基于IEC61850标准的变电站信息建模及配置研究

摘要

变电站自动化技术发展很快，国内外厂商相继推出了多种变电站自动化系统的智能电子设备。但由于使用的网络和通信协议相互不兼容，需要协议转换才能将不同厂商的智能电子设备集成到一个变电站系统，从而增加了系统的成本和复杂性，降低了系统的可靠性。因此，厂商和用户迫切希望有关权威组织制订出统一的标准，使不同厂商的智能电子设备具有互操作性。 IEC61850是关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准。它由IEC TC57制订，经过几年讨论后于2005年正式颁布。制订IEC61850的主要目的就是使不同制造厂商的智能电子设备具有互操作性，使它们可以方便地集成到一个系统中去。 本文围绕IEC61850系列标准展开工作，首先介绍了IEC61850标准产生的背景和研究现状，总结了IEC61850标准的先进性。从整体上对IEC61850的体系结构进行了分析，通过对比基于IEC61850的变电站与旧变电站的通信结构，总结了IEC61850在网络通信方面的优点，给出了基于IEC61850的变电站通信系统通信方式的划分。 鉴于标准体系的庞大，本文重点研究了IEC61850的核心部分，即IEC61850-6（智能电子设备通信配置）和IEC61850-7（变电站基本通信结构）两部分。总结了IEC61850的面向对象技术和智能电子设备的建模方法，并对智能电子设备进行功能建模和统一建模语言的描述，实现了基于C＃语言的数据类。研究了基于变电站配置语言SCL的变电站及智能电子设备配置方法，编写了配置文件。利用.NET平台开发了基于HTTP/TCP协议的符合IEC61850标准的服务器，实现了服务器/客户端模式的变电站通信实验模型。 本文还论述了MMS映射的基本原理，给出了基于简单自定义映射的通信服务器设计方案。最后，对IEC61850标准的应用前景及本文后续工作进行了展望。