisierungssystemen in Energieversorgungsunternehmen ausgefhr

16、t wird Anmerkung 1 zum Begriff: Im Allgemeinen besteht eine Funktion aus Unterfunktionen, die an verschiedene IEDs, die untereinander Daten austauschen, verteilt werden drfen. Genauer gesagt tauschen diese Unterfunktionen Daten aus, wenn sie in den IEDs implementiert sind. Es werden auch zwischen ve

17、rschiedenen Funktionen Daten ausgetauscht. Die ausgetauschten und zum Kommunikationssystem weitergegebenen Daten mssen anhand des semantischen Inhalts genormt werden, damit sie fr die empfangende Funktion verstndlich sind. Aus diesem Grund fasst die Norm die ausgetauschten Daten in Objekten zusammen

18、, die als logische Knoten bezeichnet werden und durch ihren mnemo-nischen Namen auf den Namen der zugeordneten Funktionen verweisen. 3.1.2 lokale Funktion (en: local function) Funktion, die von Unterfunktionen in einem physikalischen Gert ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Hngt die Ausfhrung de

19、r Funktionen nicht von Funktionen in anderen Gerten ab, ist keine genormte Verknpfung notwendig. Mitunter werden auch Funktionen mit einer nur schwachen Abhngigkeit von anderen Funktionen als lokale Funktionen bezeichnet. Der Verlust solcher Verknpfungen sollte nicht dazu fhren, dass diese Funktione

20、n gesperrt werden, im ungnstigsten Fall aber zu einer eingeschrnkten Funktionalitt. 3.1.3 verteilte Funktion (en: distributed function) Funktion, die von Unterfunktionen in zwei oder mehr verschiedenen physikalischen Gerten ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Die ausgetauschten Daten sind in log

21、ischen Knoten mit einer gemeinsamen semantischen Verweisung auf die verteilte Funktion enthalten. Da alle Funktionen auf bestimmte Weise kommunizieren, ist die Defini-tion einer lokalen oder einer verteilten Funktion nicht eindeutig, sondern sie hngt von der Definition der Funktionsschritte ab, die

22、bis zum Abschluss der Funktion auszufhren sind. Im Fall eines Datenverlustes eines logischen Knotens oder des Verlustes einer zugehrigen Kommunikationsverbindung darf die Funktion vollstndig gesperrt werden oder, falls sie ausfhrbar ist, muss sie eine eingeschrnkte Funktionalitt aufweisen. 3.1.4 Sys

23、tem (en: system) Menge von miteinander in Wechselwirkung stehenden Einheiten, die eine gemeinsame Funktionalitt ausfh-ren Anmerkung 1 zum Begriff: Das Hauptmerkmal des Systems ist der Datenaustausch. 3.1.5 logisches System (en: logical system) kommunizierende Menge aller Anwendungsfunktionen, die ei

24、ne bergeordnete Aufgabe wie das Stations-management“ oder das Anlagenmanagement“ ausfhren 3 DIN EN 61850-5:2014-06 Anmerkung 1 zum Begriff: Die Grenzen eines logischen Systems ergeben sich durch dessen logische Schnittstellen. Das Hauptmerkmal des logischen Systems ist die Kommunikationsbeziehung zw

25、ischen seinen Funktionen und Unter-funktionen. Die ausgetauschten Daten werden in logischen Knoten zusammengefasst. 3.1.6 physikalisches System (en: physical system) Menge aller miteinander in Wechselwirkung stehenden Gerte, die die Anwendungsfunktionen bereitstellen, und das verbindende physikalisc

26、he Kommunikationsnetz Anmerkung 1 zum Begriff: Die Grenzen eines physikalischen Systems ergeben sich durch dessen Gerteschnitt-stellen. Beispiele sind industrielle Systeme, Managementsysteme, Informationssysteme und innerhalb des Anwendungs-bereiches der vorliegenden Norm Automatisierungssysteme in

27、Stationen oder in Energieversorgungsunternehmen. Das Hauptmerkmal eines physikalischen Systems ist dessen Kommunikationssystem zusammen mit allen implementierten Daten. 3.1.7 Stationsautomatisierungssystem (en: substation automation system) System, das die Station, d. h. das Primrsystem, steuert, sc

