IEC61850那些事-前言

來自專欄 IEC61850那些事

自從2008年國家電網開始正式推廣智能變電站的建設以後，一個行業標準的名字在電力行業里開始流行起來，那就是IEC61850。在許繼工作將近一年以來，從入職培訓到自己上手做第一個110kV智能變電站的集成，對61850算是有了一個較為淺顯的了解。但同時發現，行業中各個部門對61850的了解都非常片面，模糊。許繼算是國內數一數二的智能變電站系統集成商，但是，不論是研發人員還是現場調試人員對於61850規約的了解都非常片面。比如，現場的調試人員往往只在乎怎麼做SCD，怎麼畫監控後台的圖像，出現通訊問題之後，抓取報文進行分析的時候，也只是對著每個位元組看這個位元組代表什麼意思，而不去理會為什麼這麼規定，這麼規定有什麼意義。看國內各種關於61850的論文跟材料，更是非常枯燥 無味，如同白水，甚至是將規約里的話拿過來直接放在哪裡。

反思這種現象，歸根結底在於大多數工作者僅僅在意跟自己工作的那一方面，而不關心整個規約的宏觀體系與工程背景，割裂了理論與實踐之間的密切聯繫。對於調試工作者，他們往往有著非常深厚的工程經驗，他們非常熟悉變電站的整個建設過程，了解每個裝置的功能，作用及他們之間具體的交互內容，但同時他們缺乏相關的理論基礎，所以每當提到61850的規範，他們都紛紛搖頭，說看不懂看不懂。而與之相反的科研工作者，他們有著非常深厚的理論基礎，對規約裡面的定義、概念都了如指掌。但是，碰見實際的工程問題時，往往都是拿本本來，無法實踐的角度區理解規約中相關定義、概念的實際意義。

在公司的相關技術培訓中，經常看到PPT中引用IEC61850規約中的這樣一句話：

IEC61850採用面向對象的建模技術，面對設備建模和自我描述以適應應用功能的需要和發展，滿足應用開放互操作性的要求。

面向對象 原本是《計算機程序設計》裡面的專業術語，相信大多數使用面向對象的編程語言進行編程的工作者自身也不說不清楚面向是一個什麼東西，更不要說變電站現場的調試工作人員了。從面向對象的編程角度來講，面向對象指的是將數據（變數）與操作（函數）綁定在一起形成一個類，而不像傳統的面向過程的編程語言，比如C語言，雖然也具有定義結構體與函數的能力，但是它是將其分開進行定義的。很顯然，面向對象的方法更貼近人類認識自然事物的方法，人們描述一件事物，往往通過兩個方面來體現這個事物的特徵。第一個方面是這個事物本身的屬性，比如一個人的姓名、出生日期、身高體重等；第二個方面是這個事物能夠進行什麼樣的操作，比如一個人可能會走路，會吃飯等等。從觀察著的角度往往關注一件事物本身能與外界的一些事物可以產生什麼互動，而事物內部的一些屬性往往是這個事物的創造者所關心的。這也就是一個類里，將變數和函數分為公有、私有和受保護三類的原因。往往而人們之所以先採用面向過程的編程，是因為這種思想更貼近計算機流水線形式的工作方式，一條一條執行指令而已。

回到採用面向對象的技術對變電站相關設備進行建模上，具一個簡單的線路保護裝置來講。一台智能化的線路保護可以具有哪些變數呢，首先想到的可能是這台裝置的生產廠商、額定電壓、具有哪些保護功能等，而外部可以對其進行哪些操作呢，我們可以從外部對它進行哪些操作呢，首先我們可以讀取它的各個參數、修改它的定值，輸入這個間隔的電流、電壓採樣值等等。這就是61850的核心思想，將裝置本身看作一個黑盒子（也就是所謂的封裝性），對外聲明其可以進行的一些操作（也就是所謂的ICD文件），根據現場應用將其實例化（也就是製作SCD文件並下裝CID、CCD配置文件）。

這本書主要面向現場的調試人員以及從事61850科研工作的初學者，包含有大量工程實踐的例子，同時有一定深度地介紹以下相關地理論背景。本系列文章在知乎專欄《IEC61850那些事》獨家連載，未經許可，不得轉載。同時限於作者本身水平所限，文章之中難免有錯誤或不合理之處，希望廣大知友跟各位同行批評指正。