基于IEC61850的数字化变电站通信研究

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基于IEC61850的变电站通信系统的仿真研究

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基于IEC61850变电站自动化通信系统研究

基于IEC61850变电站自动化通信系统研究发布时间：2022-10-17T06:48:50.372Z 来源：《中国建设信息化》2022年第11期6月作者：王幸之[导读] 针对颁布的IEC61850国际标准，对该标准进行了详细研究。

根据该标准，具体设计了一套变电站自王幸之辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛市125000摘要：针对颁布的IEC61850国际标准，对该标准进行了详细研究。

根据该标准，具体设计了一套变电站自动化通信系统，包括：结构介绍、网络选择以及设备配置。

关键词：变电站；自动化通信系统；国际标准；结构设计1. 引言在IEC61850国际标准颁布以后，变电站综合自动化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容[1]。

基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的建设，能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷，能确保变电站综合自动化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能[2]。

因此，结合实际工作经验，对基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的升级改造要点进行研究，就显得非常有工程实践应用研究意义。

2. IEC61850标准简介2.1 标准定义IEC61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准。

它通过标准的实现，实现了智能变电站的工程运作标准化[3]。

使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明。

不论是哪个系统集成商建立的智能变电站工程都可以通过SCD（系统配置）文件了解整个变电站的结构和布局，对于智能化变电站发展具有不可替代的作用。

该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则；采用面向对象的方法，定义了对象之间的通信服务，比如，获取和设定对象值的通信服务，取得对象名列表的通信服务，获得数据对象值列表的服务等。

面向对象的数据自描述在数据源就对数据本身进行自我描述，传输到接收方的数据都带有自我说明，不需要再对数据进行工程物理量对应、标度转换等工作。

浅析IEC61850标准与数字化变电站

Ｓｒｉｅｎｅｆｃ）变电站应用相ｅｖｃＩｔｒａｅ￣关的公共属性类型和公共数据类以及与变电站相关的设备及功能的信
批准、发行和出版，最后一个标准
ＤＬＴ８０电站通信网络和系统／６变第６部分：与变电站有关的ＩＤ的Ｅ通信配置描述语言已经过全国电力系统控制及其通信标准化技术委
摘
要：在数字化变电站系统中为实现其控制、监视和保护功
能，要求不同厂家的设备达到信息的共享，实现互操作，为此国际电工委员会（ＥＣ）制定了变电站内通信网络和系统标准体系１
－
ＩＣ１５。通过ＩＣ１５际准在数字化变电站中的应用研究，Ｅ６８０Ｅ６８Ｑ
ＳＭ，到间隔层和过程层内，以ＣＳ
通信标准，实现各个厂家设备之间的无缝通信和互操作，实现 “ 一同世界，同一技术，同一标准” 。２０年国际电工委员会第５技０４７术委员会（力系统管理及其相关电信息交换）制定的Ｉ６８０列标ＥＣ１５系准（电站通信网络和系统）已全变
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浅析Ｉ６准ＥＣ８１５与数字化变电站
周喜超’ 何世恩，刘峻’１甘肃省电力科学研究院，甘肃兰州７０５（．３００２甘肃省电力公司。甘肃兰州７０５）．３００

