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基于IEC61850的配网自动化通信技术应用研究

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：赵崇峰

[导读] 摘要：配网自动化通信技术是电力配网自动化建设的重要组成部分，一定程度上关系到配网自动化的建设效果，对于电力配网运行效率提升也有重要的作用。

        （南京大全电气研究院有限公司 210000）
        摘要：配网自动化通信技术是电力配网自动化建设的重要组成部分，一定程度上关系到配网自动化的建设效果，对于电力配网运行效率提升也有重要的作用。本文笔者针对IEC61850标准下的配网自动化通信技术进行分析研究。文章中简要阐述IEC61850标准，并提出其在配网自动化通信技术中的具体应用。
        关键字：IEC61850标准；配网自动化；通信技术
        随着当前社会的发展，对电力资源的使用需求逐渐增加，传统的电力配网已经不能够满足现代社会对电力配网的需求，电力配网运行、调度以及运维检修都需要完成技术转型，提升工作效率。而在自动化技术应用背景下，完成配网自动化通信技术应用能够最大程度上提升配网自动化的应用效果，也能够实现整个自动化网络的信息传输。在配网自动化通信技术应用过程中，利用IEC61850标准完成通信技术建设，对于整体通信技术研究有重要的意义。
        1. IEC61850通信技术标准简要阐述
        IEC61850是一种网络通信平台的统一标准，其应用于配网自动化通信技术模块当中，对于电力配网自动化网络通信研究有非常重要的作用。IEC61850标准是对配网自动化建设的基本要求，其主要是对变电站系统中的IED通信关系进行标准确定，确保自动化系统中的通信标准更加优化。在整个配网自动化建设过程中，其网络通信模块是非常重要的组成部分，对于配网的整体运行也有重要的影响。而在实际的自动化建设中，其对于通信系统的通信质量以及信息传输效果有一定的要求。而IEC61850标准正是对系统和项目的通信要求有一定的保障。在IEC61850标准通信在标准下，其主要包括通信原理与模型、抽象服务接口、公共数据类、兼容逻辑节点等内容。①在IEC61850标准使用过程中，主要是对智能电子设备进行统一的建模，其中主要包括IED功能以及数据模型建立功能，利用IED定义进行数据建模，确保后续的系统通信更加合理。②IEC61850标准下抽象通信服务接口设计非常关键，主要是描述变电站和馈线系统应用，确保技术应用更加合理。③IEC61850标准通信下公共数据类时期建设的重要组成部分，在其技术应用过程中，主要完成变电站公共属性的数据分类，确保技术应用更加合理，也能够提升系统应用效果。④IEC61850标准下兼容节点设计应用非常关键，在其具体的技术应用过程中，主要包括自动控制系统网络节点、监控系统网络节点、分布式能源节点、功能块描述节点、接口和记录网络节点等相关内容，确保节点设计合理，能够提升配网自动化的建设效果，确保配网自动化应用更加有效。
        2. IEC61850标准在配网自动化通信技术中的应用分析
        2.1配网自动化分析
        配网自动化具体是指电力系统配网模块的自动化建设应用，配电网是电力系统的重要组成部分，与发电网、输电网结合成为配电网电力系统的重要模块，一定程度上关系到电力系统的整体运行。在配网自动化建设过程中，主要包括自动化电力设备、智能化电力设备的结合应用，同时也完成整体技术网络的构建，确保技术应用更加合理，也能够提升电力配网效果。在实际的配网自动化系统建设过程中，其主要包括运行自动化模块以及管理自动化系统模块等内容，而在系统具体实施应用的过程中，其通信技术应用主要完成数据的核心应用，确保技术应用更加合理，也能够提升配网自动化的应用效果。在配网自动化网络通信过程中，其主要包括主站模块、主干通信网络、配电子站、变电站终端模块以及分支模块共同组成，确保系统的应用更加合理，确保系统的整体运行更有效果。
        2.2IEC61850标准的具体应用分析
        IEC61850标准在配网自动化技术应用，主要是利用IEC61850标准进行配网自动化网络通信模块的主体构建，确保系统应用更加合理。

