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摘要：随着时代的发展，国家电网提出建立数字化电网体系准则，而智能化变电站的建设就是其中不可缺少的重要部分，通信网络的系统化的建设和进一步的完善对于智能变电站发展的起着重要作用。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。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，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接，大大提高了变电站自动化技术水平，也更可靠地保证了设备的安全稳定运行。
关键词：IEC61850规约智能变电站IED
IEC61850规约为智能变电站自动化系统的调试工作提供了有力的技术支持，规范了智能变电站通信方面的关键技术、设计及工程应用，推进建设统一坚强智能电网的步伐，同时也提高了智能变电站建设效益，对整个电网的发展有着积极的意义与作用。本文根据IEC61850规约的相关概念以及特点，实际的优势以及在应用中需要做的工作做出了分析和探索。
一、IEC61850规约的相关定义以及特点。
变电站通信网络和系统是IEC61850的标准全称，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系列要求。
IEC61850规约的特点是（1）面向对象（间隔）统一建模；（2）抽象通信服务接口；（3）统一的配置描述语言。IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件，而这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制，例如变电站和馈线设备（断路器、电压调节器和继电保护等）。
二、IEC61850规约的应用优势分析。
我国现阶段在智能电网和智能变电站的建设中，电力远程通讯和使用的通讯协议是其运行的关键技术，目前，从我国智能变电站的发展来看，通讯规约发展缺乏规划，呈现出不同程度的尴尬局面，几乎每一个智能变电站供应商都有自己的一套通讯规约，如南瑞科技、南瑞继保、四方、许继、南自、东方电子等多种型号的规约。整个系统在运行过程中的规约大约可达到上百种之多，给整个智能电网的建设，各单位电网兼容带来麻烦，不利于整个电力系统的统一管理。
以下内容是IEC61850规约与传统规约的比较，主要是通过对互操作性、通信服务、工程配置等多个方面进行简单的说明，如下表。
三、IEC61850规约在智能站中应用配置情况分析。
1、IEC61850标准在电力系统的应用。
智能站中基于IEC61850规约的建模。可以将每个间隔单元看作一个整体来建模，也可以将每一台物理装置作为一个整体建模，但后者更为直观，更容易将模型与实际装置结合起来。每个实际装置就是一个智能电子设备（IED），IED中的每一种功能（如保护功能和各种辅助功能）可以定义为逻辑节点的一个实例。所有逻辑节点和辅助服务构成逻辑设备。现场设备（如断路器，电压互感器，电流互感器）的描述性信息存贮在相应的逻辑节点的数据属性中，也就是IED的信息模型中，站内其他装置或监控中心需要访问这些数据。
IEC61850规约的通信模式。可以划分为两组：采用客户/服务器模式，用于交换控制信息或读取数据，或利用GSE（变电站通用事件）服务以1:1或1:N的模式通信。采用组播的方式，实现保护IED之间，或一个IED与多个远方IED之间高速、稳定的通信。这两组通信模式均采用与网络独立的抽象通信服务接口（ACSI），它独立于具体的网络应用层协议，和采用的网络无关，通过特殊通信服务映射的方法映射到不同的通信协议和通信网络，灵活性很高。由于电网的复杂性，信息传输和响应时间要求不同，在变电站的过程层还可能采用不同类型的网络，而且信息网络技术发展迅速，采用抽象通信服务接口就很容易适应这种变化，只需改变相应的特定通信服务映射就可以实现。
IEC61850规约的变电站信息分层。变电站通信体系分为三层：站控层、间隔层、过程层，并定义了层与层之间的通信接口。站控层、间隔层间的网络采用抽象通信服务接口（ACSI）映射到制造报文规范（MMS）、传输控制协议/网际协议（TCP/IP）以太网或光纤网；间隔层、过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备（IED）、测控单元和继电保护均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。实际工程应用中220kV及以上电压等级的继电保护及与之相关的设备、网络等应按照双重化原则进行配置，220kV及以上智能变电站分层及各层之间设备连接、网络通讯如下图所示。
IEC61850标准中定义的面向通用对象的变电站事件（GOOSE）及采样值（SV）报文。GOOSE以快速的以太网多播报文传输为基础，代替了传统的智能电子设备〔IED）之间硬接线的通信方式，为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换，主要用于传输跳合闸、联闭锁等实时性要求高的数据。GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上，同一GOOSE网中的任一IED设备，即可以作为订阅端接收数据，也可以作为发送端为其他IED设备提供数据。可使得IED设备之间通讯数据的增加/修改更加容易实现。SV采样值的传输所交换的信息是基于发布/订阅机制。在发送侧发布方将值写入发送缓冲区；在接收侧订阅方从当地缓冲区读值。在值上加上时标，订阅可以校验值是否及时刷新。通信系统负责刷新订阅的当地缓冲区。制造报文规范（MMS）是一种应用层协议，实现了出自不同制造商的设备之间具有互操作性,使系统集成变得简单、方便。
IEC61850规约标准可以使得当前各厂家的通信协议规范化，实现基本统一。从现阶段来看，由于IEC61850对变电站智能化发展的影响，各电力企业开始逐渐从使用传统规约过渡到IEC61850规约的应用、开发。IEC61850的应用主要体现在以下方面：很多动态信息集于服务层会使得IEC61850规约层次系统进行结合，同时各终端用户可以做到共享信息资源，在一定范围内始终保持信息的实时性和可靠稳定性，减少数据资源信息的错失，才会使得整个系统无缝连接在一起。对于每个独立的子系统之间建模，可以通过SCL语言建立交互系统，平时的运行以及正常的维护都是能够做到的。IEC61850规约将多个系统进行集成发挥功能，准确的统一数据信息内容，才会有助于电力系统稳定运行和日常工作的简单维护管理，其中包括设备和功能运行监控、系统诊断等问题。
2、IEC61850规约在应用过程中主要的工作。
从上面的内容中我们可以得出，加强整个对新技术的跟进，推广IEC61850规约可以保证电网的安全稳定运行，在一定程度上优化了资源配置，同时也提高了经济效益，实现技术创新。为保证对智能电网的重要意义，相关部门人员需要加大对IEC61850规约新技术的跟进以及最新最有利于电网建设的研究发展，加快IEC61850规约在国内各个电力网之间的使用推广。IEC61850规约这一技术有它的复杂性，但我们建立之后会得到巨大的好处。我国现阶段需要成立相应的IEC61850规约组织，进行新技术的研究和开发，及在智能变电站实际应用案例分析，开展各方面协调管理工作。我国花费了众多的人力以及财力的代价建立通信设备，这个组织需要做到的是完成新、旧设备之间相关技术的有效融合。IEC61850规约在国外已经发展得很好了，可是处于中国市场还有很多细节无法与当前的电力系统进行有效融合，需要统一规范的组织对我国电网的现状进行有效科学的改进，能够符合智能电网的发展需求。更新相应的IEC61850规约测试系统，若测试手段无法满足IEC61850设备的要求，要根据现在的实际情况进行改进。
结束语：综上所述，IEC61850规约标准作为是新一代智能变电站通信网络标准，其广泛应用为实现智能变电站“全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化”的基本要求奠定了强有力的技术支撑，也为电力自动化设备“统一标准、统一模型、互联开放”的格局奠定了基础。
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