基于IEC61850的变电站自动化系统设计

文辉

摘 要：随着社会科技的不断发展，变电站自动化系统最主要的目标也就是要更好地实现四遥功能，在对IEC61850通信协议的使用中，对于变电站通信信号也就有监控主站对相应的信息进行集中处理，也就实现了变电站无人值守和远程控制的目标，这也就是变电站自动化系统的使用目标。文章针对IEC61850对变电站自动化系统的设计进行研究，通过更好地运用IEC61850通信协议，不断地完善变电站自动化系统。

关键词：变电站；自动化系统设计；IEC 61850通信模式

随着社会科学技术的发展，现代电网发展越来越复杂，人们对电网的要求也越来越高，对于电网的容量也越来越大，对于信息的传输成倍的增加，这样就导致对变电站自动化系统的数据处理要求不断的提高，对于变电站自动化系统的传输要求和传输网络的标准也就是实现电网通信信息的保证。

1 变电站自动化通信系统模型

对于IEC61850在变电站通信网络系统中的使用，需要对变电站自动化系统中的数据进行统一创建，采用相对应的面向技术和独立的网络结构的抽象通信服务接口（ACSI），同时还要更好的支持TCP/IP协议，也就是表示对变电站通信系统设置一个开放的具有全面性的变电站自动化系统通信协议。可以对于各种变电站自动化系统内部进行精确快速的收集信息，并有效对信息进行处理，还要及时将收集的信息发送出去，更好的对这种通信信息进行有效的处理。IEC61850也就是将变电站通信系统分为三层，其中包括变电站层、间隔层和过程层，在变电站层和间隔层我们可以采用网络抽象通信服务接口（ACSI）映射到制造报文规范（MMS）和基于以太网或光纤网的TCP/IP协议。同时我们还要在间隔层和过程层之间的网络采用的多点传输的单向传输的太网结构。对于变电站中所有的通信功能中的自动化设备也就是我们经常说的IED，IEC61850在标准的配置过程中，对变电站内的IED也就会采用统一的协议，也就可以通过网络进行信息交换。

基于IEC61850通信协议对变电站自动化系统中的数据对象也就采用的统一的模型，IEC61850主要就是提供80多种逻辑的节点和相应的节点代码，另外还会提供23个公共数据类型的CDC，对于相应的含义也就包括变电站所有的功能和数据处理对象，提供了扩展创新的逻辑节点进行有效的处理方法，同时也就采用相对自我的描述方法。同时也就采用了独立的网络结构对抽象通信服务接口进行设置，并支持TCP/IP协议，建立一个相对开放的变电站自动化系统通信协议。变电站自动化通信系统模型的体系和层次结构的模型是不一样的，变电站系统模型在相应的使用中，在处理通信系统上不同区域信息的时候也就变现不同的电子设备，根据网络节点的分区进行智能的配备，对网络中存在的处理设备进行有效的处理。在对通信子网智能电子设备的网络节点需要进行有效的关联，但是并不具备物理特征，同时当变电站设备要通过网络节点进行通信的时候，所用的网络接入点应该对变电站设备进行逻辑上的地址进行处理，对于相应的逻辑处理也就是要对网络的接入点进行不同属性的测试，从而建立不同节点的服务器连接。

对于变电站通信系统中相应处理的时候，通过对变电站自动化系统的设计对网络逻辑节点连接建立一个虚拟的模式，只要通过相对应的网络接入点也就可以有效的找到合理的链接方式，并且依然能够建立与实际物理设备的有效关联，网络的接入点也就是通过通信模型和变电站物理设备之间的一个节点，对于多个子网也就可以运行不同的通信协议，如果不同的通信设备之间的网络连接到一起，也就会允许相应的设备对其中的设备进行协议的使用。在变电站通信网络中通过路由器也就会实现不同信息子网的连接访问，对于一般情况来说，在通信网络设备中要实现不同通信子网对服务器的访问，通常情况下对于通信子网的客户端也就只有通过内网连接相应的服务器，也就不能对其他的链接进行访问，我们这时候把路由器放到通信设备中也就可以有效的解决这种问题，需要注意的就是路由器只允许网络成的服务进行访问。

2 基于IEC61850的变电站自动化系统设计

变电站自动化系统的建立，也就可以对不同的应用程序进行相应的数据处理，同时还可以对不同数据的从新使用和变更，使用信息的时候对变电站自动化系统的设计也就可以更好的提高电力的使用量，也能保证变电站的相关属性。基于IEC61850也就可以对变电站自动化系统进行虚拟的方式对数据进行处理，有效的建立自动化系统，对其能够保证系统的可靠性，可以有效的把变电站自动化系统中的设计进行实际设备虚拟建立集中的模型，在所用的单位进行模型的节点处理，在对建设模型的对象描述中系统进行不同的实体处理，对于它们当中运用的数据流动的方式，有效的帮助我们更好的理解系统。

在对变电站自动化系统设计时，开发商设计模型的时候要提供必要的通信设备，对相应的特征进行处理，以便进行有效的交流，对数据处理来说，其中数据逻辑节点XCBR1对应的是变电站中现实设备的断路器，通过相对应的虚拟模型的建立方法对多个逻辑节点进行逻辑的设备设计，在对节点和功能处理时需要对相对应的数据进行具体的数据服务，然后用SCL语言对上述建模生成的逻辑设备、逻辑节点、数据信息进行配置，与实际变电站设备信息关联，使数据更真实和合理。

2.1 逻辑节点和数据建模

IEC61850-7-4中定义了约90种逻辑节点，同时对于这些的逻辑节点也就覆盖了大量的变电站和反馈设备等众多的公共数据的应用，对于每一个逻辑节点都要有效的代表特定的意义和若干数据成分，其中对变电站自动化系统的设计通过对通信节点的处理对其中的Pos中存放的数据是用来表示变电站设备的控制位置以及报告位置的状态值。同时需要对应的Mode中的数据表示与变电站设备功能相映射的逻辑节点的当前运行的方式，一共有四种方式：开、挂起、测试、关，在IEC61850协议中这些数据信息都具有特定的含义。

2.2 逻辑设备建模

对于变电站逻辑节点的设计不仅仅是要实现内部的通信，还要更好的实现节点之外的通信措施，将逻辑设备更好的加入到通信网络中就可以解决逻辑节点外部的通信问题，对这些数据逻辑设备的建立主要就是对内部数据的处理，控制变电站自动化系统的设备，同时对逻辑设备中的节点进行归纳，总结节点的共有特征，对通信系统进行连接。对于变电站自动化系统的功能需求对逻辑设备进行多种的连接，可以有效的对独立的标志进行相应的逻辑设备处理，不仅如此，对于变电站中物理设备的型号和工作的参数都要对信息的逻辑进行认识，物理设备中具有较高的逻辑处理能力。

3 结束语

IEC61850是变电站自动化系统中第一个完整建立的通信标准体系，也是对电力系统无缝的通信技术体系进行连接的必要设备，通过对变电站自动化通信设备和模型的讲解，更好的让人们认识IEC61850在变电站综合自动化系统中的应用。通过对IEC61850使用进行举例说明，提高模型建设方法和实际建设功能的研究进行分析，并对规约中的定义进行有效的处理，归纳变电站中的控制中心的通信方法，更好的让IEC61850标准化在变电站自动化系统获得广泛应用。

参考文献

[1]田国政.变电站自动化系统的通信网络及传输规约选择[J].电网技术，2013.

[2]任雁铭.IEC 61850通信协议体系介绍和分析[J].电力系统自动化，2010（4）.

[3]谭文恕.远动的无缝通信系统体系结构[J].电网技术，2011（8）.