IEC61850标准详解：变电站通信新范式

"IEC61850系列标准是关于变电站通信网络和系统的国际标准，定义了智能电子设备（IED）之间的通信行为和系统要求。由国际电工委员会第57技术委员会制定，包括14个部分，是中国标准化委员会同步跟踪翻译的标准。IEC61850引入了面向对象的建模技术和可扩展架构，旨在统一全球变电站自动化技术。" IEC61850标准是一个综合性的变电站自动化标准，不仅关注通信协议，还涉及整个变电站自动化系统的构建方式。它的主要特点包括： 1. **开放性**：基于已有的国际通信标准，如IEC、IEEE、ISO/OSI，不绑定特定的实现方式，确保不同厂商设备间的互操作性。 2. **先进性**：采用先进的抽象控制服务接口（ACSI）、系统概念和系统结构模型（SCSM）以及面向对象（OO）技术。应用层协议使用抽象通信服务接口（MMS），并支持在线参数和配置的读取与修改，利用XML描述变电站配置，提高灵活性和可扩展性。 3. **完整性**：覆盖变电站内的各类IED，包括测控装置、保护装置、远程终端单元（RTU）、站级计算机，以及数字式一次设备如电流互感器（CT）、电压互感器（PT）和断路器等。 IEC61850的出现是由于技术进步带来的变化，如带宽成本的降低和硬件性能的提升，使得集成成本成为关注焦点。在传统设计中，优化重点在于带宽和硬件资源，但随着技术的发展，标准化和集成度变得更为重要。 从规约角度来看，IEC61850解决了过去变电站通信中接口多样、传输规约繁杂的问题。它统一了通信接口，如串行口、现场总线和以太网，并且统一了通信传输规约，降低了系统的复杂性和集成难度。 在工程应用中，IEC61850标准提供了统一的数据模型，如XCBR（断路器）、XSWI（隔离开关）、TCTR（电流互感器）、TVTR（电压互感器）、SIMG（绝缘介质监视）、CSWI（开关控制器）、PTOC（带时限过电流保护）和PTRC（保护跳闸条件）。这些模型帮助工程师更高效地进行设备配置和系统集成，提升变电站的自动化水平和运行效率。 IEC61850系列标准的实施，对于推动电力行业的数字化、智能化具有里程碑意义，极大地简化了变电站自动化系统的开发、调试和维护过程，减少了设备间兼容性问题，提高了电力系统的可靠性。