IEC 61850 Communication and Computing Solutions for Substation Automation Systems Guidebook

‫ر‬‫ا‬‫ﻫ‬‫ﻨ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ر‬‫ا‬‫ﻫ‬‫ﮑ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺤ‬‫ﺎ‬‫ﺳ‬‫ﺒ‬‫ﺎ‬‫ت‬‫و‬‫ا‬‫ر‬‫ﺗ‬‫ﺒ‬‫ﺎ‬‫ﻃ‬‫ﺎ‬‫ت‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﺴ‬‫ﺘ‬‫ﻢ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ا‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﻮ‬‫ن‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫س‬
‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬IEC 61850-‫ﻓ‬‫ﺼ‬‫ﻞ‬‫ا‬‫و‬‫ل‬
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‫ﻧ‬‫ﮕ‬‫ﺎ‬‫ه‬‫ﮐ‬‫ﻠ‬‫ﯽ‬‫ﺑ‬‫ﻪ‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬IEC61850

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Reference: IEC 61850-5

‫ﻣ‬‫ﻌ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ی‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫س‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬IEC61850
•IEC61850‫ﯾ‬‫ﮏ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﻮ‬‫ن‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺖ‬‫ﮐ‬‫ﻪ‬‫ﺑ‬‫ﺨ‬‫ﺸ‬‫ﯽ‬‫ا‬‫ز‬‫ﻣ‬‫ﻌ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺮ‬‫ﺟ‬‫ﻊ‬‫ﮐ‬‫ﻤ‬‫ﯿ‬‫ﺘ‬‫ﻪ‬‫ﻓ‬‫ﻨ‬‫ﯽ‬‫ﮐ‬‫ﻤ‬‫ﯿ‬‫ﺴ‬‫ﯿ‬‫ﻮ‬‫ن‬
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‫ﺗ‬‫ﻘ‬‫ﺴ‬‫ﯿ‬‫ﻢ‬‫ﻣ‬‫ﯽ‬‫ﮐ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬:
ØProcess Level:
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‫ﺟ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﺎ‬‫ن‬،‫و‬‫ﻟ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ژ‬‫و‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﺮ‬‫ﭘ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ا‬‫ﻣ‬‫ﺘ‬‫ﺮ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ر‬‫ﻗ‬‫ﺴ‬‫ﻤ‬‫ﺖ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺨ‬‫ﺘ‬‫ﻠ‬‫ﻒ‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ه‬‫ﻣ‬‫ﯽ‬‫ﺷ‬‫ﻮ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬.
ØBay Level:
‫ا‬‫ﯾ‬‫ﻦ‬‫ﺳ‬‫ﻄ‬‫ﺢ‬‫ﺷ‬‫ﺎ‬‫ﻣ‬‫ﻞ‬IED‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﯽ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺖ‬‫ﮐ‬‫ﻪ‬‫ا‬‫ﻃ‬‫ﻼ‬‫ﻋ‬‫ﺎ‬‫ت‬‫ا‬‫ر‬‫ا‬‫ﺋ‬‫ﻪ‬‫ﺷ‬‫ﺪ‬‫ه‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ﺳ‬‫ﻂ‬Process Level‫ر‬‫ا‬‫ﺟ‬‫ﻤ‬‫ﻊ‬‫آ‬‫و‬‫ر‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﯽ‬‫ﮐ‬‫ﻨ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬.
IED‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ﻣ‬‫ﯽ‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬‫ﺗ‬‫ﺼ‬‫ﻤ‬‫ﯿ‬‫ﻢ‬‫ﮔ‬‫ﯿ‬‫ﺮ‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺤ‬‫ﻠ‬‫ﯽ‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﺠ‬‫ﺎ‬‫م‬‫د‬‫ﻫ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬،‫د‬‫ا‬‫د‬‫ه‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ا‬‫ﺑ‬‫ﻪ‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﺮ‬IED‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ا‬‫ر‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﮐ‬‫ﻨ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬‫و‬‫ﯾ‬‫ﺎ‬‫ﺟ‬‫ﻬ‬‫ﺖ‬
‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫د‬‫ا‬‫ز‬‫ش‬‫ﺑ‬‫ﯿ‬‫ﺸ‬‫ﺘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﯿ‬‫ﺘ‬‫ﻮ‬‫ر‬‫ﯾ‬‫ﻨ‬‫ﮓ‬‫د‬‫ا‬‫د‬‫ه‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ا‬‫ﺑ‬‫ﻪ‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﺴ‬‫ﺘ‬‫ﻢ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﮑ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ا‬‫ی‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ر‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﻧ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬.
ØStation Level:
‫د‬‫ر‬‫ا‬‫ﯾ‬‫ﻦ‬‫ﺳ‬‫ﻄ‬‫ﺢ‬‫ﺳ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ر‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﮑ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ا‬،HMI‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫و‬‫د‬‫ر‬‫ﺻ‬‫ﻮ‬‫ر‬‫ت‬‫ﻧ‬‫ﯿ‬‫ﺎ‬‫ز‬‫ﺑ‬‫ﻬ‬‫ﺮ‬‫ه‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫د‬‫ا‬‫ر‬‫ﺟ‬‫ﻬ‬‫ﺖ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﯿ‬‫ﺘ‬‫ﻮ‬‫ر‬‫ﯾ‬‫ﻨ‬‫ﮓ‬‫و‬‫ﺿ‬‫ﻌ‬‫ﯿ‬‫ﺖ‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬
‫ﻗ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ر‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬.
vProcess Bus:
‫ا‬‫ر‬‫ﺗ‬‫ﺒ‬‫ﺎ‬‫ط‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺑ‬‫ﯿ‬‫ﻦ‬Process Level‫و‬Bay Level‫ر‬‫ا‬‫ﺑ‬‫ﻪ‬‫ﻋ‬‫ﻬ‬‫ﺪ‬‫ه‬‫د‬‫ا‬‫ر‬‫د‬.
vStation Bus:
‫ا‬‫ر‬‫ﺗ‬‫ﺒ‬‫ﺎ‬‫ط‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺑ‬‫ﯿ‬‫ﻦ‬Bay Level‫و‬Station Level‫ر‬‫ا‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ﻋ‬‫ﻬ‬‫ﺪ‬‫ه‬‫د‬‫ا‬‫ر‬‫د‬.

