基于IEC 61850标准的变电站自动化系统研究

变电站自动化系统在实现控制、监视和保护功能的同时，为了实现不同厂家的设备达到信息共享，使变电站自动化系统成为开放系统，还应具有互操作性。为此，国际电工委员会(IEC)制定了变电站内通信网络和系统标准体系——IEC61850。文章在分析IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上，提出了一种符合IEC61850标准的变电站内通信系统的框架模型。同时，遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想，对变电站内智能电子设备(IED)统一硬件平台设计和软件系统的实现方法以及应该注意的相关问题进行了详细讨论。为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。     

数字化变电站中的通信网关

在数字化变电站的建设和改造过程中,基于IEC 61850的变电站自动化系统与现有系统之间必然存在一个过渡期。为了解决新系统与现有系统的兼容问题,提出了一种数字化变电站中常规智能电子设备的接入方案,设计了一种IEC 61850通信网关,包括配置工具、协议转换器、数据采集过滤器、IEC 61850和过程控制对象链接与嵌入（OPC）客户/服务器等软件模块。另外,基于上述方法开发了一个原型系统,通过测试验证了所采用方案的可行性。     

基于口令的变电站数据与通信安全认证

依据电力系统数据与通信安全标准IEC62351，研究既能满足认证安全需求，又能保证最小的计算和传输开销，基于口令的变电站数据与通信安全认证方法。比较了几种国际上先进的安全口令技术，分析了IEC61850标准中智能电子设备（IED）访问安全模型，提出采用安全远程口令（sRP）协议实现IED访问应用关联时的安全认证。最后，以变电站自动化IED间的身份鉴别为例，介绍了SRP协议的改进方法和具体的认证过程。研究结果对在变电站自动化系统中实施IEC62351标准具有参考意义。     

数字变电站IED设备通信研究

IDE是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素。为了解决IDE设备间的通信问题,文章提出了一个基于IEC61850通信协议的数字化变电站通信模型,该模型能较好地实现IDE间的数据共享,符合设备互操作性、网络可扩展性和高可靠性原则,适应数字变电站通信网络的特点和需求,为今后IED网络的实施和发展提供了参考依据。文章对IEC61850协议目标,数字变电站自动化系统的三层通信网络结构,以及如何在IEC61850协议主导下实现IED间的通信等内容做了描述。     

500kV变电站遵循IEC61850标准统一建模

500 kV桂林变电站的间隔层、变电站层全部遵循IEC61850标准统一建模.500 kV桂林变电站采用Ps6000+变电站自动化系统,通过IEC61850通信协议实现变电站层对间隔层数据的监视和控制.该工程除了直流屏等少数不具备网络通信能力的装置外,整个系统取消了规约转换器,各智能设备间完全采用IEC61850规约通信;远动通信服务器对间隔层IEC61850通信使用双网热备用模式,而后台监控则实现了双网双工;各测控装置的间隔层联闭锁则基于GOOSE组播数据共享而实现.     

220 kV继电保护故障信息处理系统的设计

介绍了浙江省220kV继电保护故障信息处理系统的设计方案。在省、地区、县3级调度部门建立数据中心，采用数据网为主、拨号为辅的数据传输方式，对各电压等级的变电站继电保护装置和录波装置进行联网、信息集成与远传，同时接入变电站自动化系统；变电站采用IEC 61850，103，Comtrade协议进行信息集成；调度中心端的通信中间件服务器与厂站端实现IEC 61850 XML信息交互；调度端组成继电保护专业信息系统，以IEC 61970 XML构建通用信息总线，与其他系统进行信息交互。     

Object Modeling of Data and DataSets in the International Standard IEC 61850

In the past decade, new communication schemes have been designed and retrofitted into substations by utilities to integrate data from relays and Intelligent Electronic Devices (IEDs). The idea of standardizing the language of communication between IEDs has evolved as the key for the advancement of connectivity and interoperability within a SA system. The most important outcome of this standardization process has been the IEC 61850 standard. IEC 61850 is an abstract application layer protocol aimed at providing interoperability between a variety of substation and feeder devices by describing how devices are to communicate in a substation as well as the related system requirements. In this paper, the authors describe the standard's application-view model and present the use of OO methodology and techniques for the modelling and implementation of the Data and Dataset application-view object models of the standard. The target audience for this paper includes anyone interested in getting an overview of the IEC 61850 international standard, and understanding how the object-oriented models proposed in the standard standardize the data found in IEDs and the communication of this date between substation devices.      

