IEC 61850 — Stationsautomatisierung (MMS)
IEC 61850 ist der internationale Standard für die Automatisierung von Umspannwerken (Substations). Die IEDs (Intelligent Electronic Device) im Umspannwerk — Schutzrelais, Merging Unit, Leistungsschalter-Controller — 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) und lässt sich daher unmittelbar für Monitoring-Anwendungen einsetzen, bei denen Status- und Messwerte der IEDs zyklisch erfasst werden. Wenn zusätzlich Reporting (BRCB/URCB), GOOSE, Sampled Values, Select-before-operate oder automatisches Mapping auf Basis von SCL-Dateien benötigt wird, wenden Sie sich bitte an das Entwicklungsteam.
Eingabewerte im Registrierungsformular
| Eingabefeld | Was einzutragen ist | 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 sieht im Standard keine eigenen Benutzer/Passwörter vor; auf IED-Seite muss die Einstellung „MMS-Kommunikation zulassen" aktiviert werden (herstellerspezifische Tools: ABB PCM600, SEL AcSELerator, Siemens DIGSI usw.).
PLC-Adressschreibweise der Tags
Die Daten in 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 (Syntax nach 61850-8-1).
| Schreibweise | 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 | Stellung Leistungsschalter 1 (open/close) |
LD0/PTRC1$ST$Tr$general | Schutz-Trip-Signal |
Häufig verwendete Logical-Node-Kürzel
| 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 | Universelle 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) |
Zuordnung der Datenformate
| Art | Datenformat | Formatzusatz |
|---|---|---|
| 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 Abhilfe
| Symptom | Mögliche Ursache | Abhilfe |
|---|---|---|
| „Association rejected" | MMS am IED deaktiviert oder ACSE-Authentifizierung gefordert | In den IED-Einstellungen MMS aktivieren, Authentifizierung deaktivieren (sofern möglich) |
| „Object not found" | Falscher LN/DO/DA-Pfad | Exakten Pfad in der SCL-Datei des IED (.icd / .scd) prüfen |
| Wert wird nicht gelesen (FCD only) | Functional Constraint fehlt | FC angeben, z. B. $ST$, $MX$, $CF$ |
| Wert ist veraltet | Der aktuelle Treiber arbeitet Polling-basiert — Push-Reporting des IED wird nicht empfangen | Timecycle verkürzen (1–5 s) oder bei Bedarf an Reporting-Integration separat anfragen |
Praxisbeispiele für Mappings gängiger IEDs
SEL-451 (Schweitzer Schutzrelais)
Eines der am häufigsten eingesetzten IEDs in 154-kV-/22,9-kV-Umspannwerken. In der SCL ist unter dataset.icd üblicherweise Folgendes 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 |
| Stellung Leistungsschalter 1 | LD1/XCBR1$ST$Pos$stVal | Integer (1=open, 2=close) |
| 51P (Überstrom-Trip) | LD1/PTOC1$ST$Op$general | Boolean |
| 50P (Kurzschluss-/Schnellauslösung) | LD1/PIOC1$ST$Op$general | Boolean |
ABB REC615 (Relais + Leistungsschaltersteuerung)
| Tag-Name | Adresse |
|---|---|
| Messung Bay-Seite | CTRL/MMXU1$MX$... |
| Messung Feeder-Seite | MEAS/MMXU1$MX$... |
| Trip-Signal | PROT/PTRC1$ST$Tr$general |
| Leistungsschalterstellung | CTRL/CBCSWI1$ST$Pos$stVal |
Siemens SIPROTEC 5
Die LD-Namen weichen etwas ab (Application/MeasFlt, Control/CB1 usw.). Öffnen Sie die aus DIGSI exportierte SCL mit einem IEC 61850-Browser-Tool (z. B. HelinKS, Triangle MicroWorks), prüfen Sie Functional Constraint (FC) und den exakten Pfad und registrieren Sie die Tags anschließend.
Häufige Betriebsmuster
Muster 1. Monitoring-Dashboard für Umspannwerke
Pro IED nur 7–10 zentrale Messpunkte pollen — für mehr Datenpunkte wäre echtes Reporting (BRCB) erforderlich; in der Polling-Stufe daher Timecycle 1–5 s empfohlen.
Muster 2. Erkennung von Trip-Ereignissen
Änderungen von PTOC1$ST$Op$general (Boolean) erkennen und einen Alarm auslösen. Zum Vergleich „weicht vom vorherigen Wert ab" auf PlantPulse-Seite siehe Ausreißer-Benachrichtigungsknoten / Ereignisse.
Muster 3. Kumulierte Werte für Berichte
Die Wirkarbeitszählung (MMTR1$MX$TotWh) ist ein kumulierter Wert. Auf der Anzeigeseite Tages-/Monatsverbrauch über Differenzbildung ermitteln.
Nächste Schritte
- Wenn Sie die SCL-Datei des IED (
*.icd/*.scd) vorliegen haben, sind sämtliche LD/LN/DO/DA exakt ersichtlich. - Wenn Sie vollwertiges GOOSE / Reporting benötigen, wenden Sie sich bitte separat an das Entwicklungsteam.
- Siehe die IEC 61850-Beispiele unter Erweitert — REST API.