MMS通常使用TCP/IP作為傳輸層協(xié)議,以滿足電力系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)完整性和一致性的要求。TCP連接的建立需要三次握手過程,即客戶端向服務(wù)器發(fā)送SYN報(bào)文請(qǐng)求建立連接,服務(wù)器回復(fù)ACK確認(rèn)并同時(shí)發(fā)送SYN請(qǐng)求建立連接,客戶端再次回復(fù)ACK確認(rèn)連接建立。COTP(連接導(dǎo)向傳輸協(xié)議)連接建立:在TCP連接建立后,需要建立COTP連接。COTP是OSI7層協(xié)議定義的位于TCP之上的協(xié)議,它負(fù)責(zé)在傳輸層和應(yīng)用層之間建立可靠的連接。COTP連接建立過程包括發(fā)送連接請(qǐng)求包(CRConnectRequest)和接收連接確認(rèn)包(CCConnectConfirm)等步驟。MMS關(guān)聯(lián)建立:在COTP連接建立后,需要建立MMS關(guān)聯(lián)。MMS關(guān)聯(lián)是應(yīng)用層之間的連接,它負(fù)責(zé)處理MMS報(bào)文的傳輸和接收。MMS關(guān)聯(lián)建立過程包括發(fā)送MMS關(guān)聯(lián)請(qǐng)求報(bào)文和接收MMS關(guān)聯(lián)確認(rèn)報(bào)文等步驟。這些報(bào)文包含了服務(wù)的請(qǐng)求和響應(yīng)內(nèi)容,以及必要的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的快速發(fā)展,對(duì)MMS協(xié)議測(cè)試工具的需求也在不斷增加。研發(fā)IEC61850MMS協(xié)議架構(gòu)
由于IEC61850 MMS的應(yīng)用越來越多,同時(shí)又產(chǎn)生了一系列的版權(quán)、效率低下等問題,為了解決這些問題,從2019年下半年開始,國(guó)家電網(wǎng)組織國(guó)內(nèi)重點(diǎn)廠家進(jìn)行了新一輪的國(guó)產(chǎn)自主可控標(biāo)準(zhǔn)的制定。這一過程中,制定了GSP(MMS替代協(xié)議)等新標(biāo)準(zhǔn)。GSP標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是,在保留了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,GSP標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)存在的問題進(jìn)行了改進(jìn)。例如,新的GSP標(biāo)準(zhǔn)增加了安全性的保證,通信報(bào)文可以采用加密報(bào)文進(jìn)行傳輸;同時(shí),為了兼容原來的MMS協(xié)議,新的GSP標(biāo)準(zhǔn)也可以兼容老的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用方面,從2021年開始,GSP標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)幾個(gè)變電站中已經(jīng)得到實(shí)際的應(yīng)用?,F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行正常,達(dá)到了國(guó)產(chǎn)自主可控的戰(zhàn)略要求。儲(chǔ)能行業(yè)IEC61850MMS性價(jià)比優(yōu)勢(shì)天勺電力優(yōu)化MMS協(xié)議以降低通信延遲。
IEC61850 MMS在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展史可以追溯至21世紀(jì)初,引入階段從2001年開始,國(guó)家電網(wǎng)開始引進(jìn)IEC61850變電站通信協(xié)議。中國(guó)電科院將全英文版本的IEC61850翻譯成中文版,整個(gè)翻譯版本由幾本厚厚的書構(gòu)成。技術(shù)挑戰(zhàn):IEC61850的重要通信協(xié)議是MMS(制造報(bào)文規(guī)范),這是一個(gè)原本用于工業(yè)機(jī)器人方面的通信協(xié)議。MMS的BER編解碼規(guī)則是國(guó)內(nèi)電力初次接觸和使用,對(duì)當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)研發(fā)人員來說是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。初步應(yīng)用:在2005年前后,國(guó)內(nèi)電力研發(fā)人員開始學(xué)習(xí)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù),并開始從事相關(guān)的研發(fā)工作。隨后,MMS-LITE快速占領(lǐng)了中國(guó)電力IEC61850**庫(kù)的市場(chǎng),解決了61850傳入國(guó)內(nèi)的技術(shù)重點(diǎn)問題,如MMS標(biāo)準(zhǔn)的編解碼問題、IEC61850整套規(guī)范的理解問題等。