基于IEC 62351安全体系的变电站自动化系统

变电统自动化系统的一项重要功能是站内各种智能装置的通信,该领域技术发展的趋势是通信规约的网络化及国际标准化。随着开放性的增加,特别是采用网络化的IEC61850标准成为发展方向时,网络的安全问题越来越突出。IEC针对变电站内主要通信规约,制定了IEC62351安全国际标准,它在通信的多个层次上进行认证或加密,极大提高了规约的安全性。该文在介绍了IEC62351标准的主要内容后,提出了为符合该标准的自动化系统应该进行改造的主要内容及重点解决的问题。     

IEC61850的配置方法探讨和IED配置器的实现

采用IEC61850协议是新一代数字变电站的自动化系统的核心技术之一,变电站自动化系统及其智能电子装置IED的配置在IEC61850协议中占有很重要的地位。首先在研究IEC61850标准和结合变电站自动化系统的工程实际的基础上,提出了一种变电站自动化系统的配置方法。然后,又介绍了作者研究的IED配置器的设计与实现,分别介绍了IED配置器的功能、信息模型和软件结构。     

基于MAS的变电站信息一体化嵌入式平台设计

由于缺乏统一设计和缺少有效的信息整合平台,变电站内"信息孤岛"现象及系统的异构化程度日趋加重,信息的有效利用受到很大限制。按照IEC61850标准及面向对象技术,设计一种变电站信息一体化嵌入式平台,给出兼容变电站遗留设备及IEC61850标准设备的分布式接入方案,并提出基于多智能体系统(MAS)的软件体系架构。多个智能体之间通过分布式的灵活组态方式及发布/订阅机制,较好地兼顾了嵌入式系统的稳定性和性能的平衡。所述方法具有较高的敏捷性和可扩展性,为数字化变电站工作的开展和全面向IEC61850标准平稳过渡提供了一种新的可行途径。     

基于IEC61850的MMS客户端软件的设计与实现

IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准,它用面向对象的思想来描述变电站IED之间的通信协议。IEC61850-8-1将ACSI核心服务映射到MMS,MMS服务和协议的实现是IEC61850实现的基础。提出了一个MMS客户端软件的实现方案,给出了软件结构框图,并对具体的MMS服务和协议的实现进行了较为详细的说明。最后结合一个具体的IEC61850服务的例子对数据流进行了分析。     

基于IEC61850的继电保护与故障信息管理系统研究

针对继电保护与故障信息管理系统存在的与子站通信的智能装置通信规约杂乱、子站与主站及主站与主站之间的通信规约缺乏、建设中存在大量的协调与调试工作使得该系统不能产生应有的价值和效益等问题,提出将IEC61850标准扩展用于变电站外通信,并建成了兼容IEC61850标准的通信体系,规定无法兼容IEC61850的智能装置接入系统的规范化方法,提出统一的系统配置维护方法,实现了主站系统的免维护。实践证明,继电保护与故障信息管理系统技术体系和技术规范同时适用于传统变电站和数字化变电站,突破了困扰该系统大规模应用的技术瓶颈。     

基于CORBA技术的特高压智能变电站通信模式研究

IEC61850规定智能电子装置（IED）采用客户端/服务器模式进行通信。在现有方式下,IED客户端/服务器通信模式的实现大多采用客户端与服务器直接相连的两层体系结构。本文针对此实现方式的不足,根据CORBA组件的基本原理,通过CORBA提供的ORB机制建立了三层体系结构的客户端/服务器通信模式。在全面遵循IEC61850的体系结构的前提下,结合目前特高压智能变电站建设的契机,提出了通过构建基于CORBA-MMS的通讯结构体系来实现IEC61850通信的方法,实现特特高压智能变电站的智能通信。     