基于IEC61850数字化变电站通信管理机的研发

２１软件结构．
软件采用分层模块化结构，应用层和硬件驱动分开，便于软件的移植和应用的扩展。层次结构和各类模块的相互关系见图２。
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图２软件构成框图
图１硬件构成框图
图１中的各种功能插件都是可根据不同的设备需要随意扩展，扩展灵活。１硬件设备．２嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，装置主ＣＵ选择采用ＰＲＳ令的ＦｅｓａｏｅＱＩＣＩ处理器，该处理器具有高性ＩＣ指ｒｅｃｌＰｗｒＵＣＩｅＩ能的ｅ０３０内核、Ｄ１Ｄ２双速率ＳＲＭ存储控制器、独立的ＤＲ／ＲＤＤＡ３Ｋ２Ｂ指令和数据缓存ｃｃｅ４通道的Ｄａｈ、ＭＡ控制器、双ＰＩ接Ｃ桥口、串行周边接口（Ｐ）双ＩＣ接口等外围接口技术，ＳＩ、２使得处理器的性能与Ｉ／Ｏ系统输入之间能够协调匹配工作具有丰富的硬件资源，能够完成智能变电站对硬件主处理器的要求。为满足ＩＣ１５Ｅ６８０对数据存储的要求，置５２内存，大可升级至１８Ｍ；置５２配１Ｍ最２０配１ＭＦａｈ盘；为保存ＣＭＲＤｌｓＯＴＡＥ录波文件配置２Ｇ电子盘。ＣＵ插件Ｐ可提供２路独立ＭＡＣ以太网接口，Ｏ／ＯＭＩＯＭ自适应电以太ＩＭＩＯ／ＯＯ网；Ｉ — （Ｃ光纤接口：Ｉ — （Ｃ）时输入接口，收来自时ＩＧＢＤ）ＲＩＧＢＤ校Ｒ接间服务器的校时间信息。 ’ 交换机插件，可满足智能变电站组网要求。本插件采用Ｆｅｓａｅ的ＰｗｒＣ系列ＭＰ８１ｒｃｌｅｏｏＰＣ３５处理器。配置１８内存；２Ｍ５２ｌｓ；２ＢＥＰＯ１ＭＦａｈ盘３ｋ２ＲＭ。可提供１路独立ＭＣ以太网接口，Ａ１Ｍ１０／００自适应电以太网，０Ｍ１０Ｍ光以太网。７交０／０Ｍ１０Ｍ１０／００路换端口，非独立ＭＣＩＭＩＯＩＯＭ自适应电以太网，０ＭＡ，Ｏ／ＯＭ／ＯＯ１０／Ｉ０Ｍ光以太网。Ｏ０以太网插件，为同样采用ＦｅｓａｒｅｃｌＰｗｒＣ系列ＭＰ８１ｅ的ｏｏＰＣ３５处理器。可提供２路独立ＭＣ以太网接口，ＯＩＯＩＯＭ自适ＡＩＭ／ＯＭ／ＯＯ应电以太网，ＯＭＩＯＭ光以太网。ＩＯ／ＯＯ串Ｋ转换插件，成串行数据与并行数据的转换，以插在除Ｉ完可主ＣＵ插槽外的任意ＣＣ插槽上，可以扩至７。可提供１软硬件平台，ＰＰＩ最多块２通过实时性操作系统下的编程来实现各个子系统内部

基于IEC61850标准的数字化变电站通信网络

一
，
由于过程网络的出现，数字化变电站通信网络（ｈ）～ＣｍｕｉａｉｎｅｗｒｓｉＤｇｔｌＳｂｔｔｏｂｓｄ０ＩＣ６８０与传统变Ｃ￣ＳｏｍｎｃｔｏＮｔｏｋｎｉｉａｕｓａｉｎａｅｎＥ１５）
５数字化变电站通信网络传输模式的选择、
数字化变电站通信网络传输模式有单播、广播以及分组广播三种模式。分组广播是指源节点将一帧信息发送到网络上的一组节点，组内的各个节点都能接收到该信息，组外的节点则不接收所发送的信息。而使用分组广播模式的传输方案中，电站层需要信息共享的Ｎ个设备变使用同一个组地址，于同一帧信息网关设备只需要用组地址作为目标地对址向变电站层的Ｎ个设备发送一遍，网络上只有使用了这个组地址的设备才能接收到该信息。因此，文选择分组广播模式作为数字化变电站网络本通信的传输模式。根据开发系统互连（Ｓ）ＯＩ模型，Ｃ／ＩＴＰＰ的传输层对应用层提供ＵＰＤ和ＴＰ两种类型的服务。由于ＵＰ方式的高效率和分组广播等特点，ＣＤ以太网在工业控制领域应用时一般都采ＵＰ方式。以建议选用ＵＰ作为嵌入Ｄ所Ｄ式以太网的传输协议。
４数字化变电站通信网络冗余方案、
网络冗余是提高网络容错能力的主要手段，包括链路冗余和设备冗余
２个方面。网络冗余具有３项基本技术要点： ①如何判断网络发生了故障；
②如何实现智能化的切换； ③如何缩短切换时间。对于ｃＤＮＳ而言，除了由交换机实现网络冗余外，ＥＩＤ自身多个网口之间的互为冗余也是实现网络