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在其具体的技术应用过程中，主要包括以下几方面的整体应用；
        （1）系统结构应用
        在系统的总体应用过程中，主要完成主体结构模块的应用，确保技术应用更加合理，也能够提升配网自动化技术应用效果。在其主体技术应用过程中，利用IEC61850标准能够完成主体结构的建设应用，在实际通信系统结构建设应用过程中，主要包括系统主站层级设计、子站层级设计、现场监控终端设计、过程层设计应用等重要组成部分，通过主体的技术应用过程中，利用IEC61850标准细分系统的主体结构，从而确保整体的网络通信技术应用更加合理。
        （2）信息模型应用
        在IEC61850标准应用过程中，完成配网系统的整体信息模型应用比较关键，在网络建设过程中，主要利用信息模型完成IEC61850标准模型建立，确保技术建立应用更加合理，提升技术应用效果。完成信息技术建模完成整体的数据技术应用，确保技术应用更加合理，也能够提升技术应用效果，对于系统的整体网络化建设应用也有重要的意义。
        （3）配网通信服务映射应用
        在IEC61850标准应用下，也完成了通信服务和映射方面的整体应用，在系统的整体应用背景下，其配网通信技术应用主要是建立通信服务网络建设规约，其映射规约主要是IEC60870．5—101／104.并将其核心服务映射到MMS和Web Services服务当中，确保技术应用更加合理，也能够合理的提升技术应用效果[1]。
        3.具体应用试验分析
        在具体的应用研究过程中，为了研究IEC61850标准的具体应用，主要完成系统整体试验的应用，确保技术应用更加合理，在IEC61850标准应用过程中，主要完成实验系统结构设计、软件模块设计、系统测试三部分组成。
        ①IEC61850标准下的整体配网自动化建设，在主体的系统结构建设中，其主要完成控制中心管理机应用、配电终端技术应用以及以太网建设应用等重要技术模块，对于系统的整体建设应用而言也有非常重要的作用。在配电终端设计中，本次试验选择MCF5272通用微处理器、选择静态读写存储器SRAM为256k字节,数字信号处理器为ADSP-21 85。
        ②系统软件设计。在IEC61850标准下系统软件设计包括系统基础软件设计、通信规约软件设计、故障检测软件设计、维护工具包设计等环节。其中基本软件包设计为SCADA基础功能软件设计，确保技术应用更加合理，其具备输入交流信号功能、数字量输入输出功能等，可以完成良好的通信技术转换[2]。
        ③系统测试分析。在本次试验过程中，针对IEC61850标准下的配网自动化建设进行系统测试，通过具体的数据试验分析发现，在本次网络通信技术应用过程中，整个系统能够连续访问1000个数据，其交互测试到达120次/s、数据刷新次数可以达到几分钟一次，具有良好的通信技术效果[3]。
        结束语
        本文针对IEC61850标准下的电力配网网络系统标准进行自动化建设应用，确保技术应用更加合理，也能够在最大程度上提升技术应用效果，实现了整体电力网络的建设应用。
        参考文献
        [1]席禹, 陈波, 袁智勇,等. 基于IEC 61850的配电自动化终端建模与测试需求研究[J]. 电测与仪表, 2020, v.57;No.732(07):46-52.
        [2]崔以刚, 崔中星. 基于IEC61850的智能变电站电流差动保护通信机制[J]. 自动化技术与应用, 2020, v.39;No.300(06):79-84.
        [3]肖子健, 邹必昌. 基于IEC61850客户端和服务端互联方法研究[J]. 电子世界, 2019, No.577(19):63-64.
        [4]侯栋宸, 孙永辉, 张宇航. 基于变权FAHP的配电CPS风险评估方法[J]. 电力系统及其自动化学报, 2020, 032(002):41-47,53.