IEC 61850 MMS (Umspannwerksautomatisierung)
IEC 61850 ist der internationale Standard für die Automatisierung von Umspannwerken (Substations). IEDs (Intelligent Electronic Devices) im Umspannwerk — Schutzrelais, Merging Units, Leistungsschaltersteuerungen — kommunizieren über ein gemeinsames Datenmodell. Dieses Gateway verwendet den MMS-Teil (Manufacturing Message Specification) von IEC 61850.
Der IEC-61850-Treiber des Gateways bietet MMS-Associate + Read (Polling), sodass er direkt für die Überwachung verwendet werden kann, um Status-/Messwerte von IEDs regelmäßig zu erfassen. Wenn zusätzlich Reporting (BRCB/URCB), GOOSE, Sampled Values, Select-Before-Operate und SCL-basierte automatische Zuordnung erforderlich sind, wenden Sie sich bitte an das Entwicklungsteam.
Eingabewerte im Registrierungsformular
| Eingabefeld | Was wird eingetragen | Beispiel |
|---|---|---|
| IP-Adresse | IP des IED | 192.168.0.130 |
| Port | MMS-Port | 102 (Standard ISO-on-TCP) |
| Antwort-Timeout (request-timeout) | Wartezeit auf Antwort (ms) | 5000 |
IEC 61850 hat standardmäßig kein separates Benutzer-/Passwort; auf der IED-Seite muss die Einstellung „MMS-Kommunikation erlauben“ aktiviert werden (herstellerabhängige Tools: ABB PCM600, SEL AcSELerator, Siemens DIGSI usw.).
PLC-Adressnotation für Tags
Die Daten von IEC 61850 sind ein objektorientierter Baum.
LD (Logical Device) / LN (Logical Node) . DO (Data Object) . DA (Data Attribute)
Im Gateway wird die Schreibweise mit Schrägstrich und Dollarzeichen verwendet (Standard-Syntax gemäß 61850-8-1).
| Notation | Bedeutung |
|---|---|
LD0/LLN0$ST$Mod$stVal | Logical Node Zero von LD0, Modus (Status) |
LD0/MMXU1$MX$A$phsA$cVal$mag$f | Strommesswert Phase A (Float) |
LD0/MMXU1$MX$PhV$phsA$cVal$mag$f | Spannung Phase A |
LD0/MMXU1$MX$Hz$mag$f | Frequenz |
LD0/MMXU1$MX$TotW$mag$f | Gesamtwirkleistung |
LD0/XCBR1$ST$Pos$stVal | Position von Leistungsschalter 1 (open/close) |
LD0/PTRC1$ST$Tr$general | Schutz-Trip-Signal |
Häufig verwendete Logical-Node-Abkürzungen
| LN | Bedeutung |
|---|---|
MMXU | Messwerte (Strom/Spannung/Leistung — am häufigsten gelesen) |
XCBR | Leistungsschalter (Circuit Breaker) |
XSWI | Trennschalter |
PTRC | Protection Trip |
LLN0 | Logical Node Zero (Gesamtstatus) |
GGIO | Allgemeine Ein-/Ausgänge (benutzerdefiniert) |
Wichtige DA der CDC (Common Data Class)
| DA | Bedeutung |
|---|---|
stVal | Statuswert (boolean / enum) |
mag.f | Float-Messwert |
mag.i | Integer-Messwert |
q | Quality-Flag |
t | Zeitstempel |
general | Allgemeines Trip-Signal (Boolean) |
Datenformat-Abgleich
| Typ | Datenformat | Format-Hilfe |
|---|---|---|
| stVal (Bool / enum) | Boolean oder Integer | (leer) |
| mag.f (Messwert) | Float | REAL |
| mag.i (Integer-Messwert) | Integer | DW |
| timestamp (t) | String | (leer) |
Häufige Probleme und Lösungen
| Symptom | Mögliche Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| „Association rejected“ | MMS auf dem IED deaktiviert oder ACSE-Authentifizierung erforderlich | MMS im IED aktivieren, Authentifizierung deaktivieren (falls möglich) |
| „Object not found“ | Falscher LN/DO/DA-Pfad | Korrekten Pfad aus der SCL-Datei des IED (.icd / .scd) überprüfen |
| Werte nicht lesbar (nur FCD) | Functional Constraint fehlt | FC angeben: $ST$, $MX$, $CF$ usw. |
| Werte veraltet | Aktueller Treiber basiert auf Polling — keine Push-Meldungen vom IED | Timecycle kurz halten (1–5 Sekunden) oder für Reporting-Integration separat anfragen |
Häufige reale Zuordnungsbeispiele für verschiedene IEDs
SEL-451 (Schutzrelais von Schweitzer)
Eines der am häufigsten verwendeten IEDs in 154-kV-/22,9-kV-Umspannwerken. Im SCL ist es meist wie folgt unter dataset.icd definiert.
