ГОСТ Р МЭК 61850-5-2011 Сети и системы связи на подстанциях. Часть 5. Требования к связи для функций и моделей устройств (Переиздание)

     9 Концепция логического узла

9.1 Логические узлы и логические соединения

Чтобы удовлетворять всем вышеуказанным требованиям, в частности свободного распределения и назначения функций, все функции разбиваются на логические узлы (LN), которые могут резидентно находиться в одном или нескольких физических устройствах. Некоторые передаваемые данные могут относиться не только к какой-либо функции, но и к самому физическому устройству, например информация именной таблички или результаты самоконтроля устройства. Поэтому необходим некоторый логический узел "устройство", который вводится как LLN0.

В целях назначенного обмена данными LN связываются между собой логическими соединениями (LC). Следовательно, серия стандартов МЭК 61850 должна определять связь между этими LN.

Данный подход показан на рисунке 3. Оба логических узла (LN) назначены функциям (F) и физическим устройствам (PD). Логические узлы связаны логическими соединениями (LC), устройства - физическими соединениями (PC). Любой логический узел является частью физического устройства; любое логическое соединение является частью физического соединения. Логический узел "устройство", выделяемый для любого физического устройства, показан как LN0 (в четырехбуквенном коде, представленном на рисунке 3 для всех логических узлов, - LLN0).

         Так как невозможно определить все функции для настоящего и будущего использования или их распределение и взаимодействие, очень важно определить и стандартизировать в общем виде взаимодействие между логическими узлами.

Рисунок 3 - Концепция логического узла и связи

9.2 Необходимость формального описания системы

Статическая структура системы связи описывает потенциальный источник данных (LN-отправитель) и получатель данных (LN-приемник). Эта структура должна быть разработана или оговорена на этапе наладки системы. Динамическое открытие и закрытие каналов связи во время исполнения программы всегда относится к данной статической структуре. В целях управления свободным распределением и создания взаимодействующих систем необходимо иметь надежное формальное описание устройства и системы для проектирования связи. Такое формальное описание (язык конфигурации подстанции) определено в МЭК 61850-6.

9.3 Требования к поведению логического узла

В каждом LN-приемнике должна быть информация, какие данные необходимы для выполнения его задачи, то есть он должен иметь возможность проверять полноту и правильность передаваемых данных и определять достаточный уровень их качества. В системах реального времени, таких как автоматика подстанции, наиболее важным критерием достоверности является возраст данных. LN-отправитель может установить большинство атрибутов качества. Истинной задачей LN-приемника является принятие решения об "устарелости" данных. Рассматривается отсутствующая или неполная информация, поскольку в этом случае данные с приемлемым возрастом недоступны. Следовательно, требования к связи, обеспечивающей взаимодействие между распределенными LN, снижаются до стандартизации доступных или необходимых данных и назначения атрибутов достоверности (качества) в соответствующей модели данных, как определено в МЭК 61850-7-1 - МЭК 61850-7-4.

Вышеуказанные требования подразумевают, что LN-отправитель является также источником первичных данных, то есть он хранит новейшие значения этих данных, и что LN-приемник обрабатывает эти данные для некоторой связанной функциональности. В случае отражения данных (образ базы данных процесса, прокси-сервер и т.д.) эти отражения данных хранятся как новейшие ("valid") для функции, использующей эти данные.

В случае повреждения или потери данных LN-приемник не может действовать как обычно, а работает в режиме пониженного качества. Таким образом, должно быть четко сформулировано поведение LN как в нормальном режиме, так и в режиме пониженного качества; при этом поведение функции в режиме пониженного качества проектируется индивидуально в зависимости от функции и не является объектом стандартизации настоящего стандарта. Другие LN распределенной функции и система контроля для принятия необходимых мер также должны быть информированы о снижении качества через стандартизированное сообщение или собственно атрибуты качества данных. Например, при наличии достаточного количества времени может быть также сделан запрос на направление достоверных данных (повторная передача). Подробное последовательное поведение распределенных функций вообще не подлежит стандартизации.

Примерами комплексного взаимодействия на основе данных являются различные алгоритмы блокировок (например, Булевы блокировки или блокировки на основе топологии), которые могут выполняться с тем же набором данных (индикация положения распредустройства).

Поскольку концепция логического узла последовательно и полно охватывает основные требования, эта концепция сама по себе рассматривается как требование, которое может использоваться при детальном моделировании, приведенном в МЭК 61850-7-1 - МЭК 61850-7-4.

9.4 Примеры разложения общих функций на логические узлы

На рисунке 4 приведены примеры общих функций:

a) синхронизированная коммутация выключателя;

b) дистанционная защита;

c) максимальная токовая защита.

Функции разбиваются на логические узлы, показанные на рисунке 4, все закрепленные физические устройства описаны по номерам.

1) Станционная вычислительная машина.

2) Синхронизированное коммутационное устройство.

3) Дистанционная аппаратура защиты с интегрированной функцией максимальной токовой защиты.

4) Аппаратура управления присоединением.