第35卷增刊 维电器 Vol.35 Suppl. 2007年12月1日 RELAY Dec.1,2007 110kV数字化变电站的关键技术 刘清瑞'，刘日堂2，尚学军3·· (1.上海中瑞电力科技股份有限公司，上海201615；2.天津电力公司东丽供电分公司，天津300300： 3.天津滨海供电公司，天津300400) 摘要：通过对110kV数字化变电站体系结构的说明，介绍了110kV数字化变电站应用的智能电器、电子式互感器、光通信、 IC61850、嵌入式技术、高速工业现场总线等关健技术，总结了数字化变电站建设当中存在的问题，对数字化变电站的应 用发展前景作了展望。 关键词：110kV数字化变电站；智能电器；电子式互感器；IC61850 The key technologies applied in 110 kV digital substation LIU Qing-rui,LIU Ri-tang2,SHANG Xue-jun3 (1.Shanghai Sunrise Power Tech Co.,Ltd.Shanghai 201615,China;2.Tianjin Dongli Power Supply Co., Tianjin 300300,China;3.Tianjin Binhai Power Supply Co.,Tianjin 300400,China) Abstract:By description of 110 kV digital substations,the related key technologies such as intelligent electric apparatus,electronic transducers,fiber optic telecommunications,IEC 61850,embedded system,high speed industrial field bus,etc.are presented.It summarizes the current problems arisen from digital substation construction,and anticipates the future of digital substation development. Key words: :110 kV digital substation;intelligent apparatus;electronic transducer;IEC 61850 中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2007)S-0240-06 0 引言 kV变电站、江西外陈220kV变电站、江西董家窑 220kV变电站、云南晋城220kV变电站、云南翠 我国变电站自动化技术的发展，经历了电磁式 峰110kV变电站、广东沙坪110kV变电站、河北 远动与保护装置、电子式远动与保护装置、微机式 西地110kV变电站、山东青岛110kV变电站、无 远动与保护装置、微机综合自动化系统几个阶段”。 锡圆石110kV变电站、银川海宝110kV变电站等 近年来，随着智能化电器和电子式传感器的实用化 多个500kV/220kV/110kV的数字化变电站已经陆 以及网络技术、光通信技术、微电子技术、计算机 续投入运行或开工建设，取得了宝贵的经验。对我 技术的迅速发展，使变电站自动化系统迅速进入数 国数字化变电站建设的经验进行总结，结合最新技 字化阶段。而电网的迅速扩大、电网建设的巨量投 术发展动态和实际需求探讨以后数字化变电站建设 入、对电网安全稳定运行要求的提高又为数字化变 需要注意的方面，有非常重要的意义。由于110kV 电站的建设开创了巨大的需求空间。 变电站在我国运行时间较长、数量较多，在电网中 数字化变电站是变电站自动化技术的发展方 起着承上启下的关键作用，而且也最具备率先实 向，其核心技术是智能化的一次设备和网络化的二 现数字化的条件，故本文重点讨论110KV数字化变 次设备，在过程层、间隔层及站控层上，按照国 电站的情况。 际标准EC61850通信规范，实现变电站内部以及 变电站与集控站间的信息共享和互操作。数字化变 1110kV数字化变电站的特点 电站技术也是国家电网公司和南方电网公司“十一 变电站实现数字化，指的是变电站信息的采集、 五”期间的重点科技项目。北京顺义500kV变电 传输、处理全过程实现数字化，且每个环节都具备 站、广西桂林500kV变电站、内蒙古杜尔伯特220 完善的自诊断功能：变电站过程层的所有设备都实
