IEC 61850 — 変電所自動化 (MMS)
IEC 61850 は変電所 (substation) 自動化の国際規格です。変電所内の IED (Intelligent Electronic Device) — 保護リレー、Merging Unit、遮断器コントローラ — が共通データモデルで通信します。このゲートウェイは IEC 61850 の MMS (Manufacturing Message Specification) 部分を使用します。
ゲートウェイの IEC 61850 ドライバは MMS associate + Read (polling) を提供するため、IED の状態値／測定値を周期的に収集するモニタリング用途にそのまま使用できます。 さらに Reporting (BRCB/URCB)、GOOSE、Sampled Values、select-before-operate、SCL ファイルベースの自動マッピング が必要な場合は 開発チームへお問い合わせ ください。
登録フォームの入力値
| 入力欄 | 記入内容 | 例 |
|---|---|---|
| IP アドレス | IED の IP | 192.168.0.130 |
| ポート | MMS ポート | 102 (標準 ISO-on-TCP) |
| 応答タイムアウト (request-timeout) | 応答待ち時間 (ms) | 5000 |
IEC 61850 には標準として個別のユーザー／パスワードはなく、IED 側で「MMS 通信を許可」する設定を有効にする必要があります (メーカー別ツール: ABB PCM600、SEL AcSELerator、Siemens DIGSI など)。
タグの PLC アドレス表記
IEC 61850 のデータは オブジェクト指向のツリー 構造です。
LD (Logical Device) / LN (Logical Node) . DO (Data Object) . DA (Data Attribute)
ゲートウェイではスラッシュ + ドル形式で入力します (61850-8-1 標準文法)。
| 表記 | 意味 |
|---|---|
LD0/LLN0$ST$Mod$stVal | LD0 の Logical Node Zero、モード (status) |
LD0/MMXU1$MX$A$phsA$cVal$mag$f | A 相 (phase A) 電流測定値 (Float) |
LD0/MMXU1$MX$PhV$phsA$cVal$mag$f | A 相電圧 |
LD0/MMXU1$MX$Hz$mag$f | 周波数 |
LD0/MMXU1$MX$TotW$mag$f | 総有効電力 |
LD0/XCBR1$ST$Pos$stVal | 遮断器 1 の位置 (open/close) |
LD0/PTRC1$ST$Tr$general | 保護 trip 信号 |
よく使う Logical Node の略称
| LN | 意味 |
|---|---|
MMXU | 測定値 (電流／電圧／電力 — 最も多く読み取る) |
XCBR | 遮断器 (Circuit Breaker) |
XSWI | 断路器 |
PTRC | Protection Trip |
LLN0 | Logical Node Zero (全体状態) |
GGIO | 汎用入出力 (ユーザー定義) |
CDC (Common Data Class) の主要な DA
| DA | 意味 |
|---|---|
stVal | 状態値 (boolean / enum) |
mag.f | float 測定値 |
mag.i | integer 測定値 |
q | quality flag |
t | timestamp |
general | 一般 trip 信号 (Boolean) |
データ形式のマッチング
| 種類 | データ形式 | 形式補助 |
|---|---|---|
| stVal (Bool / enum) | Boolean または Integer | (空欄) |
| mag.f (測定値) | Float | REAL |
| mag.i (整数測定値) | Integer | DW |
| timestamp (t) | String | (空欄) |
よくある問題と解決
| 症状 | 考えられる原因 | 解決 |
|---|---|---|
| 「Association rejected」 | IED の MMS が無効、または ACSE 認証を要求 | IED 設定で MMS を有効化、認証を off (可能であれば) |
| 「Object not found」 | LN/DO/DA パスの誤り | IED の SCL (.icd / .scd) ファイルで正確なパスを確認 |
| 値が読めない (FCD only) | Functional Constraint の指定漏れ | $ST$、$MX$、$CF$ などの FC を明示 |
| 値が stale | 現行ドライバは polling ベース — IED の push reporting を受信しない | timecycle を短く (1〜5 秒) 設定、または reporting 連携が必要な場合は別途お問い合わせ |
よく使う IED 別の実マッピング例
SEL-451 (Schweitzer 保護リレー)
154kV / 22.9kV 変電所で最も多く使われる IED の一つです。SCL の dataset.icd には通常、次のように定義されます。
| タグ名 | アドレス | データ形式 |
|---|---|---|
| A 相電流 | LD1/MMXU1$MX$A$phsA$cVal$mag$f | Float |
| B 相電流 | LD1/MMXU1$MX$A$phsB$cVal$mag$f | Float |
| C 相電流 | LD1/MMXU1$MX$A$phsC$cVal$mag$f | Float |
| A 相電圧 | LD1/MMXU1$MX$PhV$phsA$cVal$mag$f | Float |
| 周波数 | LD1/MMXU1$MX$Hz$mag$f | Float |
| 総有効電力 | LD1/MMXU1$MX$TotW$mag$f | Float |
| 遮断器 1 の位置 | LD1/XCBR1$ST$Pos$stVal | Integer (1=open, 2=close) |
| 51P (過電流 trip) | LD1/PTOC1$ST$Op$general | Boolean |
| 50P (瞬時過電流 trip) | LD1/PIOC1$ST$Op$general | Boolean |
ABB REC615 (リレー + 遮断器制御)
| タグ名 | アドレス |
|---|---|
| Bay 側測定 | CTRL/MMXU1$MX$... |
| Feeder 側測定 | MEAS/MMXU1$MX$... |
| Trip 信号 | PROT/PTRC1$ST$Tr$general |
| 遮断器位置 | CTRL/CBCSWI1$ST$Pos$stVal |
Siemens SIPROTEC 5
LD 名がやや異なります (Application/MeasFlt、Control/CB1 など)。DIGSI で export した SCL を IEC 61850 browser ツール (例: HelinKS、Triangle MicroWorks) で開き、Functional Constraint (FC) と正確な path を確認してから登録してください。
よく使う運用パターン
パターン 1. 変電所モニタリングダッシュボード
IED 1 台あたり主要測定 7〜10 点のみを polling — それ以上取得したい場合は本格的な reporting (BRCB) が必要になるため、polling 段階では timecycle 1〜5 秒 を推奨します。
パターン 2. trip イベントの検出
PTOC1$ST$Op$general (boolean) の変化を検知してアラームを送信します。PlantPulse 側での「前回値との差異」比較は 異常値通知ノード／イベント を参照してください。
パターン 3. レポート用の積算値
総有効電力の積算 (MMTR1$MX$TotWh) は累積値です。表示側で差分から日／月の使用量を算出します。
次のステップ
- IED の SCL ファイル (
*.icd/*.scd) を入手すれば、すべての LD/LN/DO/DA が正確に把握できます。 - 本格的な GOOSE / Reporting が必要な場合は 開発チームへ別途お問い合わせ ください。
- 高度な設定 — REST API の IEC 61850 例を参照してください。