基于IEC61850标准的变电站通信功能设计与开发方法

该论文主要探讨了"基于IEC61850标准的通信功能设计与开发"这一主题，针对变电站自动化水平提升的需求，国际电工委员会（IEC）制定了IEC61850标准，旨在实现变电站通信网络和系统的标准化。IEC61850标准于2003年发布，随后中国电力企业联合会将其转化为适合中国电力行业的DL/T 860标准。 论文首先深入研究了IEC61850标准，阐述了其核心内涵和技术特性，以及当前的研究进展。接着，作者结合高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电（FACTS）系统的特点，分析了这两种系统对通信的精度和响应速度的具体需求。 针对HVDC和FACTS系统的通信需求，论文提出了基于IEC61850标准的工程开发方法，包括系统功能建模、智能电子设备（IED）信息模型的构建、变电站文档配置、IED信息模型的实现、通信服务映射与实现，以及设备一致性测试等步骤。在具体实现上，针对控制命令和多路广播采样值（MMS）的传输，设计了不同的通信方案，如使用面向变电站事件的通用对象（GOOSE）传输服务来处理控制命令，利用MMS传输服务进行多路采样值传输。 开发过程中，论文特别关注了变电站文档配置、应用层协议数据单元的编解码以及嵌入式以太网技术的应用。作者开发了一个基于Java的跨平台IED配置器，通过asn1c-0.9.21编译器进行二次开发以实现编解码，并利用Linux系统中的PFPACKET套接字进行嵌入式通信。 测试结果显示，该通信功能模块能实现精确和实时的通信，证明了基于IEC61850标准的开发方法既满足了用户需求，又具备完善的功能、易控性和高可靠性。该研究成果对于推动我国电力系统通信的标准化进程，提升变电站自动化水平具有重要意义，也为其他类似系统的通信设计提供了有价值的参考案例。