28、htzt, berwacht usw. Anmerkung 1 zum Begriff: Zu diesem Zweck benutzt es durchgngig Digitaltechnik und digitale Kommunikations-verbindungen (LAN als Kommunikationssystem). Anmerkung 2 zum Begriff: Definition des Primrsystems siehe 3.1.9. 3.1.8 Sekundrsystem (en: secondary system) Automatisierungssyst

29、em in Energieversorgungsunternehmen (en: power utility automation system) zusammenwirkende Menge aller Komponenten und Teilsysteme zur Steuerung, zum Schutz und zur ber-wachung des Primrsystems Anmerkung 1 zum Begriff: Bei durchgngiger Anwendung von Digitaltechnik kann das Sekundrsystem mit dem Auto

30、matisierungssystem in Energieversorgungsunternehmen gleichgesetzt werden. Zu diesem Zweck benutzt es durchgngig Digitaltechnik und digitale Kommunikationsverbindungen (WAN als Kommunikationssystem). Stationsauto-matisierungssysteme sind eine Art von Automatisierungssystemen in Energieversorgungsunte

31、rnehmen, die fr die Knoten im Energieversorgungssystem oder Energieversorgungsnetz zustndig sind. Anmerkung 2 zum Begriff: Definition des Primrsystems siehe 3.1.9. 3.1.9 Primrsystem (en: primary system) Energieversorgungssystem (en: power system) Menge aller Komponenten zur Erzeugung, bertragung und

32、 Verteilung elektrischer Energie Anmerkung 1 zum Begriff: Alle Verbraucher elektrischer Energie sind Teil des Energieversorgungssystems. Anmerkung 2 zum Begriff: Beispiele sind Generatoren, Leistungstransformatoren, Schaltgerte in Stationen, Frei-leitungen und Kabel. 3.1.10 Kommunikationssystem (en:

33、 communication system) Menge aller vernetzten Kommunikationsverbindungen 4 DIN EN 61850-5:2014-06 Anmerkung 1 zum Begriff: In Abhngigkeit von der Gre wird ein Kommunikationssystem entweder bezeichnet als lokales Netz (en: lokal area network; LAN), wie es in Stationen oder Anlagen angewendet wird, od

34、er als Weitverkehrsnetz (wide area network, WAN), wie es global in Netzen von Energieversorgungsunternehmen verwendet wird. 3.1.11 Gert (en: device) Mechanismus oder Teil einer Einrichtung, der fr einen bestimmten Zweck oder zur Ausfhrung einer Funk-tion vorgesehen ist Anmerkung 1 zum Begriff: Die k

35、ommunikationsbezogenen Eigenschaften sind im zugehrigen Gertemodell beschrie-ben. Anmerkung 2 zum Begriff: Beispiele sind Schalter, Relais oder der Computer am Arbeitsplatz des Bedieners. 3.1.12 intelligentes elektronisches Gert (en: intelligent electronic device, IED) Gert mit einem oder mehreren P

36、rozessoren mit der Fhigkeit, Anwendungsfunktionen auszufhren, Daten lokal in einem Speicher zu speichern und Daten mit anderen IEDs (Quellen oder Senken) ber eine digitale Verbindung auszutauschen Anmerkung 1 zum Begriff: Beispiele sind elektronische Messgerte, digitale/numerische Relais und Digital

37、regler. Sie stellen die Daten gem dem Datenmodell bereit und ermglichen einen Datenaustausch mit Diensten/ber Schnittstel-len nach IEC 61850. Falls es nicht anders angegeben ist, arbeiten intelligente elektronische Gerte mit einem internen definierten Takt. Damit knnen die Anforderungen an die Echtz

38、eitmessung von Ereignissen oder die synchronisierte Abtastung erfllt werden. Wenn es von den bereitgestellten Anwendungsfunktionen gefordert wird, mssen die Takte verschiedener IEDs fr zeitkohrente Daten synchronisiert werden. Anmerkung 2 zum Begriff: Diese Anmerkung gilt nur fr die franzsische Spra