‫ا‬‫ر‬‫ﺗ‬‫ﺒ‬‫ﺎ‬‫ﻃ‬‫ﺎ‬‫ت‬IEC61850
‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﻞ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﺘ‬‫ﻘ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﻣ‬‫ﻮ‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ه‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺪ‬‫ﯾ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﻮ‬‫ا‬‫ع‬
‫ﺧ‬‫ﺎ‬‫ﺻ‬‫ﯽ‬‫ا‬‫ز‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﺘ‬‫ﻘ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫د‬‫ا‬‫د‬‫ه‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﮑ‬‫ﯽ‬‫ا‬‫ز‬‫ﺟ‬‫ﻨ‬‫ﺒ‬‫ﻪ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ا‬‫ﺻ‬‫ﻠ‬‫ﯽ‬
‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫د‬IEC 61850‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺖ‬.‫ﺧ‬‫ﻼ‬‫ﺻ‬‫ﻪ‬‫ﻣ‬‫ﺪ‬‫ل‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫د‬‫ا‬‫د‬‫ه‬
‫ﮐ‬‫ﻪ‬‫د‬‫ر‬IEC61850‫ﺗ‬‫ﻌ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﻒ‬‫ﺷ‬‫ﺪ‬‫ه‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ﺑ‬‫ﻪ‬‫ﻗ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ر‬‫ذ‬‫ﯾ‬‫ﻞ‬‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺖ‬:
•MMS:
‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ه‬‫ا‬‫ز‬‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﻞ‬Manufacturing Messaging
Specification‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬‫ر‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫و‬‫ﺿ‬‫ﻌ‬‫ﯿ‬‫ﺖ‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬‫ﻫ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ف‬
‫ﻧ‬‫ﻈ‬‫ﺎ‬‫ر‬‫ت‬
•GOOSE:
‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ه‬‫ا‬‫ز‬‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﻞ‬Generic Object Oriented
Substation Event‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬‫ر‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫د‬‫ا‬‫د‬‫ه‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ﺣ‬‫ﯿ‬‫ﺎ‬‫ﺗ‬‫ﯽ‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬
‫ﻣ‬‫ﺜ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﮕ‬‫ﻨ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﮐ‬‫ﻨ‬‫ﺘ‬‫ﺮ‬‫ل‬‫و‬‫ﻫ‬‫ﺸ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ر‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬.
•SV:
‫ا‬‫ﺳ‬‫ﺘ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ه‬‫ا‬‫ز‬‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﻞ‬Sampled Measured Values
‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬‫ر‬‫ﺳ‬‫ﺎ‬‫ل‬‫ﻣ‬‫ﻘ‬‫ﺎ‬‫د‬‫ﯾ‬‫ﺮ‬‫ﺟ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﺎ‬‫ن‬‫و‬‫و‬‫ﻟ‬‫ﺘ‬‫ﺎ‬‫ژ‬‫ﺧ‬‫ﻂ‬.
‫ا‬‫ﯾ‬‫ﻦ‬‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫و‬‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﻞ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ﻣ‬‫ﯽ‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ا‬‫ﻧ‬‫ﻨ‬‫ﺪ‬‫ا‬‫ز‬‫ﻃ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﻖ‬‫ﺷ‬‫ﺒ‬‫ﮑ‬‫ﻪ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ﭘ‬‫ﺮ‬‫ﺳ‬‫ﺮ‬‫ﻋ‬‫ﺖ‬
‫ا‬‫ﺗ‬‫ﺮ‬‫ﻧ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ﺟ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ﮔ‬‫ﺮ‬‫د‬‫ﻧ‬‫ﺪ‬‫ﺗ‬‫ﺎ‬‫ا‬‫ﻃ‬‫ﻤ‬‫ﯿ‬‫ﻨ‬‫ﺎ‬‫ن‬‫ا‬‫ز‬‫ز‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ن‬‫ﭘ‬‫ﺎ‬‫ﺳ‬‫ﺦ‬‫ﺳ‬‫ﺮ‬‫ﯾ‬‫ﻊ‬)‫ﮐ‬‫ﻤ‬‫ﺘ‬‫ﺮ‬
‫ا‬‫ز‬۴‫ﻣ‬‫ﯿ‬‫ﻠ‬‫ﯽ‬‫ﺛ‬‫ﺎ‬‫ﻧ‬‫ﯿ‬‫ﻪ‬(‫ﻣ‬‫ﻮ‬‫ر‬‫د‬‫ﻧ‬‫ﯿ‬‫ﺎ‬‫ز‬‫ﺑ‬‫ﺮ‬‫ا‬‫ی‬‫ر‬‫ﻟ‬‫ﻪ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬‫ﻣ‬‫ﺤ‬‫ﺎ‬‫ﻓ‬‫ﻆ‬،‫ﺣ‬‫ﺎ‬‫ﺻ‬‫ﻞ‬
‫ﮔ‬‫ﺮ‬‫د‬‫د‬.
Step1.
Current
Current
Current
Over Current!!
↓ Step2.
It’s over current, trip the
circuit breaker!
↑ Step3.
Okay I cut the power!
Step4.
The power has
been cut!
Step5.
ALARM
ALARM
ALARM
MMS
SV GOOSE
Station Bus
Process Bus

