IEC 61850 协议介绍

协议概述

IEC 61850 是新一代智能变电站通信标准，定义了变电站自动化系统的信息建模、通信服务与工程配置，是智能变电站的核心标准。与传统的"点表式"协议不同，它采用面向对象的数据模型（IED → 逻辑设备 → 逻辑节点 → 数据对象 → 数据属性），自描述能力强。

EMS Simulate 基于 pyiec61850-ng 库实现，提供 MMS / GOOSE / Reports / Files / SCL / 建模工作台 完整功能链，可模拟完整的智能变电站 IED 设备，也可作为客户端连接真实 IED。

子模块一览

子模块	服务端	客户端	说明
MMS / 数据模型	✅	✅	制造报文规范：数据读写、模型浏览与导出（ICD/XML/JSON/CSV）
GOOSE	✅	✅	通用面向对象变电站事件：发布/订阅/抓包，支持真实网卡选择
Reports	✅	✅	BRCB / URCB 报告控制块，数据变化/品质变化/总召唤触发
Files	✅	✅	文件目录浏览与传输
SCL	✅	✅	ICD/CID/SCD 文件上传、校验、对比与测点/GOOSE/Report 导入
建模工作台	✅	✅	基于 SCL 文件的模型工程化管理（创建/编辑/校验/发布）
SV	规划中	—	采样值发布（骨架实现）

数据模型层级

IEC 61850 采用分层对象模型：

IED（智能电子设备）
└── AccessPoint（访问点）
    └── Server
        └── LDevice（逻辑设备 LD，如 LD0、PROT）
            └── LN（逻辑节点，如 LLN0、MMXU、XCBR、CSWI）
                ├── DO（数据对象，如 Mod、Pos、TotW）
                │   └── DA（数据属性，如 stVal、q、t、ctlModel）
                └── DataSet（数据集，供 GOOSE / Report 引用）

每个数据属性带功能约束（FC），标识数据的用途：

FC	含义	典型数据
MX	测量值	电流、电压、功率
ST	状态信息	开关位置、状态
CO	控制	分/合闸命令
CF	配置	定值、参数
DC / EX	描述 / 扩展描述	铭牌、说明

常用逻辑节点

LN	名称	功能
LLN0	零类逻辑节点	公共数据（Mod、Beh、Health），数据集定义
LPHD	物理设备	设备铭牌、健康状态
MMXU	测量	三相电压/电流/功率
XCBR	断路器	开关位置、分合闸控制
XSWI	隔离开关	位置与控制
CSWI	开关控制	控制接口

通信服务

服务	传输	说明
MMS	TCP 102 端口	数据读写、模型浏览、报告、文件服务
GOOSE	以太网二层组播	快速变位广播（<4ms），无需 TCP/IP
SV	以太网二层	采样值（规划中）
MMS 报告	TCP	报告控制块上送（URCB/BRCB）

角色说明

角色	行为
服务端（Server）	导入 ICD/SCD/CID 模型后模拟 IED：响应 MMS 读写、按报告控制块上送报告、发布/接收 GOOSE、提供文件服务
客户端（Client）	连接真实 IED：动态发现数据模型、读写数据、订阅 GOOSE 与报告、浏览文件

常用术语

术语	含义
SCL	变电站配置描述语言（ICD/CID/SCD 文件）
ICD	IED 能力描述文件（单 IED）
SCD	全站系统配置文件
FCDA	功能约束数据属性（DataSet 成员引用）
RCB	报告控制块（URCB 非缓存 / BRCB 缓存）
GCB	GOOSE 控制块

📄 详细操作见 IEC 61850 操作指南，报文解析见 IEC 61850 报文查看。