基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系

基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系一、本文概述随着电力系统的快速发展和智能化水平的持续提高，配网自动化已成为提升电网运行效率、保障供电质量的重要手段。

在这个过程中，通信技术的选择和应用显得尤为重要。

IEC61850作为国际电工委员会制定的电力系统自动化领域的国际标准，为配网自动化通信体系的建设提供了统一的技术框架和通信协议。

本文旨在探讨基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的设计原理、关键技术及其在实际应用中的优势与挑战，以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的参考和借鉴。

文章首先将对IEC61850标准的基本内容进行介绍，包括其发展历程、核心特点以及在配网自动化中的应用意义。

随后，文章将详细阐述基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的结构组成和技术特点，包括通信协议的选择、网络拓扑的设计、信息模型的构建等方面。

在此基础上，文章还将对实际应用中遇到的关键技术问题进行深入探讨，如实时通信的保证、信息安全防护、系统互操作性等。

文章将结合国内外典型案例，分析基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系在实际运行中的效果与影响，以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的启示和建议。

二、IEC61850标准概述IEC61850，即国际电工委员会（IEC）制定的《电力系统自动化——变电站通信网络和系统》标准，是电力系统自动化领域的一项国际性标准。

该标准旨在通过统一的通信协议和数据模型，实现变电站内不同设备之间的互操作性，从而提高电力系统的运行效率和可靠性。

IEC61850标准的核心内容包括抽象通信服务接口（ACSI）、变电站配置语言（SCL）以及一系列的数据模型和服务。

其中，ACSI定义了变电站内部设备之间通信所需的服务接口，包括信息传输、访问控制等；SCL则提供了一种描述变电站配置和通信参数的语言，使得变电站的配置信息可以方便地生成、修改和交换。

IEC61850还定义了一系列的数据模型，如逻辑设备、逻辑节点、数据对象等，用于描述变电站内各种设备的功能和状态。

基于IEC61850的新型数字化变电站通信网络的研究与实践

基于IEC61850的新型数字化变电站通信网络的研究与实践基于IEC61850的新型数字化变电站通信网络的研究与实践摘要：随着电网的快速发展，传统变电站的通信网络面临着诸多挑战，例如通信速度慢、可靠性低等问题。

因此，研究基于IEC61850的新型数字化变电站通信网络，成为提高变电站通信效率和可靠性的关键技术。

关键词：IEC61850；变电站通信网络；数字化；效率；可靠性一、引言随着电力行业的快速发展和智能电网的建设，变电站作为电能转换和传输的关键环节，其在电力系统中的地位日益重要。

然而，传统变电站的通信网络存在着一系列问题，例如通信速度慢、可靠性低、通信协议不统一等。

这些问题严重影响了变电站的运行效率和安全性，亟需一种新型数字化变电站通信网络来解决这些问题。

二、IEC61850通信协议的介绍IEC61850是国际电工委员会制定的用于电气装置通信的标准。

相比传统的变电站通信协议，IEC61850采用了面向对象的编程思想，能够实现设备之间的多点通信和数据共享，提供了更高的通信速度和可靠性。

同时，IEC61850还支持通信网络的自动发现和协商，使得设备的接入和配置变得更加简单和灵活。

三、基于IEC61850的数字化变电站通信网络的设计与实现1. 网络拓扑设计：根据变电站的实际需求，采用星型、环型或混合型等拓扑结构进行设计，同时考虑网络的可靠性和扩展性。

2. 网络安全设计：采用虚拟专用网络（VPN）和数据加密技术，保障通信数据的安全性和机密性，防止黑客攻击和信息泄露。

3. 设备接入与配置：利用IEC61850的自动发现和协商功能，实现设备的自动接入和配置，减少了人工操作的复杂性和错误率。

4. 通信性能优化：通过合理设置通信参数和网络设备的优化，提高通信速度和稳定性，保证通信数据的及时性和准确性。

5. 维护与管理：建立完善的监控系统和报警机制，及时发现和解决通信故障，保障数字化变电站的正常运行。

四、实践案例分析以某变电站为例，通过改造其通信网络，采用了基于IEC61850的新型数字化变电站通信网络。

浅论基于IEC61850的数字化变电站的应用技术

浅论基于IEC61850的数字化变电站的应用技术摘要:随着我国电力体制改革步伐的不断加快,国内数字化变电站的建设进入了一个崭新的发展时期,特别是IEC61850标准的引入,有效提升国内电力技术的科学化、规范化应用,而且是保证数字化变电站建设质量的重要技术参考依据。

