基于iec61850的数字化变电站远动方案探讨

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1、基于IEC61850的数字化变电站远动方案探讨本文由qiwenlong777贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。2009年第8期福建电脑23基于IEC61850的数字化变电站远动方案探讨张长明1，刘玲22.山西晋中供电公司山西晋中030600）（1.华北电力大学计算机科学与技术学院河北保定071003【摘要】：在分析当前电力远动通信现状基础上，结合遵循IEC61850标准的数字化变电站远动通信需求，提出在原有IEC60870-5-104远动系统上，增加IEC61850到1

2、04协议转换的远动数据传输方法，并对其优缺点进行了探讨。【关键词】：IEC61850；数字变电站；IEC60870-5-104；远动1、引言IEC61850（变电站通信网络和系统）系列标准发布后，越来越多的变电站自动化设备厂商开始研发遵循IEC61850标准的变电站自动化设备，国内外也有一些变电站完成数字化改造，数字化已成为变电站的发展趋势。然而目前IEC61850数字化变电站与调度中心间的通信相应的标准草案（IEC62445-2控制中心与变电站之间使用IEC61850进行通信）还在制定之中，正式标准的问世还有待时日[1]

3、，这就有必要对基于IEC61850的数字化变电站和传统的调度中心之间的远动系统进行研究。2、电力远动通信现状及需求分析2.1电力远动通信规约分析传统的电力远动传输规约CDT和POLLING等采用串行工作方式，为低速网络设计，并且采用点到点的电路交换方式进行数据传输，下传数据不便，已经不能满足现代电力自动化系统的通信要求。IEC60870-5-104是为了满足101协议用于以太网实现而制定的，其网络层协议为TCP/IP协议，应用层协议采用101协议的ASDU。为了保证应用层ASDU的通信可靠性，包装了APCI传输接口，规定了

4、应答和重发机制。104协议作为一种国际标准协议，具有实时性好、可靠性高、数据流量大、便于信息量扩充、支持网络传输等优点，其内容和功能涵盖了保护方面的定义。可有效利用光纤通道的传输能力，而且对实现地区自动化系统的组网和电力系统自动化数据的共享以及设备方便、迅速的维护检修提供了技术支持。IEC60870-6（TASE.2）也可作为RTU和调度中心之间的网络传输协议，但在性能上不能完全满足要求，而且比较复杂，价格较高，并且在和变电站自动化系统其他部分的无缝连接方面存在问题，这种规约在我国使用不多[2]。IECTC57技术委员会出

5、台的IEC61850标准将变电站通信体系分为变电站层、间隔层、过程层三个层次，在功能分配上采用了采用分层、分布的体系结构；采用了面向对象的信息建模技术，在信息源定义数据和数据属性，使维护和管理更加方便；使用抽象通信服务接口ACSI、特殊通信服务映射SCSM技术，与具体的网络应用层协议无关，能适应网络技术的不断发展；采用配置描述语言进行设备自描述，易于实现功能扩展和设备即插即用；整个电力系统统一建模，易于实现无缝体系结构[3]。由于该标准采用了开放性的通信模型，可用于远程信息的网络传输，进一步扩展了其通信能力，采用面向对象建

6、模技术和分层分布技术，具有互操作性的IEC61850标准以其不可取代的优势，势必成为今后变电站自动化系统的统一标准，并被广泛使用[4]。2.2基于IEC61850的数字化变电站远动通信需求分析电力系统对监控实时性要求需要电力远动数据的快速网络传输。目前ATM、SDH电力数据通信专网在我国已初具规模，电力调度中心和110KV及以上电压等级的变电站已经具备了几兆到上千兆的数据交换能力。在一般骨干节点设备间直接采用光纤进行连接,传输速率至少达到622MB/s；分支节点与骨干节基金项目：华北电力大学青年教师科研基金（9320780

7、5）点之间通过光纤就近相连,与骨干节点之间上联传输速率达155MB/s,下联提供10/100MB/s的计算机接口,满足计算机应用的要求；远程节点根据现有通信通道的不同条件分别采用2M、2B+D和音频电缆连接至调度中心。国家电力数据网SPDnet的改造、扩容还在继续进行[5][6]。在这样的条件下，在变电站与调度中心之间采用网络化的数据传输将省掉目前远动环节中的调制/解调设备，提高数据的传输速率，因此数字化变电站远动系统能采用的通信规约或者是IEC60870-5-104或者是IEC61850。IEC61850的数字化变电站与

8、调度中心间的通信相应标准还在制定之中。为保护原始投资，使得现有SCADA/EMS等系统兼容新型的数字化变电站，需要在IEC61850和现有远动协议之间进行转换。目前，在我国电力系统远动信息交换中使用较多的是IEC60870-5-104，需要在远动系统的一侧完成IEC61850面向对象数据到IEC6185