39、chfassung. 3.1.13 physikalisches Gert (en: physical device) intelligentes elektronisches Gert im Sinne der vorliegenden Norm 3.1.14 abstrakte Datenmodelle fr die Kommunikation (en: abstract data models for communication) nach ihrer semantischen Bedeutung genormte Daten, die zwischen den Funktionen v

40、on den IEDs ausge-tauscht werden Anmerkung 1 zum Begriff: Alle Anwendungsfunktionen mssen auf diese Daten vertrauen und ihren Algorithmus mit diesen Daten ausfhren. Auerdem beruht die formale Beschreibung des Automatisierungssystems mit SCL auf diesen genormten Daten. 3.1.15 PICOM (en: Piece of Info

41、rmation for COMmunication) Informationselement fr die Kommunikation, das die Informationsbermittlung zwischen zwei logischen Knoten mit vorgegebenen Kommunikationsattributen beschreibt Anmerkung 1 zum Begriff: Zustzlich zu der zu bermittelnden Information enthlt es auch Anforderungsattribute wie Zei

42、tanforderungen (Performanz) und wurde von der CIGR-Arbeitsgruppe 34.03 bernommen. Nicht erfasst werden die tatschliche Nachrichtenstruktur und das Format der Daten, die ber das Kommunikationsnetz ausgetauscht werden. Diese Implementierungsinformationen knnen den Normenteilen IEC 61850-8-x und IEC 61

43、850-9-x entnommen werden. Die angenommene logische Punkt-zu-Punkt-Verbindung beschreibt zwar Quelle und Senke der Informationsbertragung, jedoch nicht die bertragungsprozeduren wie Client-Server- oder Publisher-Server-Prozeduren fr Gruppen- und Sammelaufruf (multicast and broadcast). 5 DIN EN 61850-

44、5:2014-06 Anmerkung 2 zum Begriff: Diese Anmerkung gilt nur fr die franzsische Sprachfassung. 3.1.16 logischer Knoten (en: logical node) Objekt, in dem genormte Daten fr die Kommunikation nach ihrer Beziehung zu Anwendungsfunktionen zusammengefasst werden Anmerkung 1 zum Begriff: Die Granularitt der

45、 Daten oder auf wie viele logische Knoten (LN) die Daten verteilt werden, hngt von der Granularitt der Funktionen ab. Die Granularitt endet bei den kleinsten Funktionsteilen, die als einzelne eigenstndige Funktionen implementiert werden knnen und die darber hinaus als atomarer Baustein fr komplexe F

46、unktionen dienen. Die logischen Knoten knnen auch als Container fr die Daten angesehen werden, die von einer bestimmten Funktion fr den Datenaustausch (Kommunikation) bereitgestellt werden. Der Name des logischen Knotens ist dann das Etikett, das an diesen Container angefgt wird und angibt, zu welch

47、er Funktion die Daten gehren. Auf Primreinrichtungen bezogene logische Knoten stellen nicht die Primreinrichtung selbst dar, sondern sie sind eine Datenabbildung im Sekundrsystem, die fr die Ausfhrung der Anwendungsfunktionen des Automatisierungssystems in Energieversorgungsunternehmen notwendig ist

48、. 3.2 Verbindungen 3.2.1 logische Verbindung (en: logical connection) Kommunikationsverbindung zwischen Funktionen, die durch logische Knoten dargestellt werden 3.2.2 physikalische Verbindung (en: physical connection) Kommunikationsverbindung zwischen intelligenten elektronischen Gerten (IEDs), die

49、alle logischen Verbin-dungen fr die implementierten Funktionen zur Verfgung stellt, welche durch logische Knoten dargestellt werden 3.2.3 freiliegende Verbindung (en: exposed connection) Kommunikationsverbindung auerhalb des IED, d. h. zwischen IEDs Anmerkung 1 zum Begriff: Daten, die ber freiliegende Verbindungen bertragen werden, sind einsehbar und drfen von anderen IEDs verwendet werden, von denen In