第35卷 增刊 2007年12月1日 继电器 RELAY V01．35 Suppl Dec．1，2007 1 1 O kV数字化变电站的关键技术 刘清瑞1 7刘日堂2，尚学军3 (1．上海申瑞电力科技股份有限公司，上海201615；2．天津电力公司东丽供电分公司，天津300300； 3．天津滨海供电公司，天津300400) 摘要：通过对110 kV数字化变电站体系结构的说明，介绍了110 kV数字化变电站应用的智能电器、电子式互感器，光通信、 tEC 61850，嵌入式技术、高速工业现场总线等关键技术．总结了数字化变电站建设当中存在的问题，对数字化变电站的应 用发展前景作了展望。 关键词：110 kV数字化变电站；智能电器；电子式互感器；IEC61850 j ne key technologies applied in 110 kV digital substation LIU Qing-ruil，LIU Ri-tan92，SHANG Xue-jun’ (1．Shanghai Sunrise Power Tech Co．，Ltd．Shanghai 201615，China；2．Tianjin Dongli Power Supply Co．， Tianjin 300300，China； 3．Tianjin Binhai Power Supply Co．，Tianjin 300400，China) Abstract：By description of 1 10 kV digital substations，the related key technologies such as intelligent electric apparatus，electronic transducers，fiber optic telecommunications，IEC 61850，embedded system，high speed industrial field bus，etc．are presented．It summarizes the current problems arisen from digital substation construction，and anticipates the future of digital substation development． Key words：1 10 kV digital substation；intelligent apparatus；electronic transducer；IEC 61850 中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号： 1003-4897(2007)S．0240-06 0引言 我国变电站自动化技术的发展，经历了电磁式 远动与保护装置、电子式远动与保护装置、微机式 远动与保护装置、微机综合自动化系统几个阶段…。 近年来，随着智能化电器和电子式传感器的实用化 以及网络技术、光通信技术、微电子技术、计算机 技术的迅速发展，使变电站自动化系统迅速进入数 字化阶段。而电网的迅速扩大、电网建设的巨量投 入、对电网安全稳定运行要求的提高又为数字化变 。电站的建设开创了巨大的需求空间。 数字化变电站是变电站自动化技术的发展方 向，其核心技术是智能化的一次设备和网络化的二 次设备瞄1，在过程层、间隔层及站控层上，按照国 际标准IEC61850通信规范，实现变电站内部以及 变电站与集控站间的信息共享和互操作。数字化变 电站技术也是国家电网公司和南方电网公司“十一 五”期间的重点科技项目。北京顺义500 kV变电 站、广西桂林500 kV变电站、内蒙古杜尔伯特220 kV变电站、江西外陈220 kV变电站、江西董家窑 220 kV变电站、云南晋城220 kV变电站、云南翠 峰110 l(V变电站、广东沙坪110 kV变电站、河北 西地110 kV变电站、山东青岛110 kV变电站、无 锡圆石110 kV变电站、银川海宝110 kV变电站等 多个500 kV／220 kV／1 10 kV的数字化变电站已经陆 续投入运行或开工建设，取得了宝贵的经验。对我 国数字化变电站建设的经验进行总结，结合最新技 术发展动态和实际需求探讨以后数字化变电站建设 需要注意的方面，有非常重要的意义。由于110 kV 变电站在我国运行时间较长、数量较多，在电网中 起着承上启下的关键作用H’，而且也最具备率先实 现数字化的条件，故本文重点讨论1 10KV数字化变 电站的情况。 1 110 kV数字化变电站的特点 变电站实现数字化，指的是变电站信息的采集、 传输、处理全过程实现数字化，且每个环节都具备 完善的自诊断功能；变电站过程层的所有设备都实
刘清瑞，等110kV数字化变电站的关键技术 -241- 现智能化，二次接线大大简化。整个变电站的信息 根据EC61850标准的定义，110kV数字化 模型，包括数据模型和功能模型，都采用统一模式： 变电站自动化系统在逻辑结构上可分为三个层次， 各类设备的数据通信都采用开放的统一的通信协 分别为“过程层”、“间隔层”、“站控层”，各 议，实现所有数据的无缝交换；所有信息的可靠性、 层次内部及层次之间采用高速数据网络通信。分述 完整性、实时性都能得到保证，数据测量精度高： 如下。 通信介质全部采用光纤来取代传统的电缆：各种设 (1)过程层：过程层是一次设备与二次设备的 备和功能共享统一的信息平台，避免设备的重复投 结合面，或者说是指智能化一次设备的智能化部分。 资，整个变电站的管理实现全面的自动化和信息化。 过程层的主要功能有：①实时电气量检测，主要是 与传统的变电站相比，数字化变电站的主要特 电流、电压、相位以及谐波分量的检测；②运行设 点表现在以下几个方面0：一是一次设备智能化。 