Analysis of the standard IEC 61850 for control of electrical power system

På uppdrag av Trafikverket har denna rapport syftet att ge en rekommendation baserat på jämförelse av nuvarande standarden IEC 60870-5-104 och den alternativa standarden IEC 61850. Studien jämför IEC 61850 och IEC 60870-5-104 och skillnader mellan dessa två standarder utifrån olika områden som kommunikation, säkerhet samt ekonomiska aspekter. I arbetets teoridel behandlas elnätet och hur elstationer i allmänhet fungerar utifrån kommunikationsprotokollen och hur systemen kommunicerar med andra enheter. Resultatet av arbetet visar att standarden IEC 61850 erbjuder stora möjligheter och fördelar i samtliga aspekter, och har även en utvecklingspotential. Med kommunikationsprotokollet IEC 61850 erhålls mer information i form av feltyp, direkta mätningar och styrning på kontrollanläggningar. Dock finns det en komplexitet i IEC 61850 som kan kräva större anpassningar för att ersätta tidigare protokoll på anläggningar vid byte. Utifrån säkerhetsaspekten uppvisar IEC 61850 styrka bland annat gällande skydd av integritet och konfidentialitet. Sammantaget visar arbetet att det finns stor fördel att använda sig av IEC 61850 vid framtida tillämpningar utifrån examensarbetets resultatOn behalf of the Swedish Transport Administration (Trafikverket), this report aims to provide a recommendation based on a comparison of the current communication protocol standard IEC 60870-5-104 and the alternative standard IEC 61850. This study compares IEC 61850 and IEC 60870-5-104 and differences between these two standards based on different areas such as communication, security and economic aspects. In the theoretical part of this thesis, the electricity grid is treated and how electricity stations generally work based on the communication protocols and how the systems communicate with other devices. The result of the thesis shows that the standard IEC 61850 offers great opportunities and advantages in all aspects and has a potential for development. With the communication protocol IEC 61850, more information is obtained in form of error type, direct measurements and control at control plants. However, there is a complexity in IEC 61850 which may require major adaptations to replace previous protocols on plants when changes are needed. Based on the safety aspect, IEC 61850 shows strength among other things regarding protection of privacy and confidentiality. Overall, the work shows that there is a great advantage of applying IEC 61850 in future use based on this thesis results.