‫ﺗ‬‫ﮑ‬‫ﺎ‬‫ﻣ‬‫ﻞ‬‫ا‬‫ﺗ‬‫ﻮ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺳ‬‫ﯿ‬‫ﻮ‬‫ن‬‫ﭘ‬‫ﺴ‬‫ﺖ‬
The latest development in the IEC 61850
standard was the inclusion of the
PRP/HSR protocol in 2010. PRP/HSR
(parallel redundancy protocol/high-
availability seamless redundancy)
specifies how to use two Ethernet
networks to ensure seamless failover if
one of the redundant networks fails.
Conventional Substation Automation
Substation Automation with IEC
61850 Station Bus
In 2005, the IEC 61850 standard was
greatly improved by defining a Process
Bus to connect the Process Level with
the Bay Level.
Substation Automation with
IEC 61850 Station and Process
Bus
The IEC 61850 Substation With
PRP/HSR
The release of the IEC 61850 Station
Bus protocol in the 1980’s was a big first
step forward on the way to implementing
a substation-wide all-purpose network.
In the 1960’s a conventional
substation was rather bulky, with
copper or fiber wiring used to hard-
wire one device to another.

‫ﻣ‬‫ﻨ‬‫ﺎ‬‫ﺑ‬‫ﻊ‬‫و‬‫ا‬‫ﻃ‬‫ﻼ‬‫ﻋ‬‫ﺎ‬‫ت‬‫ﺗ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫س‬:
• Moxa, “IEC 61850 Communication and Computing Solutions for Substation
Automation Systems Guidebook”, 2020.
•‫ﺟ‬‫ﻬ‬‫ﺖ‬‫ا‬‫ﺧ‬‫ﺬ‬‫ا‬‫ﻃ‬‫ﻼ‬‫ﻋ‬‫ﺎ‬‫ت‬‫ﺑ‬‫ﯿ‬‫ﺸ‬‫ﺘ‬‫ﺮ‬‫ﻟ‬‫ﻄ‬‫ﻔ‬‫ﺎ‬‫ﺑ‬‫ﺎ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﺗ‬‫ﻤ‬‫ﺎ‬‫س‬‫ﺣ‬‫ﺎ‬‫ﺻ‬‫ﻞ‬‫ﻓ‬‫ﺮ‬‫ﻣ‬‫ﺎ‬‫ﯾ‬‫ﯿ‬‫ﺪ‬:
۸۸۹۱۹۲۶۵‫د‬‫ا‬‫ﺧ‬‫ﻠ‬‫ﯽ‬‫ﻫ‬‫ﺎ‬‫ی‬۲۰۵،۲۰۶‫و‬۲۰۹

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