ДСТУ IEC/TR 61850-90-5:2014 Комунікаційні мережі та системи для автоматизації електроенергетичних підприємств. Частина 90-5. Застосування IEC 61850 для передавання синхронізованої інформації відповідно до IEE...

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

КОМУНІКАЦІЙНІ мережі ТА СИСТЕМИ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦІЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ ПІДПРИЄМСТВ
Частина 90-5. Застосування ІЕС 61850 для передавання синхронізованої інформації відповідно до ІЕЕЕ С37.118

(ІЕС/ТR 61850-90-5:2012, IDТ)
ДСТУ ІЕС/ТR 61850-90-5:2014

 

 
 
Не є офіційним виданням.
Офіційне видання розповсюджує національний орган стандартизації
(ДП «УкрНДНЦ» http://uas.gov.ua)

ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: ТОВ «Укренергоналадка», Технічний комітет стандартизації «Керування енергетичними системами та пов’язані з ним процеси інформаційної взаємодії» (ТК 162)

ОФОРМЛЕННЯ: І. Блінов, канд. техн. наук; І. Блощаневич; А. Гінайло; С. Танкевич, канд. техн. наук

2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Мінекономрозвитку України від 2 грудня 2014 р. № 1428 з 2015-06-01

3 Національний стандарт відповідає IEC/TR 61850-90-5:2012 Communication networks and systems for power utility automation — Part 90-5: Use of IEC 61850 to transmit synchrophasor information according to IEEE C37.118 (Комунікаційні мережі та системи для автоматизації електроенергетичних підприємств. Частина 90-5. Застосування ІЕС 61850 для передавання синхронізованої інформації відповідно до IEEE С37.118)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDТ)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

ЗМІСТ

Національний вступ

ІЕС/ТR 61850-90-5:2014

Додаток НА Перелік національних стандартів України, згармонізованих із міжнародними нормативними документами, на які є посилання в ІЕС/ТР 61850-90-5:2012

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт ідентичний IEC/TR 61850-90-5:2012 Communication networks and systems for power utility automation — Part 90-5: Use of IEC 61850 to transmit synchrophasor information according to IEEE

C37.118 (Комунікаційні мережі та системи для автоматизації електроенергетичних підприємств. Частина 90-5. Застосування ІЕС 61850 для передавання синхронізованої інформації відповідно до IEEE С37.118).

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт в Україні, — Т К 162 «Керування енергетичними системами та пов’язані з ним процеси інформаційної взаємодії».

Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— структурні елементи цього стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ» та «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами комплексу стандартів «Національна стандартизація»;

— зважаючи на інтереси користувачів, наведено національний додаток НА «Перелік національних стандартів України, згармонізованих із міжнародними нормативними документами, на які є посилання в IEC/TR 61850-90-5:2012».

ІЕС 61850-6:2009, ІЕС 61850-7-1, ІЕС 61850-7-2, ІЕС 61850-7-3, ІЕС 61850-7-4:2010, ІЕС 61850-8-1:2011,

ІЕС 61850-9-2:2010, IEC/TS 62351-1, на які є посилання в IEC/TR 61850-90-5:2012, запроваджують в Україні як національні стандарти, решту міжнародних нормативних документів, на які є посилання в IEC/TR 61850-90-5:2012, не прийнято як національні стандарти і немає чинних замість них документів.