| Tag-Name | Adresse | Datenformat |
|---|---|---|
| Strom Phase A | LD1/MMXU1$MX$A$phsA$cVal$mag$f | Float |
| Strom Phase B | LD1/MMXU1$MX$A$phsB$cVal$mag$f | Float |
| Strom Phase C | LD1/MMXU1$MX$A$phsC$cVal$mag$f | Float |
| Spannung Phase A | LD1/MMXU1$MX$PhV$phsA$cVal$mag$f | Float |
| Frequenz | LD1/MMXU1$MX$Hz$mag$f | Float |
| Gesamtwirkleistung | LD1/MMXU1$MX$TotW$mag$f | Float |
| Position Leistungsschalter 1 | LD1/XCBR1$ST$Pos$stVal | Integer (1=open, 2=close) |
| 51P (Überstrom-Trip) | LD1/PTOC1$ST$Op$general | Boolean |
| 50P (Sofort-Überstrom-Trip) | LD1/PIOC1$ST$Op$general | Boolean |
ABB REC615 (Relais + Leistungsschaltersteuerung)
| Tag-Name | Adresse |
|---|---|
| Messwerte Bay-Seite | CTRL/MMXU1$MX$... |
| Messwerte Abgangsseite | MEAS/MMXU1$MX$... |
| Trip-Signal | PROT/PTRC1$ST$Tr$general |
| Position Leistungsschalter | CTRL/CBCSWI1$ST$Pos$stVal |
Siemens SIPROTEC 5
Die LD-Namen sind etwas anders (Application/MeasFlt, Control/CB1 usw.). Öffnen Sie das aus DIGSI exportierte SCL mit einem IEC-61850-Browser-Tool (z. B. HelinKS, Triangle MicroWorks) und prüfen Sie Functional Constraint (FC) sowie den genauen Pfad, bevor Sie es registrieren.
Häufige Betriebsmuster
Muster 1: Umspannwerks-Überwachungsdashboard
Pro IED nur 7–10 Kernmesswerte pollen — für mehr Daten wäre ein vollständiges Reporting (BRCB) erforderlich; für die Polling-Phase ist daher Timecycle von 1–5 Sekunden empfohlen.
Muster 2: Erkennung von Trip-Ereignissen
Änderungen von PTOC1$ST$Op$general (boolean) erkennen und Alarm senden. Für den Vergleich „anders als vorheriger Wert“ auf PlantPulse-Seite siehe Anomalie-Benachrichtigungsknoten / Ereignis.
Muster 3: Kumulierte Werte für Berichte
Die Integration der Gesamtwirkleistung (MMTR1$MX$TotWh) ist ein kumulierter Wert. Auf der Anzeigeseite wird die Tages-/Monatsnutzung durch Differenzbildung berechnet.
Nächste Schritte
- Sobald Sie die SCL-Datei des IED (
*.icd/*.scd) haben, sind alle LD/LN/DO/DA genau aufgeführt. - Wenn Sie vollständiges GOOSE / Reporting benötigen, wenden Sie sich bitte separat an das Entwicklungsteam.
- Siehe Fortgeschritten — REST API für das IEC-61850-Beispiel.