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IEC61850标准与数字化变电站探讨 　　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；IED 　　 　　0 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。 　　就概念而言，IEC61850标准主要围绕以下4个方面展开： 　　（1） 功能建模。从变电站自动化通信系统的通信性能（PICOM）要求??发，定义了变电站自动化系统的功能模型（第5部分）。 　　（2） 数据建模。采用面向对象的方法，定义了基于客户机/服务器结构的数据模型（第7部分-3/4）。 　　（3） 通信协议。定义了数据访问机制（通信服务）和向通信协议栈的映射，如在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到MMS（IEC61850-8-1）。在间隔层和过程层之间的网络映射成串行单向多点或点对点传输网络（IEC61850-9-1）或映射成基于IEEE802.3标准的过程总线（IEC61850-9-2）（第7部分-2，第8、9部分）。 　　（4） 变电站自动化系统工程和一致性测试。定义了基于XML（Extensible Make up Language）的结构话语言（第6部分），描述变电站和自动化系统的拓扑以及IED结构化数据。为了验证互操作性，第10部分描述了IEC61850标准一致性测试。 　　2、IEC 61850标准的主要特点 　　 IEC61850标准将变电站系统分为3个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了10种三层间的逻辑接口： 　　1：间隔层和变电站层之间的数据交换； 　　2：间隔层和远方保护之间的保护数据交换； 　　3：间隔层内数据交换； 　　4：过程层和间隔层之间TV和TA暂态数据交换； 　　5：过程层和间隔层之间控制数据交换； 　　6：间隔层和变电站层之间控制数据交换； 　　7：变电站层与远方工程师站数据交换； 　　8：间隔层之间直接数据交换； 　　9：变电站层内数据交换； 　　10：变电站装置和远方控制中心之间的控制数据交换。 　　IEC 61850标准采用面向对象的建模技术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。每个IED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象。数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。从通信而言，IED同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象通信服务接口（ACSI）和服务器通信可访问数据对象。 　　与IEC61870-5系列标准采用面向点的数据描述方法不同，IEC61850标准对于信息均采用面向对象的自描述。 　　采用“面向点”的数据描述方法，在信息传输时数据收发双方必须实现对数据库进行约定，并一一对应，这样才能正确反应现场设备的状态。协议一旦确立以后，如果要增加或删除某些信息就必须对协议进行修改，这是一项耗费资金和时间的工作。随着技术发展、电力市场的建