基于IEC6 1 850标准变电站的通信网络和系统协议

变电站通信网络和系统（IEC 61850）标准概述由于现有的规约五花八门、缺乏统一性，数字化（智能化）变电站成为发展方向，性能和速度已不再是问题，因此产生了IEC 61850标准。

IEC 61850系列标准吸收国际先进新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。

所以它是一个十分庞大的标准体系，确切地说，它是一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准则。

IEC 61850系列标准的全称：变电站通信网络和系统（Communication Networks and Systems in Substations），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。

IEC 61850的关键技术：1)变电站三层接口2)采用模型思想进行对变电站统一建模3)抽象通信服务和特定通信服务4)统一的配置描述语言5)IEC 61850标准包括10个部分：6)IEC 61850-1基本原则，包括了适用范围和目的，定义了变电站内IED（电子式互感器Intelligent Electronic Device）之间的通信和相关系统要求，并论述了制定一个适合标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。

7)IEC 61850-2术语，给出了IEC 61850文档中涉及的关于变电站自动化系统特定术语及其定义。

8)IEC 61850-3总体要求，详细说明系统通信网络的总体要求，重点是质量要求（可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络要求），还涉及了环境条件（温度、湿度、大气压力、机械振动、电磁干扰等）和供电要求的指导方针，并根据其他标准和规范对相关的特定要求提出了建议。

9)IEC 61850-4系统和项目管理，描述了对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验所用的专用调度要求。

主要包括：工程过程及其支持工具，，整个系统及其IED的生命周期，系统生命期内的质量保证供三个方面。

数字化变电站技术的理论基础是IEC61850通讯协议，这是由国际电工委员会从1995年开始制定的，2002年提出草案，2004年大部分正是内容才正式基本发布，所以说数字化变电站还是一门正在发展中的也是一门很新的技术。

现在IEC61850可以大致分为三个大块，即信息建模，抽象服务，和具体影射。

与传统协议相比，由于采取了分层体系，使得更具有互操作性，具有更强的应用性和普遍性。

它将逐渐成为国际上数字化变电站的统一标准，我国也现在正在将其引用为我国的国家标准GB/T860.现阶段数字化变电站相关的研究方向主要有IEC61850标准相关的智能设备研制，变电站自动化技术的应用，电子式互感器及接口设备的应用，智能断路器的应用以及计算机网络技术的应用。

数字化变电站技术的理论基础是IEC61850通讯协议，这是由国际电工委员会从1995年开始制定的，2002年提出草案，2004年大部分正是内容才正式基本发布，所以说数字化变电站还是一门正在发展中的也是一门很新的技术。

现在IEC61850可以大致分为三个大块，即信息建模，抽象服务，和具体影射。

与传统协议相比，由于采取了分层体系，使得更具有互操作性，具有更强的应用性和普遍性。

它将逐渐成为国际上数字化变电站的统一标准，我国也现在正在将其引用为我国的国家标准GB/T860.现阶段数字化变电站相关的研究方向主要有IEC61850标准相关的智能设备研制，变电站自动化技术的应用，电子式互感器及接口设备的应用，智能断路器的应用以及计算机网络技术的应用。

数字化变电站技术的理论基础是IEC61850通讯协议，这是由国际电工委员会从1995年开始制定的，2002年提出草案，2004年大部分正是内容才正式基本发布，所以说数字化变电站还是一门正在发展中的也是一门很新的技术。

现在IEC61850可以大致分为三个大块，即信息建模，抽象服务，和具体影射。

与传统协议相比，由于采取了分层体系，使得更具有互操作性，具有更强的应用性和普遍性。

基于IEC 61850的变电站通信网络的研究的开题报告一、研究背景和意义随着电力行业信息化的不断发展，变电站的自动化程度不断提高，变电站通信网络的建设也成为电力公司关注的重要领域之一。

传统的变电站通信网络采用了基于串口及串行通信协议的方式，系统成本及维护难度较高，限制了变电站自动化的进一步发展。

相比之下，基于IEC 61850的通信网络成为变电站通信网络建设的新方向。

IEC 61850是一个国际标准，用于在电力系统中应用基于通信网络的集成保护、控制和监测系统。

它完全改变了传统的通信方式，提供了一种新型的、更强大的通信方式，使变电站的通信网络建设更加可靠、高效和灵活。

本文旨在深入研究基于IEC 61850的变电站通信网络，以实现其在实际应用中的优越性，以期为电力公司的变电站通信网络的改造、升级提供参考，同时也为相关领域的研究提供新的思路和方向。