本文结合笔者多年电力工作经验,简要分析了基于IEC61850的数字化变电站的应用技术,仅供同行参考和借鉴。

关键词:IEC61850 数字化变电站应用技术1 IEC61850标准在国内推广的现状IEC61850标准是目前在国际电力行业中最为基础的标准之一,其基本原则是实现“同一世界、同一标准、同一技术”,进而有效提升全球电力技术的标准化、集成化、智能化发展。

在全球经济技术一体化的背景下,IEC61850标准完全符合我国电力行业的发展需求,尤其是在数字化变电站建设中的应用,更加凸显了IEC61850标准的优势,其根本目的是通过对于技术的合理应用和监管,实现电力网络的优质、安全、经济运行。

但是从国内电力行业的发展现状而言,IEC61850标准尚有许多与我国实际情况不相适应的地方,所以,在数字化变电站建设中,应有所取舍的进行应用,而不是“一股脑”的全盘引入。

随着我国电力体系的不断完善,国内以IEC61850标准为基础,对其进行了必要的修订,从而基本形成了符合中国实际国情的新型电力技术理念,特别是在数字化变电站的继电保护技术方面,国内已经制定了较为完善的应用技术体系,并且在很多大型工程中得以实践。

另外,随着国内数字化变电站建设经验的不断积累,特别是随着对于各种高新技术的熟练和掌握,形成了构建属于我国自己的电力技术标准的前提,但是对于相关问题的深入研究和探索仍是必不可少的。

因此,在IEC61850标准的引入和应用过程中,国内电力技术人员一定要保持“取其精华、去其糟粕”的原则,即拿来我们需要的部分,舍弃我们不需要的部分,从而在实现技术标准简化的基础上,进一步提升了实用性。

基于IEC61850的数字化变电站技术综述

超四川成都
６０４）１０１
摘要：于ＩＣ６８０的数字化变电站技术已成为变电站自动化系统发展与应用的热点领域。分析了数字化变电基Ｅ１５
站的主要技术特点，讨论了ＩＣ６８０变电站系列标准、常规互感器技术、Ｅ１５非网络通讯的实时性与可靠性和同步化信
传统的电磁式电流互感器存在绝缘结构复杂和
田咽
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①
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互感器、能电子装置（ｎｅｌｅｔｅｅｔｎｃｄｖｅ智ｉｌｇｎｌｒｉｅｉ，ｔｉｃｏｃ
ｌＤ）的应用以及按照ＩＣ６８０系列标准制定的Ｅ等Ｅ１５基于高速以太网和ＴＰＩＣ／Ｐ的变电站通信网络系统使得数字化变电站的应用成为可能。
ｓｓａｉｎ．Ｆｉａｌｈｒｅｔｐｃｏｕｉｎｓｈｍｅｆｄｉｉａｕｔｔｏｙｔｍｒｎｔｏｕｃｄ．ｕｂｔｔｏｎｌｙｔｅｙｉａｓｌｔｏｃｅｓｏｇｔｌｓｂｓａｉｎｓｓｅａｅｉｒｄｅｌ
Ｋｅｒｓｉｉｌｕｓａｉｎ；ＩＣ６８０；ｃｍｍｕｉａｉｎ；ｔａｓｏｅ；ｉｔｌｇｎｗｔｈｙｗｏｄ：ｔｂｔｔｇａｓｏＥ１５ｏｎｃｔｏｒｎｆｒｒｎｅｌｅｔｉｍｉｓｃ
中图分类号：Ｍ６１文献标志码：文章编号：０３—６５（００００２ — ３Ｔ３Ａ１０９４２１）４— ０１０