备的状态参数检测与统计，变电站需要进行状态参 一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回 数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线 路采用微处理器和光电技术设计，用数字控制器及 电容器、电抗器、直流电源系统等，在线检测的内 数字公共信号网络取代传统的导线连接，即变电站 容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及 二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被智能电子 工作状态等数据：③操作控制执行与驱动，包括变 设备(ED)代替，常规的强电模拟信号和控制电 压器分接头调节控制，电容器、电抗器投切控制， 缆被光电数字信号和光纤代替；二是二次设备网络 断路器、刀闸的合分控制，直流电源充放电控制等。 化。变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、 (2)间隔层：间隔层设备的主要功能是：①汇 防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录 总本间隔过程层实时数据信息；②实施对一次设备 波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发 的保护控制：③实施本间隔的操作闭锁；④实施操 展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块 作同期及其它控制功能：⑤控制数据采集、统计计 化的微处理器设计，设备之间的连接全部采用高速 算及控制命令的优先级：⑥)承上启下的通信功能， 的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复 即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功 的/O现场接口，通过网络真正实现数据共享和资 能。 源共享，常规的功能装置变成了逻辑功能模块：三 (3)站控层：站控层的主要功能是：①通过两 是运行管理自动化。变电站运行管理自动化系统应 级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实 包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数 时数据库，按时登录历史数据库：②按既定规约将 据信息分层、分流交换自动化：变电站运行发生故 有关数据信息送向调度或控制中心；③接收调度或 障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提 控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行： 出故障处理意见：系统能自动发出变电站设备检修 ④具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；⑤具 报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为 有站内当地监控、人机联系功能，如显示、操作、 “状态检修”。可以说，变电站的数字化为变电站 打印、报警，以及图像、声音等多媒体功能；⑧具 的运行管理带来了新的机遇和挑战。 有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、 在线修改参数的功能；⑦具有变电站故障记录、故 2110kV数字化变电站的体系结构 障分析和操作培训功能。 在变电站自动化领域中，智能化电器的发展， 综上所述，一个典型的通用110kV数字化变电 特别是智能开关、电子式互感器等机电一体化设备 站系统，必须使用电子式互感器替代传统的电磁式 的出现，使变电站自动化技术进入了数字化的新阶 互感器：硬件平台采用基于嵌入式双以太网、带光 段。在110KV电压等级的数字化变电站中，保护装 纤收发接口的数字式保护测控通信平台，支持数字 置、测控装置、故障录波及其它自动装置的/O单 信号和模拟信号的输入；以EC-61850为全站各层 元，如AD变换、光隔离器件、控制操作回路等将 内部以及各层之间的统一通信规约，并兼容以前的 独立出来作为智能化一次设备的一部分。反言之， 其它通信协议：其继电保护、测控单元、远动设备、 智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路 后台监控系统、保护故障信息子站系统、故障录波 将代替常规继电保护、测控等装置的/O部分，并 等能够无缝集成多种型号的产品而不存在任何互操 将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地就地安 作问题：站控层实时数据库采用与EC61850的模 装在开关柜上，实现了变电站设备的机电一体化设 型一致的建模方法。 计，使变电站自动化系统的结构也发生了较大变化
