3.2.4.1 Bus trạm và bus quá trình
Các bus trạm kết nối các IED để bảo vệ, điều khiển và giám sát (ví dụ như Bay đơn vị) với các thiết bị cấp độ khu vực (ví dụ, máy tính trạm với HMI và cửa ngõ vào trung tâm mạng truyền thông (NCC)) sử dụng bất cứ dịch vụ được yêu cầu nào bởi các ứng dụng. Các bus quá trình kết nối các bay đơn vị với các thiết bị trạm phân phối, và truyền thông thông tin trạng thái, lệnh và các tác động cũng giống như cho bus trạm được trình bày ở hình 3.8. Tuy nhiên, việc thu thập mẫu đồng bộ của dòng điện và điện áp vào có liên quan đến việc bảo vệ IED sử dụng dịch vụ SV là khá khó khăn.
Hình 3.8 Bus trạm và bus bảo vệ
Việc chuyển đổi các tín hiệu riêng từ các chuyển đổi không tiêu chuẩn cho dòng điện và điện áp hoặc các giá trị tương tự từ các chuyển đổi thông thường đến tín hiệu theo chuẩn IEC 61850 được thực hiện bằng cách sử dụng một IED được gọi là một đơn vị sáp nhập (MU). Một MU kết hợp các dòng điện và điện áp 3 pha, bao gồm cả thành phần thứ tự không với độ chính xác cao cùng với thời gian đồng bộ theo định nghĩa. Chức năng của các bus quá trình đối các thiết bị chuyển mạch được cung cấp bởi các máy cắt hoặc các chuyển đổi của IED (BIED, SIED). Việc cấp phát chức năng tự do cho phép tạo các IED với cả hai BIED và SIED, và chức năng MU.
Các bus trạm có thể được cấu hình trong một cấu trúc vòng với vòng dự phòng, một sao dự phòng cho IED cùng với cổng kép dự phòng hoặc bất kỳ giải pháp đáp ứng đầy đủ yêu cầu hiệu suất và độ tin cậy. Bus quá trình cũng có thể thông qua một cấu trúc vòng hoặc thậm chí là một cấu trúc sao, nhưng ít nhất một hoặc nhiều một kết nối điểm – điểm (point – to – point).
3.2.4.2 Giới thiệu SCL
Để xử lý dữ liệu nhận được từ các IED khác thì các IED nhận cần biết cách mà các dữ liệu này đã được gửi đi, cách mà nó được mã hóa, ý nghĩa của nó trong cấu trúc các trạm phân phối và các chức năng của người gửi. Để có thể chuyển thông tin này từ một công cụ khác theo một cách chuẩn hóa thì ngôn ngữ SCL dựa trên XML đã được định nghĩa.
Để cho phép trao đổi dữ liệu giữa các công cụ từ các nhà sản xuất khác nhau, IEC 61850 giới thiệu một quá trình kỹ thuật cơ bản: Căn cứ vào đặc điểm kỹ thuật hệ thống và mô tả của các IED, các loại thiết bị cần được lựa chọn và mô tả định dạng của chúng dưới hình thức của một tập tin ICD được nạp vào công cụ cấu hình hệ thống. Sau đó công cụ cấu hình hệ thống xác định ý nghĩa của chức năng IED trong cấu hình của các trạm phân phối bằng cách phân bổ LNs đến các thành phần của sơ đồ một dây của trạm phân phối.Dữ liệu trao đổi giữa các IED sau đó được định nghĩa, và tất cả các tên IED, địa chỉ truyền thông, các thông số liên quan được cấu hình.Các tập tin SCD kết quả là một mô tả toàn diện của toàn bộ hệ thống trong cấu trúc của IEC 61850.Các tập tin này sau đó được nhập vào công cụ thiết bị của các IED khác nhau để hoàn thành cấu hình riêng của nó trong cấu trúc của hệ thống.Các nguyên tắc của kỹ thuật với các tập tin SCL được hiển thị trong Hình 3.9.
Hình 3.9 Kỹ thuật với SCL
Khi toàn bộ mô hình dữ liệu IED có thể nhìn thấy thông qua hệ thống truyền thông, bao gồm tất cả các cấu hình có thể và các giá trị thông số cài đặt, và tất cả điều này có thể được mô tả trong SCL, các tập tin SCD cũng có thể sử dụng làm trung gian của các ứng dụng khác trong vòng đời của hệ thống, chẳng hạn như các lưu trữ cấu hình hệ thống trong một hình thức tiêu chuẩn hóa và truyền các thông số bảo vệ đến các công cụ cấu hình hệ thống bảo vệ. Nó có thể là được sử dụng trong mô phỏng và công cụ kiểm tra hoặc kiểm tra cấu hình (phiên bản) trạng thái của hệ thống đang chạy so với trạng thái dự kiến
3.2.4.3 Các file SCL
SCL chỉ ra một định dạng file chung để mô tả tính năng của IED, một thuyết minh rõ ràng về hệ thống có thể quan sát được theo quan hệ với sơ đồ một sợi, và một mô tả hệ thống tự động hóa trạm biến áp. Phần 6 của IEC 61850 giới thiệu 4 kiểu file chung, đó là mô tả tính năng của IED (IED Capability Description - ICD), mô tả IED được cấu hình (Configured IED Description - CID), mô tả cấu hình trạm (Substation Configuration Description - SCD) và mô tả thông số hệ thống (Substation Specification Description - SSD).
Việc cấu hình có thể được thực hiện bởi công cụ độc lập của một hãng sản xuất. Một vài hãng sản xuất đã hoàn thiện các công cụ phần mềm độc quyền của họ theo cách mà họ có thể sử dụng như công cụ cấu hình hệ thống IEC 61850, tuy nhiên, cũng có vài công cụ của bên thứ ba được sử dụng. Tất cả các file ICD được nhập (import) vào phần mềm cấu hình hệ thống IEC 61850, cho phép cấu hình các bản tin GOOSE bằng cách chỉ rõ bộ phận gửi (viết) và bộ phận nhận (đọc) các bản tin GOOSE. Công cụ cấu hình hệ thống tạo ra file SCD bao gồm: sơ đồ một sợi của trạm và sự mô tả các tin bản GOOSE. Mỗi công cụ cấu hình IED phải có khả năng nhập vào (import) file SCD và từ đó trích ra các thông tin cần thiết cho bản thân IED - bản tin GOOSE mà một IED riêng biệt sẽ đọc và viết.
Điều quan trọng nên biết là: ngoài thông tin cấu hình được chỉ ra bởi phần 6 của IEC 61850, cấu hình của một IED nên được hoàn thiện bằng một công cụ cấu hình IED độc quyền và có thể có hoặc một định dạng độc quyền riêng biệt hoặc một định dạng CID tiêu chuẩn.
Một quan niệm nhầm lẫn chung giữa các hãng sản xuất là kiểu file SCL nào sẽ được tạo ra. Có những IED sẽ chỉ xuất ra file ICD trong khi những IED khác thì xuất ra file CID. Về mặt kỹ thuật, hai kiểu file này là tương tự nhau, chỉ có sự khác biệt về cách thức rạo ra.Tuy nhiên, điều này tạo ra sự thách thức khi tiến hành cấu hình toàn bộ hệ thống. Quá trình download khi đặt cấu hình cuối cùng vào IED không được tiêu chuẩn hóa nghiêm ngặt bởi IEC 61850. Các hãng sản xuất sử dụng một trong những cách thức sau đây để tải file cấu hình vào các thiết bị của họ:
- Giao thức FTP
- Các dịch vụ file theo IEC 61850