二、研究内容和方法本研究将围绕IEC 61850标准进行深入研究，包括以下方面：1. IEC 61850标准基础知识：该部分将介绍IEC 61850标准的背景、基础知识和应用范围等。

2. 基于IEC 61850的变电站通信结构：该部分将介绍基于IEC 61850的变电站通信系统的架构和组成部分，包括主站、子站和网络结构等。

3. 基于IEC 61850的变电站通信实现方案：该部分将介绍基于IEC 61850标准的变电站通信网络的实现方案，包括数据建模、通信方式、协议以及软件实现等。

4. 基于IEC 61850的变电站通信网络应用实例：该部分将介绍基于IEC 61850的变电站通信网络在电力系统中的应用实例，包括其在变电站自动化、保护、监测以及数据管理等方面的应用。

本研究将采用文献研究、实验分析和案例研究等方法，深入探讨基于IEC 61850的变电站通信网络的优点、应用场景和实现方案，为相关领域的实际应用提供参考和指导。

三、工作计划本研究计划的时间节点如下：第一阶段（1个月）：开展基础理论研究，了解IEC 61850标准的基本知识和相关应用领域。

IEC61850通信协议电自1117 王鹏远2011309030227IEC 61850标准是由国际电工委员会第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。

作为基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统（SAS）的设计产生深刻的影响。

它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。

国内外各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向一．IEC61850系列标准的组成及特点IEC 61850系列标准共10大类、14个标准，对应电力行业标准编号DL/T860.1.IEC6l 850-1(DL/T860.1)基本原则。

包括IEC61850标准的介绍和概貌。

2.IEC61850-2(DL/T860.2)术语。

搜集了整个61850系列标准所涉及术语解释。

3.IEC61850-3 (DL/T860.3)一般要求。

包括质量要求（可靠性、可维护性、系统可用性、轻便性、安全性），环境条件，辅助服务，其他标准和规范。

4.IEC61850-4(DL/T860.4)系统和工程管理。

包括工程要求（参数分类、工程工具、文件），系统使用周期（产品版本、工程交接、工程交接后的支持），质量保证（责任、测试设备、典型测试、系统测试、工厂验收、现场验收）。

5.IEC61850-5(DL/T860.5)功能和装置模型的通信要求。

包括逻辑节点的途径（access of logical nodes），逻辑通信链路，通信信息片PICOM（Piece of Information for Communication）的概念，功能的定义。

6.IEC61850-6(DL/T860.6)变电站自动化系统结构语言。

包括装置和系统属性的形式语言描述7.IEC61850-7(DL/T860.7)变电站和馈线设备的基本通信结构一一原理和模式、抽象通信服务接口、公共数据级别和属性、兼容的逻辑节点和数据对象DO寻址，共4个标准。

1SCL简介1.1 概述IEC61850变电站通信网络和系统结构标准系列的第六部分：变电站中IED通信配置描述语言，规范了用来配置变电站IED的描述语言一一变电站配置描述语言(Substation ConfigurationdescriptionLanguage)oSCL能够将IED配置描述传给通信和应用系统管理工具，也能够以某种兼容的方式将系统的配置描述传回IED配置工具。

这样实现了配置数据可以在不同制造商提供的IED配置工具和系统配置工具之间相互交换。

SCL语言基于可扩展标记语言XML1.0版本。

本文中所阐述配置工具的XML相关部分均建立在XML1.0基础上。

1.2 XML语言XML(extensibleMarkupLanguage)可扩展标记语言，是一种置标语言。

“置标”(Markup)一词的精确定义是：就数据本身的信息对数据进行编码的方法。

置标语言就是对数据进行编码的语言。

“置标”的定义非常抽象，其实在日常生活中，人们无意识地频繁使用了“置标”的概念。

例如：用黄色荧光笔把课本上的某些句子加亮，或者在这些句子下面划线。

通过将这些内容加亮，有效地将它们“置标”，表示这些课文很重要。

关于这些课文的信息，这些课文很重要这一事实，就这样被编码了；黄色荧光笔迹或者下划线就是置标语言。

目前，互联网的发展已趋向成熟，广泛应用于Web的超文本标记语言HTML(HypeHext MarkupLanguage)就属于置标语言大家族。

通俗地讲，HTML,就是一种用来给文本添加标记的语言。

HTML规定了一系列标签，每个标签表明了一定的显示格式。

被置标后的文件(即同时包含了纯文本和关于文本显示格式的标签的文件)由一个HTML处理工具，例如一个浏览器，进行读取，然后再根据上述标记规则来加以显示。

XML(extensibleMarkupLanguage)语言不但是置标语言，而且是可扩展的(extensible) 置标语言。

61850规约协议竭诚为您提供优质文档/双击可除61850规约协议篇一：iec61850通信规约简介同厂家的电子设备（ied）之间通过一种标准（协议）实现互操作和信息共享。

