Event Client Implementation for IEC 61850

Abstract

Detta examensarbete fokuserar på utvecklingen av en IEC61850-händelseklient för ABB Distribution Solutions R&D, med målet att förbättra kompatibiliteten och användarvänligheten genom att implementera den i Python. Målet var att skapa en händelseklient som möjliggör för Intelligenta Elektroniska Enhter (IEDs) att automatiskt rapportera spontana händelser. Händelseklienten är baserad på det befintliga C-baserade rapporteringsexemplet från libIEC61850-förvaret.

Projektet involverade användning av olika programvaruverktyg, inklusive Azure DevOps för att hosta koden, Visual Studio Code för kodredigering och Windows Subsystem för Linux för att kompilera det nödvändiga libIEC61850-biblioteket. Den primära hårdvaran som användes var en bärbar dator och ABB:s REG615 IED.

Implementeringsprocessen inkluderade utveckling av en Python-wrapper för libIEC61850 biblioteket, skapande av ett Python bibliotek för att hantera IED-anslutningar och händelserapportering, samt byggande av en exempelapplikation för att demonstrera händelseklientens funktionalitet. Viktiga komponenter i implementeringen inkluderade att ställa in rapportkontrolblock (RCBs) och hantera överföringen av händelsedata från IED till klienten.

Resultaten visar på en framgångsrik utveckling av en händelseklient som kan ta emot och bearbeta händelserapporter från en IED, inklusive detaljer som händelsenamn, skäl för inkludering, värden, kvalitetsinformation och tidsstämplar. Trots att vissa valfria mål inte helt uppnåddes, mötte projektet sina primära mål och lade en stabil grund för framtida förbättringar.

Arbetet bidrar till området för automatiserad testning av kraftsystem, och erbjuder en Python-baserad lösning för IEC61850-händelserapportering, vilket är avgörande för realtidsövervakning och kontroll i intelligenta kraftnät.

This thesis focuses on the development of an IEC61850 event client for ABB Distribution Solutions R&D, aiming to enhance the compatibility and ease of use by implementing it in Python. The objective is to create an event client that enables Intelligent Electronic Devices (IEDs) to automatically report spontaneous events. The event client is based on the existing Cbased reporting example from the libIEC61850 repository.

The project involved using various software tools including Azure DevOps for hosting the code, Visual Studio Code for code editing, and the Windows Subsystem for Linux to compile the necessary libIEC61850 library. The primary hardware used was a laptop and ABB’s REG615 IED.

The implementation process included developing a Python wrapper for the libIEC61850 library, creating a Python library to manage IED connections and event reporting, and building an example application to demonstrate the event client’s functionality. Key components of the implementation included setting up report control blocks (RCBs) and handling the transmission of event data from the IED to the client.

The results demonstrate the successful development of an event client capable of receiving and processing event reports from an IED, including details such as event names, inclusion reasons, values, quality information, and timestamps. Although some optional goals were not fully achieved, the project met its primary objectives, providing a robust foundation for future enhancements.

The work contributes to the field of automated testing for power systems, offering a Pythonbased solution for IEC61850 event reporting, which is crucial for real-time monitoring and control in intelligent power networks.

Tämä opinnäytetyö keskittyy IEC61850-tapahtumaohjelman kehittämiseen ABB Distribution Solutions R&D:lle, tavoitteenaan parantaa yhteensopivuutta ja helppokäyttöisyyttä toteuttamalla se Pythonilla. Tavoitteena oli luoda tapahtumaohjelma, joka mahdollistaa älykkäiden sähköisten laitteiden (IED) automaattisten spontaanien tapahtumien raportoinnin. Tapahtumaohjelma perustuu libIEC61850-arkiston olemassa olevaan C-pohjaiseen raportointiesimerkkiin.

Projektissa käytettiin erilaisia ohjelmistotyökaluja, mukaan lukien Azure DevOpsia koodin hallintaan, Visual Studio Codea koodin muokkaamiseen ja Windows Subsystem for Linuxia libIEC61850-kirjaston kokoamiseen. Pääasiallinen laitteisto oli kannettava tietokone ja ABB:n REG615 IED.

Toteutusprosessi sisälsi Python-wrapperin kehittämisen libIEC61850-kirjastolle, Python-kirjaston luomisen IED-yhteyksien ja tapahtumien raportoinnin hallintaan sekä esimerkkisovelluksen rakentamisen tapahtumaohjelman toiminnallisuuden demonstroimiseksi. Toteutuksen keskeisiä osia olivat raportointiohjauslohkojen (RCB) asettaminen ja tapahtumatietojen välittäminen IED:stä asiakasohjelmalle.

Tulokset osoittavat onnistuneen tapahtumaohjelman kehittämisen, joka kykenee vastaanottamaan ja käsittelemään IED:n tapahtumaraportteja, mukaan lukien yksityiskohdat kuten tapahtuman nimet, sisällyttämisen syyt, arvot, laatutiedot ja aikaleimat. Vaikka jotkin valinnaiset tavoitteet eivät täysin toteutuneet, projekti saavutti ensisijaiset tavoitteensa ja loi vankan perustan tuleville parannuksille.

Tämä työ edistää sähköjärjestelmien automatisoidun testauksen alaa tarjoamalla Pythonpohjaisen ratkaisun IEC61850-tapahtumien raportointiin, mikä on ratkaisevan tärkeää älykkäiden sähköverkkojen reaaliaikaisessa valvonnassa ja ohjauksessa.