符合IEC61850标准的数字化变电站内部通信的实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第12期继电器Vo1．34No．122006芷6J916EtRELAYJun．16，200669符合IEC61850标准的数字化变电站内部通信的实现高鹏宇，游大海，刘国民(华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074)摘要：智能电子设备的飞速发展，使变电站综合自动化技术进入了全数字化的新阶段。首先介绍了目前变电站自动化系统的现状，在分析了数字化变电站自动化系统特征、结构的基础上，讨论了建立数字化变电站自动化系统通信网络的实际问题。介绍了一个符合IEC61850标准，通过光纤以太网

2、实现变电站内部过程层与间隔层IED间的通信实例。关键词：数字化变电站；IEC61850；光纤互感器中图分类号：TM764文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)12--0069-04但是通信规约的不统一，导致需要专门的协议转换0引言器接入规约不统一的设备，变电站和远方调度的通通信系统是数字化变电站自动化系统的命脉，信也是必须经过前置机的处理转换才可通信，造成它的可靠性与信息传输的快速性决定了通信系统的数据的转发和延迟。综上，变电站自动化系统通信可用性。为建立数字化变电站自动化系统站内通信“瓶颈”的根本制约因素在于变电站通信系统的

3、标网络的开放性、兼容性，一个最好的办法和途径，就准不统一。是采用标准的通信协议以实现各装置问的无缝通国际电工委员会TC57技术委员会制订IEC信，最终实现变电站的数字一体化。61850标准的目的就是使变电站站内通信采用统一IEC在充分考虑未来变电站自动化系统的功能的标准，解决互操作等问题，在采用网络通信技术的和要求，特别是互操作性要求的基础上，制定了变电同时，使通信速度和可靠性得到提高。智能化电气站自动化系统和通信网络的国际标准——IEC的发展，特别是智能开关设备、光电式电压和电流互61850，为不同厂商的lED实现互操作和系统无缝感器、智能

4、电子装置(1ED)等在变电站系统中的广集成提供了途径，为数字化变电站的建立提供了基泛应用，使得变电站自动化系统向数字化方向发展，础。如何更好地实现数字化变电站自动化系统的通变电站自动化技术即将进入数字化的新阶段。信功能成为国内外相关学者研究的热点。2数字化变电站的特点及其站内通信体系1目前变电站自动化系统站内通信概况的研究变电站自动化系统在我国自80年代引入微机数字化变电站自动化系统的特点：以来，相继采用了以RTU为基础的集中式、全分散(1)智能化的一次设备式和功能分布式等系统集成方式，在技术上取得了一次设备检测的信号回路和被控制的操作驱动很

5、大的进步。但长期以来，变电站自动化系统通信回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机采用低速串口方式，而且设备通信协议不统一，设备电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字之间互操作性差，造成系统集成、后期维护和升级十公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电分困难，从而系统生命周期缩短，资金极大地浪费。站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程后来部分变电站自动化系统采用了现场总线技术，序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数但因为国际上现场总线种类繁多，而且互相又不能字和光纤代替。很好地兼容，未能从根本上解决设备间的互操作问(

6、2)网络化的二次设备题，有的变电站自动化系统站级采用了以太网技术，变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装基金项目：国家863高技术基金项目(2005AA001200)置、电压无功控制以及正在发展中的在线状态检测维普资讯http://www.cqvip.com70继电矗装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制数字化变电站系统中信息的采样、保护算法与造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次控制命令的形成要由多个IED协同完成的，如何控设备不再出现常规功能装置重复的I／O现场接口，制好采样

7、的同步并且快速输出保护命令成为一个难通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能题。目前以太网(Ethernet)异军突起，已经进入工业装置在这里变成了逻辑的功能模块。自动化过程控制领域，固化OSI七层协议，速率达到(3)自动化的运行管理系统100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运现，数字化变电站自动化系统的内部通信网络全部行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流采用IOOMHz以太网技术成为可能。交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故3一个基于IEC61850标准的站内通信模障分

8、析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系型的实现统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。数字化变电站自动化通讯系统包括系