许继基于IEC61850的数字化变电站

61850规约
配置 Part 6: 变电站中智能电子设备通信配置描述语言
抽象通信服务变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构 Part 7-2: 抽象通信服务接口(ACSI) Part 7-1: 原理和模型
测试 Part 10:
一致性测试
特殊通信服务映射 (SCSM) Part 8-1: 映射到制造商报文 MMS Part 9-1: 通过单向多路点对点串行通信连接模拟采样值 Part 9-2: IEEE 802.3 之上的模拟采样值

解决设备间的互操作问题
所有智能设备均按统一的标准建立信息模型和通信接口，设备间可实现无缝连接。IEC 61850的信息自解释机制，在不同厂家设备使用各自扩展的信息时也能保证互操作性

应用通信网络取代二次电缆
取消了传统保护测控装置的交流模块和控制模块，所有信息均通过过程层网络来传输，缩减了变电站建设用于购买二次电缆和电缆铺设设计的成本，同时也大幅度简化了传统变电站用于二次接线的工作量
许继数字化变电站
罗柯夫斯基原理电流互感器
光电式互感器
许继数字化变电站
罗柯夫斯基原理电流互感器的优缺点
罗柯夫斯基（Rogowski）线圈原理是种电磁耦合原理。与传统的电磁式电流互感器不同，它是密绕于非磁性骨架上的空心螺绕环。优点：
1. 罗柯夫斯基线圈电流互感器消除了磁饱和现象，提高了电磁式电流互感器的动态响应范围。
许继数字化变电站
NCIT对保护的影响
1. 促进保护新原理的研究。传统的CT由于频响范围较窄而不能完全再现一次电流波形, 然而OCT 测量的频响范围宽, 能够真实地反映一些高频信号, 可以为暂态量保护提供可靠的数据, 从而促进它的发展。 2. 提高继电保护的可靠性。CT饱和一直是影响保护正确动作的重要因素。由于OCT不含铁芯, 它在一次大电流下不会饱和, 在大的动态范围内能保持良好的线性, 因而其二次侧能正确地反映一次电流的值。 3. 为保护提供新的功能。由于OCT的动态范围大, 正常和故障时均可较准确反映一次大电流的值, 因此许多测量的功能可在保护中实现。 4. 提高现场的安全性。进出OCT 的都是光信号, 因此二次侧开路时不会产生危险的高电压, 保证了现场人员的安全和设备的可靠性。

基于IEC61850数字化变电站的研究

基于IEC61850数字化变电站的研究摘要变电站自动化技术的发展和微机保护的广泛应用极大地提高了电网的自动化水平和管理水平，但是由于变电站自动化系统和保护设备的通信协议不统一，造成系统无缝集成困难，生命周期缩短；设备之间互操作性差，维护工作量大，改造升级困难。

同时变电站的一、二次设备的控制信号发送、模拟量采集靠大量的电缆连接实现，不仅浪费了大量的财力，而且抗干扰性大大降低。

随着IEC61850 标准的发布，电子式互感器、智能化高压电气设备的发展，电气设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机网络技术的高速发展，使得建设数字化变电站具备了必要的技术条件。

本文在研究数字化变电站相关理论和技术的基础上，总结变电站数字化技术的现状、发展趋势，初步形成数字化变电站的整体模型，提出了数字化变电站的特征和需要实现的功能。

研究数字化变电站三层网络结构下通信的实现，运用前面的研究成果，探讨在现有技数条件下建设数字化变电站，如何实现与以往设备的兼容，使本文提出的数字化变电站改造方案更具有实用性和可操作性。