CONTENTS

FOREWORD

INTRODUCTION

1 Scope

2 Normative references

3 Terms and definitions

4 Abbreviated terms

5 Use cases

5.1 General

5.2 Wide area applications utilizing synchrophasors

5.3 Synchro-check

5.4 Adaptive relaying

5.5 Out-of-step (OOS) protection

5.6 Situational awareness

5.7 State estimation and on-line security assessment

5.8 Archive data (event & continuous)

5.9 Wide area controls

5.9.1 General

5.9.2 Special protection schemes

5.9.3 Predictive dynamic stability maintaining system

5.9.4 Under voltage load shedding

5.9.5 Phenomenon assumption type WAMPAC

5.9.6 Phasor Data Concentrator (PDC)

6 Modelling considerations

6.1 General

6.2 System hierarchy

6.3 PMU model

6.4 Phasor Data Concentrators (PDCs)

6.4.1 General

6.4.2 Substation PDC model

6.4.3 Regional or system level PDC

6.4.4 Quality

7 Communication requirements

7.1 General

7.2 Direct connection with tunnelling or R-SV service

7.3 The gateway approach

7.4 Requirement summary

7.5 TCP use

8 Security model

8.1 General

8.2 Key management and cryptographic support

8.3 Key Distribution Center (KDC)

9 Services

9.1 General

9.2 Command service

9.2.1 General

9.2.2 Control blocks

9.3 Configuration request service

9.3.1 General

9.3.2 CFG-1 Type of configuration data – Capabilities

9.3.3 CFG-2 or CFG-3 Type of configuration data – Measurements

9.3.4 Online access to CFG-1 configuration information

9.3.5 Offline access to CFG-2 and CFG-3 configuration information

9.4 Header information service

9.5 Data transmission service

9.5.1 General

9.5.2 General

9.5.3 Coding synchrophasors data

9.6 Specific data mapping

9.7 Common data fields

9.8 Time synchronization

9.9 Redundancy

10 IEC logical node modelling for synchrophasor measurements

11 Synchrophasor profile mappings

11.1 General overview

11.2 A-Profiles

11.3 A-Profile GOOSE, SV, and management A-Profile

11.3.1 Application layer

11.3.2 Session layer

11.3.3 Payload

11.3.4 Signature

11.3.5 ITU X.234 A-Profile options

11.4 KDC Profile

11.4.1 Signature Hash algorithm

11.4.2 Identification payload

11.4.3 Payload identification

11.4.4 Policy response

11.4.5 Key download payload

11.5 Internet group management protocol version 3 A-Profile

11.6 T-Profiles

11.6.1 General

11.6.2 T-Profile to support GOOSE and SV A-Profile over Ethernet

11.6.3 T-Profile to support KDC (TCP and UDP)

11.6.4 T-Profile to support IGMPv3

11.6.5 Common T-Profile standards

12 Effects on IEC 61850-5

13 Effects on the IEC 61850-6 (SCL)

13.1 General

13.2 SCL extensions to support IEC/TR 61850-90-5 defined profiles

13.2.1 General engineering process

13.2.2 Control block extensions

13.2.3 KDC access point

13.2.4 Addressing extensions

13.3 SCL extensions to support the configuration of IEEE C37.118.2

13.3.1 The underlying protocol

13.3.2 The data values

13.3.3 SCL example

14 Effect on IEC 61850-7-2

15 Effect on IEC 61850-7-4

15.1 General

15.2 Namespace definition

15.3 Extension of ClcMth

15.4 Addition of rate of change of frequency (ROCOF) DataObject

15.5 Modifications to the LTIM logical node class

15.6 Modifications to the LTMS logical node class

Annex A (informative) Full SCL example for C37.118.2 configuration

Annex B (informative) SCL examples for direct PMU and PDC-oriented communication

Annex C (informative) Migration from IEEE C37.118 to IEC 61850

Annex D (informative) Open system interconnect (OSI) model

Annex E (informative) IPv6

Annex F (informative) Edge authentication

Annex G (informative) Example of A-Profile encodings

Annex H (informative) Improving reliability of R-SV transmissions

Annex I (informative) Guidance on HMAC and truncation

Bibliography

Figure 1 – Use case diagram for Synchro-check

Figure 2 – Use case diagram for adaptive relaying

Figure 3 – Use case diagram for out-of-step (OOS) protection

Figure 4 – Use case diagram for situational awareness

Figure 5 – Use case diagram for state estimation

Figure 6 – Use case diagram for archiving data

Figure 7 – Use case diagram for wide area controls

Figure 8 – Use case diagram for predictive dynamic stability

Figure 9 – Use case diagram for under voltage load shedding

Figure 10 – Use case diagram for WAMPAC

Figure 11 – Use case diagram for phasor data concentrator

Figure 12 – Basic IEC 61850 model of WAMPAC functions

Figure 13 – System hierarchy

Figure 14 – PMU object model

Figure 15 – Substation PDC model with legacy PMUs

Figure 16 – Regional PDC object model

Figure 17 – Synchrophasor communication modelling for direct connection

Figure 18 – PDC as phasor concentrator and (proxy) gateway

Figure 19 – Application locality and time scale

Figure 20 – End-to-end cryptographic integrity for IEC 61850-9-2 implementations

Figure 21 – State transitions for key usage

Figure 22 – General service mappings

Figure 23 – IEC/TR 61850-90-5 A-Profiles

Figure 24 – General byte ordering of session protocol

Figure 25 – Structure of IEC/TR 61850-90-5 session protocol

Figure 26 – Encoding of TimetoNextKey

Figure 27 – IEEE 802.3 frame format for SV and GOOSE

Figure 28 – Virtual LAN Tag

Figure 29 – General format for IEC/TR 61850-90-5 payload extensions

Figure 30 – Policy response frame

Figure 31 – Key download response payload definition

Figure 32 – A-Profile association to various T-Profiles

Figure 33 – From RFC 768

Figure 34 – Format of IP header

Figure 35 – ToS byte field definition RFC-2474 and RFC-3168

Figure 36 – Security field definition from RFC 1108

Figure 37 – Extension to tSampledValueControl

Figure 38 – Extension to agSmvOpts

Figure 39 – Extension of tGSEControl

Figure 40 – Definition of tPredefinedTypeOfSecurityEnum

Figure 41 – AccessPoint SCL production indicating a KDC function

Figure 42 – IED SCL XSD indicating the KDC(s) to be used

Figure 43 – SCL tKDC type

Figure 44 – Extension to tPredefinedPTypeEnum

Figure 45 – tP_IPbase extension for IPv6 addresses

Figure 46 – Definition of tP_DNSName

Figure 47 – Definition tp_ C37-118-IP-Port

Figure A.1 – Single line for SCL example

Figure D.1 – Tasks of the OSI model layers

Figure D.2 – Comparison between OSI model and Internet models

Figure D.3 – Visualizing adding layer headers

Figure D.4 – Peer-to-peer data exchange in the OSI model

Figure D.5 – Relationship of OSI services to protocol data units (PDUs)

Figure D.6 – OSI model addressing

Figure G.1 – Example encoding of GOOSE A-Profile

Table 1 – Equivalent commands

Table 2 – R-MSVCB class definition

Table 3 – R-GoCB definition

Table 4 – Current PHYCOMADDR structure

Table 5 – UDPCOMADDR structure

Table 6 – Extension to ClcMth to allow P-Class and M-Class

Table 7 – Example encodings of SPDU length

Table 8 – IEC 61850 Ethertype values

Table 9 – Allowed values for MAC signature value calculations

Table 10 – RFC-3547 assigned Hash identifiers

Table 11 – RFC-3547 assigned payload identifiers

Table 12 – IEC/TR 61850-90-5 assigned payload identifiers

Table 13 – RFC-3547 key download type identifiers

Table 14 – IEC/TR 61850-90-5 key download type identifiers

Table 15 – UDP field implementation requirements

Table 16 – Network protocol conformance implementation statement (PICS) for IPv4 based T-Profiles

Table 17 – Addition of TmLeaps in LTIM

Table 18 – Addition of TmLok in LTMS

Table C.1 – Migration steps from C37.118 to IEC 61850