基于IEC61850的變電站自動化系統設計

文輝

摘 要：隨著社會科技的不斷發展，變電站自動化系統最主要的目標也就是要更好地實現四遙功能，在對IEC61850通信協議的使用中，對于變電站通信信號也就有監控主站對相應的信息進行集中處理，也就實現了變電站無人值守和遠程控制的目標，這也就是變電站自動化系統的使用目標。文章針對IEC61850對變電站自動化系統的設計進行研究，通過更好地運用IEC61850通信協議，不斷地完善變電站自動化系統。

關鍵詞：變電站；自動化系統設計；IEC 61850通信模式

隨著社會科學技術的發展，現代電網發展越來越復雜，人們對電網的要求也越來越高，對于電網的容量也越來越大，對于信息的傳輸成倍的增加，這樣就導致對變電站自動化系統的數據處理要求不斷的提高，對于變電站自動化系統的傳輸要求和傳輸網絡的標準也就是實現電網通信信息的保證。

1 變電站自動化通信系統模型

對于IEC61850在變電站通信網絡系統中的使用，需要對變電站自動化系統中的數據進行統一創建，采用相對應的面向技術和獨立的網絡結構的抽象通信服務接口（ACSI），同時還要更好的支持TCP/IP協議，也就是表示對變電站通信系統設置一個開放的具有全面性的變電站自動化系統通信協議。可以對于各種變電站自動化系統內部進行精確快速的收集信息，并有效對信息進行處理，還要及時將收集的信息發送出去，更好的對這種通信信息進行有效的處理。IEC61850也就是將變電站通信系統分為三層，其中包括變電站層、間隔層和過程層，在變電站層和間隔層我們可以采用網絡抽象通信服務接口（ACSI）映射到制造報文規范（MMS）和基于以太網或光纖網的TCP/IP協議。同時我們還要在間隔層和過程層之間的網絡采用的多點傳輸的單向傳輸的太網結構。對于變電站中所有的通信功能中的自動化設備也就是我們經常說的IED，IEC61850在標準的配置過程中，對變電站內的IED也就會采用統一的協議，也就可以通過網絡進行信息交換。

基于IEC61850通信協議對變電站自動化系統中的數據對象也就采用的統一的模型，IEC61850主要就是提供80多種邏輯的節點和相應的節點代碼，另外還會提供23個公共數據類型的CDC，對于相應的含義也就包括變電站所有的功能和數據處理對象，提供了擴展創新的邏輯節點進行有效的處理方法，同時也就采用相對自我的描述方法。同時也就采用了獨立的網絡結構對抽象通信服務接口進行設置，并支持TCP/IP協議，建立一個相對開放的變電站自動化系統通信協議。變電站自動化通信系統模型的體系和層次結構的模型是不一樣的，變電站系統模型在相應的使用中，在處理通信系統上不同區域信息的時候也就變現不同的電子設備，根據網絡節點的分區進行智能的配備，對網絡中存在的處理設備進行有效的處理。在對通信子網智能電子設備的網絡節點需要進行有效的關聯，但是并不具備物理特征，同時當變電站設備要通過網絡節點進行通信的時候，所用的網絡接入點應該對變電站設備進行邏輯上的地址進行處理，對于相應的邏輯處理也就是要對網絡的接入點進行不同屬性的測試，從而建立不同節點的服務器連接。

對于變電站通信系統中相應處理的時候，通過對變電站自動化系統的設計對網絡邏輯節點連接建立一個虛擬的模式，只要通過相對應的網絡接入點也就可以有效的找到合理的鏈接方式，并且依然能夠建立與實際物理設備的有效關聯，網絡的接入點也就是通過通信模型和變電站物理設備之間的一個節點，對于多個子網也就可以運行不同的通信協議，如果不同的通信設備之間的網絡連接到一起，也就會允許相應的設備對其中的設備進行協議的使用。在變電站通信網絡中通過路由器也就會實現不同信息子網的連接訪問，對于一般情況來說，在通信網絡設備中要實現不同通信子網對服務器的訪問，通常情況下對于通信子網的客戶端也就只有通過內網連接相應的服務器，也就不能對其他的鏈接進行訪問，我們這時候把路由器放到通信設備中也就可以有效的解決這種問題，需要注意的就是路由器只允許網絡成的服務進行訪問。

2 基于IEC61850的變電站自動化系統設計

變電站自動化系統的建立，也就可以對不同的應用程序進行相應的數據處理，同時還可以對不同數據的從新使用和變更，使用信息的時候對變電站自動化系統的設計也就可以更好的提高電力的使用量，也能保證變電站的相關屬性。基于IEC61850也就可以對變電站自動化系統進行虛擬的方式對數據進行處理，有效的建立自動化系統，對其能夠保證系統的可靠性，可以有效的把變電站自動化系統中的設計進行實際設備虛擬建立集中的模型，在所用的單位進行模型的節點處理，在對建設模型的對象描述中系統進行不同的實體處理，對于它們當中運用的數據流動的方式，有效的幫助我們更好的理解系統。

在對變電站自動化系統設計時，開發商設計模型的時候要提供必要的通信設備，對相應的特征進行處理，以便進行有效的交流，對數據處理來說，其中數據邏輯節點XCBR1對應的是變電站中現實設備的斷路器，通過相對應的虛擬模型的建立方法對多個邏輯節點進行邏輯的設備設計，在對節點和功能處理時需要對相對應的數據進行具體的數據服務，然后用SCL語言對上述建模生成的邏輯設備、邏輯節點、數據信息進行配置，與實際變電站設備信息關聯，使數據更真實和合理。

2.1 邏輯節點和數據建模

IEC61850-7-4中定義了約90種邏輯節點，同時對于這些的邏輯節點也就覆蓋了大量的變電站和反饋設備等眾多的公共數據的應用，對于每一個邏輯節點都要有效的代表特定的意義和若干數據成分，其中對變電站自動化系統的設計通過對通信節點的處理對其中的Pos中存放的數據是用來表示變電站設備的控制位置以及報告位置的狀態值。同時需要對應的Mode中的數據表示與變電站設備功能相映射的邏輯節點的當前運行的方式，一共有四種方式：開、掛起、測試、關，在IEC61850協議中這些數據信息都具有特定的含義。

2.2 邏輯設備建模

對于變電站邏輯節點的設計不僅僅是要實現內部的通信，還要更好的實現節點之外的通信措施，將邏輯設備更好的加入到通信網絡中就可以解決邏輯節點外部的通信問題，對這些數據邏輯設備的建立主要就是對內部數據的處理，控制變電站自動化系統的設備，同時對邏輯設備中的節點進行歸納，總結節點的共有特征，對通信系統進行連接。對于變電站自動化系統的功能需求對邏輯設備進行多種的連接，可以有效的對獨立的標志進行相應的邏輯設備處理，不僅如此，對于變電站中物理設備的型號和工作的參數都要對信息的邏輯進行認識，物理設備中具有較高的邏輯處理能力。

3 結束語

IEC61850是變電站自動化系統中第一個完整建立的通信標準體系，也是對電力系統無縫的通信技術體系進行連接的必要設備，通過對變電站自動化通信設備和模型的講解，更好的讓人們認識IEC61850在變電站綜合自動化系統中的應用。通過對IEC61850使用進行舉例說明，提高模型建設方法和實際建設功能的研究進行分析，并對規約中的定義進行有效的處理，歸納變電站中的控制中心的通信方法，更好的讓IEC61850標準化在變電站自動化系統獲得廣泛應用。

參考文獻

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