关键词：数字化变电站，IEC61850 标准，电子式互感器，智能化高压电气设备DIGITAL SUBSTATION BASED ON IEC61850 RESEARCHABSTRACTWith the development of integrated substation automation technology and microprocessor-based protections，electrical power system automation is highly promoted. But the communication protocols among IEDs produced by different manufacturers are different，the SA system will not be integrated well.Also，IEDs from different manufacturers are difficult to achieve interoperability.Maintenance and upgrading such a SA system may cost much resource and time.In a substation，many cables made with copper are used to transmit control signal and analog data，so highly lower the anti-interference of a SA system. The IEC6185O standard electronic measurement transformers，intelligent control of high voltage electrical apparatus，computer network technology，etc，all these make it possible to build a digital substation. So,the thesis will study these key technologies and intelligence devices，and give a reference design project of digital substations. First，a digital substation model and main charaeters are formed in this thesis. Then a communication network construction principle of digital substations，including proeess buses and Station buses，are developed. According with the Principle，with the reaserch on the key technologies of 110kV wucun digital substation in Shenzhen Power Supply Bureau and 220kV sanxiang digital substation in nanfang Power Supply Bureau，this article analysis a digital substation’ s layered communication network framework. Deeply. Based on the investigation of intelligence devices of digital substations，selcetion and configuration principle of devices is summarized.KEY WORDS: digital subatation,IEC61850 standard ,electronictransformer ,intelligent control of high voltage electrical apparatus目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 第1章绪论. (1)第2章数字化变电站系统的发展及现状 (3)2.1 变电站自动化系统的发展 (3)2.2 变电站自动化系统通信规约现状 (6)2.3 小结 (9)第3章数字化变电站的技术优势及经济效益 (10)3.1 数字化变电站的技术优势 (10)3.2 经济效益 (13)3.3 小结 (14)第4章 IEC61850 标准介绍 (15)4.1 IEC61850 标准主要内容 (15)4.1.1 IEC61850 标准内容 (15)4.2.1 分层 (17)4.2.2变电站通信网络的实时性以及时延不确定性研究 (18)4.3 本章小结 (35)总结与展望 (36)1.全文工作总结 (36)2. 工作展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录1 (43)第1章绪论变电站自动化系统是在计算机技术和网络通信技术基础上发展起来的。

IEC61850标准数字化变电站

IEC61850标准与数字化变电站的探讨摘要：解析了iec61850标准的主要内容和特点，并对数字化变电站通信框架模型和ied模型做了简要分析，最后针对iec61850标准尚未说明的部分提出了几点看法。

关键词：iec61850；数字化变电站；建模；ied0 引言iec 61850 是国际电工委员会负责电力系统控制及其通信的相关标准的第57 技术委员会(iectc57)制定的关于变电站自动化系统结构和数据通信的一个国际标准，目的是使变电站内不同厂家的智能电子设备(ied) 之间通过一种标准协议实现互操作和信息共享，实现“一个世界、一种技术、一个标准”。

数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，将物理设备虚拟化，对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，满足安全可靠、技术先进、经济运行要求的变电站。

当前电力系统中，对变电站自动化的要求越来越高，为方便变电站中各种ied的管理以及设备间的互联，就需要一种通用的通信方式来实现。

iec61850提出了一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。

1、iec 61850的介绍该标准根据电力系统生产过程的特点，制定了满足实时信息传输要求地服务模型；采用抽象通信服务接口、制定通信服务映射，以适应网络发展。

采用面向对象建模技术，面向设备建模和自我描述，以适应功能扩展，满足应用开放互操作要求。

采用配置语言，配备配置工具，在信息源定义数据和数据属性。

定义和传输元数据，扩充数据和设备管理功能，传输采样测量值等。

该标准还包括变电站通信网络和系统总体要求、系统和工程管理、一致性测试等。

作为全世界唯一的变电站网络通信标准，为电力系统自动化产品的“统一标准、统一模型、互连开放”的格局奠定了基础，使得信息建模标准化成为可能，信息共享具备了可实施的基础，也将成为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准。

基于IEC61850的变电站通信方式解析

方式的控制中心信息传输以及ｌＤ之间关键信息Ｅ交换的数据传输。这些数据传输使用了标准的以太
网协议ＭＭＳ和ＴＰＩ．Ｃ／Ｐ
［收稿日期］２１—８３０００ —１［作者简介］王
・
节点）例如测量节点ＭＭＸＵ，中系统逻辑节点，其
保护功能，ＸＢ这个逻辑节点代表断路器开关而ＣＲ，
在传统变电站中，大部分数据信息是通过大量的电缆在ｌＤ与操作员站ＨＭＩ（ｕｎｍａｈｎＥｈｍａｃｉｅｉｔｒｃ）网络控制中心之间传输。而现在ＩＣｎｅｆｅ和ａＥ
图２逻辑节点ＸＣＲ的主要信息Ｂ图１基于ＩＣ１５Ｅ６８０的智能变电站配置
ＩＣ６８Ｏ —４定义了约９功能组（辑Ｅ１５一７２种逻
ＩＣ１５定义了一个通信体系来完成ＩＤＥ６８０Ｅ、ＨＭＩ控制中心的数据交换，和它支持基于事件驱动
有二个（基本逻辑节点、逻辑节点零ＬＮ０，Ｌ逻辑物
理设备节点ＬＨＤ）保护功能逻辑节点及相关功Ｐ，
能逻辑节点共３８个，它为控制、量、压器以及其测变其它电力系统设备逻辑节点，此看出微机保护设由
ＣｈａｏＥｎＳＰＭｔａＣＣｈａｇｅｏｏｎｂｅｒｒｍｔｒｅａｌｄ
ＣＢＣｐＯｐａ