iec61850技术将成为电力系统信息技术的基础，对电力自动化技术的发展产生巨大的影响。

目前iec61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，已经到了批量推广的时机。

iec61850变电站通信网络和系统系列标准对于建设现代数字化变电站统一信息平台的意义，符合电力专用的通信产品提供商的进展以及工业以太网交换机的行业专用化趋势。

构建符合iec61850的现代数字化变电站众所周知，随着变电站自动化技术和现代网络通信技术的发展，iec61850标准已成为近年来数字化变电站自动化研究的热点问题之一。

所谓数字化变电站，就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。

传统以来，国内主流的变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会iec于1997年颁布的继电保护信息接口配套标准iec60870-5-103规约。

由于该规约制定时间较早，受技术条件的限制，在以太网和智能数字化设备迅速发展的今天，其缺陷日益明显，如：（1）没有定义基于以太网的通信规范。

（2）没有标准的系统功能、二次智能设备的模型规范。

（3）缺乏权威的一致性测试。

（4）不支持元数据传送，没有统一的命名规范。

上述缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不同厂家设备之间互操作性较差，不同厂家设备之间互联需要规约转换设备，需要进行大量的信息对点工作，变电站自动化系统集成工作量增加，系统信息处理效率低下。

因此不难看到，随着变电站二次设备及系统的发展，设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势，迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。

为了统一变电站通信协议，统一数据模型，统一接口标准，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费，iectc57工作组在ieee协议uca2.0基础上，组织制定了iec61850——变电站通信网络和系统系列标准，并于20xx年正式发布。

基于IEC61850的变电站智能化通信网络建设的研究摘要：基于IEC61850标准，根据智能变电站通信网络的性能要求，分析了基于IEC61850标准的智能变电站信息模型的构建，并介绍了采样传输和通用变电站事件两类重要的通信服务模型。

基于IEC61850的变电站通信网络的特点，提出对实时性改进措施。

关键词：IED; IEC61850; 通信网络; 智能变电站随着变电站综合自动化技术和网络通信技术的发展，变电站设备之间的通信将是数字化变电站系统的全面实现。

配置将更加灵活，功能扩展会更方便。

然而，各种智能电子设备（IED）提供的数据格式，结果导致了大量的“信息孤岛”。

这不仅造成软件和硬件系统的重复建设，但同时也增加了系统的运行和维护成本。

从另一个角度来看，系统的复杂性使得网络连接和信息交换更困难。

这就需要建立一个统一的、标准的、开放的，能够满足各站之间的互连设备沟通的平台。

因此，研究和实践基于IEC 61850标准的变电站通信网络对合理应用现有设备，开发新设备都具有重要的现实意义。

1 IEC61850 的介绍IEC61850 是国际电工委员会TC57 工作组制定的《变电站通信网络和系统》新的国际标准，其目标是实现不同厂家IED 之间的互操作。

IEC61850 标准制定了变电站内部通信网络与系统。

由十大部分，十四个分册组成，规范了数据的命名、定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，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。

基于IEC61850 的变电站通信网络主要有以下特点：1) 三层结构网络协议划分，完成了控制、监视和继电保护三大功能;2) 采用面向对象的建模技术，定义了基于客户/服务器结构数据模型;3) 完善的自我描述，传输到接收方的数据都带有自我说明;4) 采用抽象通信服务接口ACSI，从而网络独立;5) 智能化的一次设备的应用;6) 采用XML 配置技术作为配置描述语言信息的交换格式等。

变电站通信网络和系统协议IEC61850标准分析程晓君发布时间：2021-08-04T16:27:23.587Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：程晓君[导读] 目前，随着国内智能电网系统建设步伐的进一步加快，对基于IEC61850标准的变电站集成IED模型和系统配置的研究已陆续展开国网山西省电力公司检修公司山西太原 030024摘要：目前，随着国内智能电网系统建设步伐的进一步加快，对基于IEC61850标准的变电站集成IED模型和系统配置的研究已陆续展开。

本文将对变电站自动化系统通信网络结构进行探讨分析，进而为变电站及智能IED电子设备的完整有效配置提供一定借鉴参考，确保智能数字化变电站高效优质的建设发展。

关键词：IEC61850；变电站自动化系统；通信网络在IEC61850国际标准颁布以后，变电站综合自动化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容。

基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的建设，能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷，能确保变电站综合自动化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能。

