IEC61850标准详解：互操作性与数字化变电站关键技术

"IEC61850发展历程-现有技术及问题" IEC 61850是一种国际电工委员会(IEC)制定的通信标准，主要用于电力系统自动化，尤其是数字化变电站的通信。该标准有着悠久的历史，SAS（Substation Automation System，变电站自动化系统）在国外已有超过20年的应用，而在国内也有10多年的历史。在发展的过程中，IEC61850面临的主要挑战是多种网络和私有协议并存，导致设备间的互操作性成为一大难题。 IEC61850标准的制定始于1995年，由IECTC57WG10、11、12负责，直至2005年初步完成，随后不断修订，到2010年发布了第二版。其核心目标是实现互操作性，即不同厂商的设备能无缝协作，而不是简单的设备互换性。这一标准不仅限于通信协议，而是一个全面的标准体系，涵盖了整个变电站自动化系统的各个方面。 与传统技术相比，IEC61850在多个方面有所改进。在互操作性上，传统技术由于简单易实现，但难以满足多样化需求，导致扩展后的系统无法互操作。而IEC61850通过复杂的标准化数据模型解决了这个问题，虽然实现起来更为复杂，但能够支持不同智能电子设备(IED)的个性化需求，并确保互操作性。 在数据模型方面，IEC61850采用了逻辑化和层次化的信息模型，如PhysicalDevice、LogicalDevice和LogicalNodes等，使得数据组织更清晰，便于理解和管理。例如，"MMXU2$MX$A"表示馈线#2的电流测量，这种结构化的数据模型能够适应各种复杂的变电站场景。 在通信服务上，传统的通信协议通常不严格遵循分层结构，导致服务种类有限且不支持在线服务。而IEC61850定义了一套独立于底层网络和应用层协议的通信服务，提供60多种服务，以满足变电站的各种通信需求。这些服务支持在线获取数据模型，同时支持GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）报文，实现设备间的快速、可靠通信。 IEC61850标准的引入极大地推动了电力系统自动化的发展，提高了变电站的智能化水平，解决了传统技术存在的互操作性问题，但也带来了更高的硬件要求和更复杂的实现。随着技术的不断进步，IEC61850将继续演进，以适应电力行业的未来需求。