基于IEC61850的变电站智能化通信网络建设的研究

基于IEC61850的变电站智能化通信网络建设的研究摘要：基于IEC61850标准，根据智能变电站通信网络的性能要求，分析了基于IEC61850标准的智能变电站信息模型的构建，并介绍了采样传输和通用变电站事件两类重要的通信服务模型。

基于IEC61850的变电站通信网络的特点，提出对实时性改进措施。

关键词：IED; IEC61850; 通信网络; 智能变电站随着变电站综合自动化技术和网络通信技术的发展，变电站设备之间的通信将是数字化变电站系统的全面实现。

配置将更加灵活，功能扩展会更方便。

然而，各种智能电子设备（IED）提供的数据格式，结果导致了大量的“信息孤岛”。

这不仅造成软件和硬件系统的重复建设，但同时也增加了系统的运行和维护成本。

从另一个角度来看，系统的复杂性使得网络连接和信息交换更困难。

这就需要建立一个统一的、标准的、开放的，能够满足各站之间的互连设备沟通的平台。

因此，研究和实践基于IEC 61850标准的变电站通信网络对合理应用现有设备，开发新设备都具有重要的现实意义。

1 IEC61850 的介绍IEC61850 是国际电工委员会TC57 工作组制定的《变电站通信网络和系统》新的国际标准，其目标是实现不同厂家IED 之间的互操作。

IEC61850 标准制定了变电站内部通信网络与系统。

由十大部分，十四个分册组成，规范了数据的命名、定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口。

基于IEC61850 的变电站通信网络主要有以下特点：1) 三层结构网络协议划分，完成了控制、监视和继电保护三大功能;2) 采用面向对象的建模技术，定义了基于客户/服务器结构数据模型;3) 完善的自我描述，传输到接收方的数据都带有自我说明;4) 采用抽象通信服务接口ACSI，从而网络独立;5) 智能化的一次设备的应用;6) 采用XML 配置技术作为配置描述语言信息的交换格式等。

基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术研究的开题报告

基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术研究的开题报告开题报告一、选题背景及研究意义随着能源互联网、智能电网建设的推进，数字化变电站得到了广泛应用。

数字化变电站建设与运行需要依靠通信系统，以实现变电站各设备之间的信息交换及控制。

传统的变电站通信方式采用基于串口或光口的串行通信或以太网通信，这种方式通信速度较慢、通信负载较大，不能满足数字化变电站通信的实时性、可靠性和安全性等要求。

因此，数字化变电站通信技术的研究和应用具有重要的现实意义和发展前景。

IEC61850是目前国际上最重要的数字化变电站通信标准，它具有面向对象、灵活、安全可靠等特点，已经成为数字化变电站通信技术的主要标准。

因此，本课题选择IEC61850标准为研究对象，探究基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术。

二、研究内容和方法主要研究内容包括：IEC61850标准的基本原理、通信模型和数据模型；数字化变电站通信系统的设计与实现，包括通信网络的构建、通信协议的编写、通信测试方法的研究等；数字化变电站通信技术应用的实验验证，以某数字化变电站为例，验证基于IEC61850标准的通信技术在实际应用中的效果。

本研究将采用实验研究方法，通过搭建数字化变电站通信系统并在实验室环境下进行验证，评估其通信性能，对基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术进行深入的研究。

三、研究预期结果及创新点本研究预期可以通过实验验证，证明基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术在实际应用中的有效性和可行性，为数字化变电站的建设和运行提供技术支持。