因此，结合实际工作经验，对基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的升级改造要点进行研究，就显得非常有工程实践应用研究意义。

1变电站通信网络的性能要求1.1快速的实时响应能力变电站自动化系统的数据通信网络要及时地传输现场的实时运行信息和操作控制信息。

在电力工业标准中对系统的数据传送都有严格的实时性指标，网络必须能够很好地保证数据通信的实时性。

1.2很高的可靠性由于电力系统是连续运行的，变电站数据通信网络也必须连续、可靠运行，通信网络的故障和非正常工作会影响整个变电站自动化系统的运行。

设计不合理的系统，严重时甚至会造成设备和人身事故、带来巨大的经济损失，因此变电站自动化系统的通信网络必须保证很高的可靠性。

摘要：iec61850是智能变电站自动化系统的国际标准，它规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。

它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。

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。

关键词：智能变电站；iec61850规约iec61850规约是全世界唯一的变电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝连接自动化标准，本文将对iec61850规约进行简要介绍。

1.iec61850系列变电站通信网络和系统实施标准概述伴随着现代计算机网络技术、通讯技术的发展，电力系统自动化二次设备的数据来源发生变化，正逐步的从传统的模拟信号阶段走向现代的数字信号阶段，智能变电站应运而生。

智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在iec61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

与常规变电站相比，智能变电站间隔层和站控层的设备及网络接口只是接口和通信模型发生了变化，而过程层却发生了较大的改变，由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。

2.iec61850装置模型及配置方式2.1 模型（model）的概念模型是现实事物的某些代表性特点的表示，可以是物理实体，也可以是某种图形或者是一种数学表达式。

创建模型的目的是帮助我们去理解、描述、探索特定实体或现象的简单表示，预测实际世界发生的事情。

用这种方法处理问题，可以大大减少实验工作量，还有助于了解过程的实质。

例如，iec61850-7-x定义的模型着眼于变电站数据通信特征和功能来建模。

所建模型为变电站自动化系统提供了类似的环境镜像（电力系统过程、开关场）。

依据建模方法，可将现实世界重变电站的三相分相断路器虚拟化为一个虚拟环境中的逻辑节点xcbr，将实际断路器的位置、动作次数等信息虚拟化为逻辑节点下的数据pos、opcnt，这样就实现了真实世界中的事物到虚拟环境的虚拟化，事物的属性也映射到了虚拟的模型环境中，在这个虚拟的环境中，我们就可以研究分析现实事物的原理、行为等，例如可以获得断路器的分合状态以及断路器的动作次数等信息，依据所获得的这些信息，进一步又可以研究是否需要分合断路器、或者是判断断路器是否需要检修。

IEC61850在电力系统的应用IEC61850在电力系统中的应用摘要：在变电站自动化技术近20年的发展过程中，随着智能电子设备的普及，形成许多单项自动化系统，这些系统间相对独立，没有直接的电气联系，通常由电力企业不同部门来管理、维护。

由于种类繁多，提供的接口和功能各不相同，设备间不能够共享信息，形成“自动化孤岛”问题，不仅增加成本，也影响系统的可靠性，增加用户的维护工作量。

目前各种各样的集成方案都不能提供高层次的信息共享。

在这样的背景下，国际电工委员会提出了IEC61850标准。

这是一个基于网络的通信体系标准，包括面向对象、通信网络、接口和映射、系统和管理项目等多方面的内容。

关键词：变电站自动化系统；IEC 61850；互操作性；统一建模；通信模式1.概述随着现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，实时信息传送量成倍整多，对调度自动化系统和厂站自动化系统的数据通信提出了更高的要求。

电力系统的传输规约和传输网络的标准化，是实现可靠快速通信的保证。

目前变电站自动化系统通信规约的情况是：一个普通的变电站使用的产品可能是南瑞、东方电子、许继、四方、ABB、GE；采用的规约可能是CDT、60870-5-101、102、103、104、Tase2。

几乎每个产品供应商都具有一套自己的标准，整个电网里运行的规约就可能达到上百种。

不同厂家的设备不能兼容，需要进行协议转换，增加了工程和培训费用，影响了电力系统综合自动化的发展[1]。

2002年通过的IEC61850变电站通信网络和系统的国际标准草案，IEC61850通信协议对变电站自动化系统中的数据对象统一建模，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(ACSI)，并支持TCP/IP协议，是一个开放的、面向未来的新一代变电站自动化系统通信协议。

为在各种自动化系统内部准确、快速地收集、处理并传送从发电厂、变电站到最终用户接口的各种实时信息，提供了一种解决方案。