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IEC 61850 est la norme internationale pour la communication dans les postes électriques et l'automatisation des réseaux électriques. Elle définit un modèle de données unifié pour les relais de protection, les disjoncteurs, les transformateurs et autres équipements de postes électriques, permettant l'interopérabilité entre les IED de différents fournisseurs sur Ethernet.
IEC 61850-1 Domaine d'application, objectifs et vue d'ensemble de l'architecture. Introduit les concepts clés : nœuds logiques, objets de données, services et piles de communication. Point de départ pour comprendre la norme.
IEC 61850-5 Définit les exigences de performance — types de messages (Type 1 à Type 7), classes de temps de transfert et quels messages sont critiques en termes de temps. Les messages GOOSE doivent être transférés en <4 ms pour les fonctions de déclenchement.
IEC 61850-6 Langage de configuration de poste électrique basé sur XML. Définit quatre types de fichiers : SCD (poste complet), SSD (schéma unifilaire), ICD (capacités de l'IED), CID (IED configuré). SCL permet une configuration neutre vis-à-vis des fournisseurs et l'import/export entre les outils d'ingénierie.
IEC 61850-7-1 Définit le modèle de données abstrait : hiérarchie serveur, dispositif logique, nœud logique, objet de données, attribut de données. Toutes les données des IED sont accessibles via ce modèle, quel que soit le protocole de communication sous-jacent.
IEC 61850-7-2 Les définitions de services abstraits — rapports, journalisation, contrôle GOOSE, valeurs échantillonnées, groupes de réglages. ACSI est la couche de service indépendante de la plateforme que MMS et d'autres protocoles implémentent.
IEC 61850-7-3 Classes de données normalisées — SPS (état point simple), DPS (état point double), MV (valeur mesurée), CMV (valeur mesurée complexe), etc. CDC + noms de nœuds logiques donnent à chaque donnée une identité standard chez tous les fournisseurs.
IEC 61850-7-4 Le catalogue des nœuds logiques : XCBR (disjoncteur), XSWI (sectionneur), PDIF (protection différentielle), POTT (protection de distance), PTOC (protection surintensité), MMXU (unité de mesure), etc. Ces noms normalisés apparaissent dans chaque relais conforme IEC 61850.
IEC 61850-8-1 Mappe les services ACSI sur MMS (Manufacturing Message Specification, ISO 9506) sur TCP/IP. MMS est le protocole de bus de station pour l'accès SCADA aux données des IED — rapports, journaux, commandes.
IEC 61850-9-2 Interface d'unité de fusion — publie des échantillons instantanés numérisés de courant et de tension (typiquement 80 ou 256 échantillons/cycle) en multicast Ethernet. Remplace le câblage cuivre secondaire des transformateurs de courant dans les postes numériques.
IEC 61850-10 Exigences et méthodes d'essai de conformité pour les fabricants d'IED. Les essais de conformité réussis (par des laboratoires accrédités comme KEMA, CESI) sont une condition préalable à l'interopérabilité.
(LN) (GOOSE) (SV) (SCL) IEC 61850 est la norme pour la communication d’automatisation et de protection dans les postes électriques. Avant IEC 61850, chaque fabricant de relais et d’IED utilisait un protocole propriétaire — résultant en une ingénierie de postes coûteuse, verrouillée par les fournisseurs, avec des centaines de connexions point à point en cuivre.
IEC 61850 introduit :
+-------------- Bus de station (MMS / GOOSE) -------------------+
| SCADA / IHM Passerelle Relais de Relais de |
| (Client) (IEC→ICCP) protection A protection B |
+---------------------------------------------------------------+
| | |
+----- Bus de processus (GOOSE + Valeurs Echantillonnees) -------+
| Unité de fusion A Unité de fusion B Unité disj. intelligent |
| (TC/TT numérique) (TC/TT numérique) (position + GOOSE) |
+---------------------------------------------------------------+
| Type de message | Protocole | Temps de transfert | Application |
|---|---|---|---|
| GOOSE | IEEE 802.1Q | <4 ms (Type 1A) | Déclenchement de protection, verrouillage |
| Valeurs Échantillonnées | IEEE 802.3 | <4 ms (Type 4) | Courant/tension de l’unité de fusion |
| Rapports (BRCB/URCB) | MMS/TCP | <100 ms (Type 2) | Données événementielles vers SCADA |
| Journalisation | MMS/TCP | <1 000 ms (Type 3) | Séquence d’événements historiques |
| Commande | MMS/TCP | <500 ms (Type 1B) | Ouverture/fermeture du disjoncteur |
| Fichiers | MMS/TCP | Sans limite de temps | Oscillographie, réglages |