同时，本研究还将探索更优的数字化变电站通信技术实现方案，具有一定的技术创新点。

四、预期工作进度及安排1. 文献综述：前期在研究领域内进行了大量文献综述和调研，并对IEC61850标准和数字化变电站通信技术进行深入理解。

2. 设计和实现数字化变电站通信系统：本阶段工作主要包括通信网络的构建、通信协议的编写、通信测试方法的研究等方面的工作，预计耗时3个月。

基于IEC61850的数字化变电站的研究与应用

关键词：数字化；ＩＣ１；变电站自动化Ｅ６５８Ｏ
ＲｅｅｒｈａｄａｐｉａｉｎｏｉｉｌｕｓａｉｎａｅｉＩｓａｃｎｐｌｔｆｇｔｂｔｔｓｂｓｄＯｌＥＣ１５ｃｏｄａｓｏ６８０
第３６卷第２４期２０年１月１０８２６日

电力系统保护与控制
ＰｗｅｙｔｍｒｔｃｉｎａｄＣｏｔｌｏｒＳｓｅＰｏｅｔｎｎｒｏｏ
Ｖ１６Ｎｏ２０３＿．．４Ｄｅ．１，０８ｃ６２０
基于ｌＣ１５６８０的数字化变电站的研究与应用Ｅ
王璐，王步华，宋丽君。，郭志红
（．州电力设计院，河南郑州４１；２洛阳供电公司，河南洛阳４１０；１郑５０．０２７００
３焦作电力勘测设计院，河南焦作４４０；４河南省电力公司安阳供电公司，河南安阳４５０）．５００．５００摘要：介绍了数字化变电站的特征和通信网络结构，并与常规自动化系统相比较，分析了郑州１ｋ１Ｖ吴河数字化变电站的０工程技术方案，最后总结说明了数字化变电站存在的问题及发展方向。
模型，以满足装置互操作性要求。它将变电站系统明确地划分为站控层、间隔层和过程层三层，给不同层间定义了清晰的接口。１２电子式互感器．克服了传统互感器绝缘复杂、重量重、体积大、Ｃ动态范围小、易饱和、电磁式Ｐ易产生铁磁ＴＴ谐振、Ｃ二次输出不能开路等诸多缺点。输出的Ｔ是数字信号，通过光纤以太网送给二次设备使用，无电磁兼容问题，测量精度高，可靠性高。１一次设备智能化．３采用数字输出的电子式互感器、智能开关（或传

四方-IEC61850与数字化变电站

关键问题分析-间隔层设备网络化
IED硬件和软件需要改造，以适应与一次设备的接口。
关键问题分析-过程层以太网交换机
EMC要求非常高。 IEEE802.1p和IEEE802.1q协议。
关键问题分析-保护算法需要调整
对于只使用单个间隔数据的保护，没有什么影响。对于使用多个间隔甚至线路对侧数据的保护，例如：变压器保护、母线保护和光纤纵差，都涉及到同步以及算法调整的问题。对于差动保护，例如变压器保护，如果一侧为电子式CT，另一侧为传统电磁式CT。由于2种互感器的特性不一样，情况会更加复杂。
IEC61850与数字化变电站
任雁铭
内容提要
IEC61850介绍
IEC61850国内外应用现状数字化变电站关键技术分析四方公司的工程实践
IEC61850技术-背景
全称《变电站通信网络和系统》，规范了变电站内 IED之间的通信行为。由IEC TC57制订（1995~2004）。中国等同引用为 DL/T860系列。目标 “一个世界，一种技术，一个标准”。代表了SAS技术的最新趋势，是实现数字化变电站的关键技术。是一个十分庞大的标准体系，不仅仅是一个普通通信协议。
四方公司的实践-鉴定
2005年11月12日，CSC-2000（V2）变电站自动化系统通过了中国电机工程学会组织的技术鉴定。这是国内通过鉴定的第一套支持IEC61850的系统。
四方公司的实践-V2系统涉及范围
变电站层、间隔层众多设备。
变电站层：当地监控、远动，及系统工具软件。
间隔层：保护装置、测控装置，及工具软件
IEC61850应用现状-国内
IEC61850工程实施规范由国调中心牵头组织有关单位正在编写《IEC61850 工程应用规范》。