制造报文规范在变电站自动化系统中的研究与应用

IEC61850是新一代变电站自动化系统无缝通信协议标准,以实现互操作性为主要目的。制造报文规范的引用规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备和智能控制设备,使出自不同制造商的设备之间具有互操作性。阐述了MMS技术及其在变电站自动化系统中的应用,并分析了基于IEC61850标准的制造报文规范通信系统及其服务流程。     

使用XML实现变电站中IED的自动识别和远程配置

针对目前在变电站二次系统改造中出现的变电站自动化系统升级维护工作量大、成本高的情况，提出使用基于XML的配置文件对智能电子设备(IED)的配置进行描述，通过在系统端和站端传递配置文件对站端设备进行自动识别和远程配置的方法。对配置所涉及的一、二次模型进行统一建模，根据IEC 61850协议的变电站配置描述语言(SCL)和系统实际需要对配置文件所用语言进行了定义。文中还在调度端、通信网络、站端和与其他自动化系统互联以实现信息共享等方面对技术基础、成本等实现条件进行了简单分析。     

基于IEC 61850的变电站自动化系统的探讨

国际电工委员会（IEC）推出的变电站通信标准系列IEC 61850是将来电力系统无缝通信系统体系标准的基础之一。通过介绍变电站自动化系统的通信网络和IEC 61850的主要内容，探讨了基于可扩展标识语言（XML）的IEC 60870．5．101和IEC 61850的远动协议转换方法，对了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统将有所帮助。     

基于IEC 61850的微机馈线保护IED模型的建立

IEC 61850标准是当前变电站自动化系统通信的研究热点,而实现IEC 61850标准通信协议的核心内容之一,是必须要在变电站内的IED中建立遵循IEC 61850标准的数据模型。文章以微机馈线保护装置为例,主要介绍了常规微机馈线保护所配备的功能,并将这些功能分解为IEC 61850中定义的逻辑节点,然后按照IEC 61850规约提供的模型来对分解的功能进行建模,最后采用XML语言对建立的IED模型进行了描述。     

基于 IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前 IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据 IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护 IED 建模的一般步骤.然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循 IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程.最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型.构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护 IED 与数字化变电站内其他 IED 间的互操作性     

The Application-View Model of the International Standard IEC 61850

The introduction of IEC 61850 as the de facto SA standard for the communication between devices in a substation and the related system requirements has made it possible and justifiable to integrate station Intelligent Electronic Devices (IEDs) on a high-speed peer-to-peer communication network (Ethernet) through standardization. IEC 61850 presents a set of standard object-oriented (OO) data models to describe the processes to be implemented and controlled in a substation and a set of service models for the interactions between devices in a substation and the transfer of all sorts of IED data. IEC 61850 proposes the concept of standardizing IED data using data objects referred to as logical nodes. This makes it possible to achieve the “plug and play” capability so that information and commands can be shared on a single network independent from any implementation. In this paper, the authors describe the standard's application-view model and present the use of OO methodology and techniques for the implementation of the Logical Node (LN) application-view data model of the standard. The target audience for this paper includes power system protection and automation engineers and technicians as well as research personnel who have at least a basic understanding of the IEC 61850 international standard and other technology mechanisms addressed in this paper.      

基于DDS的光伏电站通信的实现方法

并入电网的光伏电站,对通信的可靠性和实时性有很高要求.IEC61850作为电力系统自动化领域唯一的全球通用标准,致力实现数字化变电站中不同厂商的设备之间的互操作,IEC61850标准只提供了抽象通信服务接口(abstract communication service interface,ACSI),没有定义具体的通讯协议的实现方法.提出引入(data distributions service)DDS规范来映射抽象通信服务接口的通信实现方案.根据IEC61850标准的信息模型和DDS规范的特点,设计出DDS规范与IEC61850标准中的抽象通信服务接口具体的映射方法,利用DDS规范基于发布/订阅的通信机制分发数据,同时利用DDS规范中的Qos策略,为光伏电站提供不同的实时性通信服务,以满足光伏电站的通信要求.