在智能變電站中,數(shù)據(jù)管理和分析是另一個(gè)重要的實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域。通過IEC61850標(biāo)準(zhǔn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)部大量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理,并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來提高設(shè)備運(yùn)行效率和故障預(yù)防能力。構(gòu)建一個(gè)高效的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)需要遵循以下步驟:數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的確定:根據(jù)變電站的實(shí)際需求,確定需要采集數(shù)據(jù)的點(diǎn),如電壓、電流、溫度等。設(shè)備選型與安裝:根據(jù)采集點(diǎn)需求選擇相應(yīng)的傳感器和數(shù)據(jù)采集單元,并進(jìn)行安裝。數(shù)據(jù)通信協(xié)議的選擇:基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和MMS協(xié)議,確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)兼容。數(shù)據(jù)傳輸:通過光纖或無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,結(jié)合IEC61850標(biāo)準(zhǔn),可以對(duì)采集到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,以便更好地理解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。通過MMS可獲取保護(hù)裝置的定值參數(shù)。
MMS協(xié)議測(cè)試工具有很強(qiáng)的應(yīng)用市場(chǎng)前景,1.智能電網(wǎng)和智能變電站的發(fā)展:隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的快速發(fā)展,對(duì)MMS協(xié)議測(cè)試工具的需求也在不斷增加。智能電網(wǎng)和智能變電站的建設(shè)需要確保各種智能電子設(shè)備之間的通信互操作性和數(shù)據(jù)一致性,而MMS協(xié)議測(cè)試工具正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵工具之一。2.電力自動(dòng)化系統(tǒng)的集成和優(yōu)化:在電力自動(dòng)化系統(tǒng)集成和優(yōu)化過程中,需要確保不同設(shè)備之間的通信正常和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。MMS協(xié)議測(cè)試工具可以用于測(cè)試設(shè)備之間的通信性能和數(shù)據(jù)一致性,從而幫助系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商優(yōu)化系統(tǒng)性能和提升設(shè)備質(zhì)量。3.國(guó)產(chǎn)自主可控標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng):近年來,國(guó)內(nèi)電力行業(yè)積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)自主可控標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,以替代依賴國(guó)外的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。MMS協(xié)議測(cè)試工具作為電力系統(tǒng)通信測(cè)試的重要工具之一,也將受益于這一趨勢(shì)的發(fā)展。隨著國(guó)產(chǎn)自主可控標(biāo)準(zhǔn)的逐步推廣和應(yīng)用,MMS協(xié)議測(cè)試工具的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步增加。4.技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí):隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí),MMS協(xié)議測(cè)試工具也將不斷發(fā)展和完善。例如,將人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于MMS協(xié)議測(cè)試工具中,可以進(jìn)一步提升其測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。這將為MMS協(xié)議測(cè)試工具的市場(chǎng)發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。雖然MMS協(xié)議測(cè)試工具在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上存在一定的難點(diǎn),但其市場(chǎng)前景仍然廣闊。規(guī)約轉(zhuǎn)換器IEC61850MMS特點(diǎn)
IEC61850 MMS報(bào)文采用ASN.1編碼格式。研發(fā)IEC61850MMS協(xié)議架構(gòu)
MMS未來的發(fā)展趨勢(shì)也有很大前景。1.智能化與自動(dòng)化:隨著智能電網(wǎng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展,MMS測(cè)試工具將更加智能化和自動(dòng)化。例如,通過引入人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),測(cè)試工具能夠自動(dòng)識(shí)別和診斷問題,提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。2.集成化與模塊化:未來,MMS測(cè)試工具將更加集成化和模塊化。這意味著測(cè)試工具將能夠更容易地與其他系統(tǒng)和工具進(jìn)行集成,同時(shí)用戶可以根據(jù)需要選擇特定的功能模塊進(jìn)行測(cè)試。3.安全性與可靠性:隨著對(duì)電力系統(tǒng)安全性的要求不斷提高,MMS測(cè)試工具將更加注重安全性和可靠性。例如,通過采用加密通信和冗余設(shè)計(jì)等技術(shù)手段,確保測(cè)試過程中數(shù)據(jù)的安全性和測(cè)試的可靠性。研發(fā)IEC61850MMS協(xié)議架構(gòu)