刘清瑞，等110 kV数字化变电站的关键技术 ．241． 现智能化，二次接线大大简化。整个变电站的信息 模型，包括数据模型和功能模型，都采用统一模式； 各类设备的数据通信都采用开放的统一的通信协 议，实现所有数据的无缝交换；所有信息的可靠性、 完整性、实时性都能得到保证，数据测量精度高； 通信介质全部采用光纤来取代传统的电缆；各种设 备和功能共享统一的信息平台，避免设备的重复投 资，整个变电站的管理实现全面的自动化和信息化。 与传统的变电站相比，数字化变电站的主要特 点表现在以下几个方面H1：一是一次设备智能化。 一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回 路采用微处理器和光电技术设计，用数字控制器及 数字公共信号网络取代传统的导线连接，即变电站 二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被智能电子 设备(mD)代替，常规的强电模拟信号和控制电 缆被光电数字信号和光纤代替；二是二次设备网络 化。变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、 防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录 波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发 展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块 化的微处理器设计，设备之间的连接全部采用高速 的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复 的I／O现场接口，通过网络真正实现数据共享和资 源共享，常规的功能装置变成了逻辑功能模块；三 是运行管理自动化。变电站运行管理自动化系统应 包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数 据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故 障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提 出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修 报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为 “状态检修”。可以说，变电站的数字化为变电站 的运行管理带来了新的机遇和挑战。 2 110 kV数字化变电站的体系结构 在变电站自动化领域中，智能化电器的发展， 特别是智能开关、电子式互感器等机电一体化设备 的出现，使变电站自动化技术进入了数字化的新阶 段。在110KV电压等级的数字化变电站中，保护装 置、测控装置、故障录波及其它自动装置的I／O单 元，如A／D变换、光隔离器件、控制操作回路等将 独立出来作为智能化一次设备的一部分。反言之， 智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路 将代替常规继电保护、测控等装置的I／O部分，并 将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地就地安 装在开关柜上，实现了变电站设备的机电一体化设 计，使变电站自动化系统的结构也发生了较大变化。 根据mC61850标准的定义崎1，110 kV数字化 变电站自动化系统在逻辑结构上可分为三个层次， 分别为“过程层”、“间隔层”、“站控层”，各 层次内部及层次之间采用高速数据网络通信。分述 如下。 ‘ (1)过程层：过程层是一次设备与二次设备的 结合面，或者说是指智能化一次设备的智能化部分。 过程层的主要功能有：①实时电气量检测，主要是 电流、电压、相位以及谐波分量的检测；②运行设 备的状态参数检测与统计，变电站需要进行状态参 数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线＼ 电容器、电抗器、直流电源系统等，在线检测的内 容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及 工作状态等数据：③操作控制执行与驱动，包括变 压器分接头调节控制，电容器、电抗器投切控制， 断路器、刀闸的合分控制，直流电源充放电控制等。 (2)间隔层：间隔层设备的主要功能是：①汇 总本间隔过程层实时数据信息；②实施对一次设备 的保护控制；③实施本间隔的操作闭锁；④实施操 作同期及其它控制功能；⑤控制数据采集、统计计 算及控制命令的优先级；⑥)承上启下的通信功能， 即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功 能。 (3)站控层：站控层的主要功能是：①通过两 级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实 时数据库，按时登录历史数据库：②按既定规约将 有关数据信息送向调度或控制中心；⑨接收调度或 控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行； ④具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；⑤具 有站内当地监控、人机联系功能，如显示、操作、 打印、报警，以及图像、声音等多媒体功能；⑥具 有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、 在线修改参数的功能；⑦具有变电站故障记录、故 ·障分析和操作培训功能。 综上所述，一个典型的通用110 kV数字化变电 站系统，必须使用电子式互感器替代传统的电磁式 互感器；硬件平台采用基于嵌入式双以太网、带光 纤收发接口的数字式保护测控通信平台，支持数字 信号和模拟信号的输入；以IEC．61850为全站各层 内部以及各层之间的统一通信规约，并兼容以前的 其它通信协议；其继电保护、测控单元、远动设备、 后台监控系统、保护故障信息子站系统、故障录波 等能够无缝集成多种型号的产品而不存在任何互操 作问题：站控层实时数据库采用与IEC 61850的模 型一致的建模方法
-242- 维业器 修方便、总体价格较低®。新型电子式电压/电流互 3 110kV数字化变电站的关键技术 感器利用电光晶体的各种优异特性和现代光电技术 110kV数字化变电站的设计研发和建设运行 的优点，信号处理部分采用先进的数字信号处理器 用到了许多先进的概念和技术，以下择要予以说明。 (DSP)技术，充分发挥了其实时性、快速性和便于进 (1)智能开关与智能变压器技术 行复杂算法处理等特点，同时方便与主机的通信以 智能开关与智能变压器技术是数字化变电站的 及电力系统数据联网。 关键环节。 根据EC标准，从测量原理分类，电子式电流 用于110kV数字化变电站的智能开关能对断 互感器分为光学电流互感器（又称无源型）、空芯电 路器、隔离触头进行在线监测和故障诊断，并能满 流互感器（又称Rogowiski线圈型、有源型）、及低 足状态检修的要求。可以对预伏故障进行报警和对 功率型三种：电子式电压互感器分为光学电压互感 电扇、加热器等辅助设备进行自动投切，以增加运 器（无源型）、分压型电压互感器两种。无源型电子 行的可靠性。同时还具有远程通信功能，可以远方 互感器的电流测量一般基于磁光效应，电压测量一 分合断路器。 般基于Pokels效应，其优点是高压传感部分不需供 智能开关的主要功能是：①基本功能：按最优 电，但光学器件本身易受温度、震动等外界因素影 情况切断和接通空载电流和负荷电流，系统发生故 响，稳定性有待提高。有源型电子式电流互感器一 障时迅速切断故障电流，具有数字通信处理能力， 般采用空芯线圈感应高压侧信号，因此必须给高压 分合操作命令由数字信号方式传输；②通用功能： 侧供电，但光供电方式的可靠性及寿命尚有待进一 可以根据规则实现唯一化命名，自诊断功能可以报 步验证，其造价目前也较高。因此，电子式互感器 告当前的设备状况，可以记录动作次数，在不与站 的长期稳定性、可靠性、与二次设备的接口方式、 内自动化系统通讯的情况下可以直接操作：③控制 及其造价是决定它能否最终大批量在电力系统推广 功能：指示开关位置、蓄能控制、闭锁与解除闭锁 应用的关键因素。 控制：④监测功能：可以记录断路器动作前、动作 (3)光通信技术 时及动作后电流大小，监视开关故障跳闸能力、开 现代光通信技术为数字化变电站提供了高速的 关分合能力、蓄能后最大故障跳闸能力。 数据传输通道。光通信是一种以光波为传输媒质的 智能开关与传统开关最大的区别是配备有智能 通信方式，光波和无线电波同属电磁波，但光波的 控制单元。智能控制单元采用电子线路和微机控制， 频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长 结合各种传感技术，可检测速度、位移、电流、电 短。因此，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电 压、触头磨损量、温度、局部放电量等参数，具有 磁干扰能力强等优点。光通信技术发展的主要标志 自诊断和各种保护功能，具有通信接口)。 是传输容量的迅速增长，主要表现在光器件、多种 与智能开关技术类似，智能变压器技术也是 复用方式和新颖的光网络协议【。光纤通信系统中 110KV数字化变电站的关键技术之一。智能变压器 使用的光源经历了从发光二极管到半导体激光器的 除常规变压器功能外，还要具有数字通信和处理能 进步。目前，半导体激光器不仅可以在室温下工作， 力，以数字信号方式传输操作命令，可以根据规则 而且其直接调制速率可以达到10 Gbit/s乃至更高， 实现唯一化命名避免与其它装置重复，具有自诊断。逐渐满足了高效率、高速率、低功耗、大功率、长 功能以随时报告运行时间、当前状态。也要能监测 寿命等要求。最近五年，技术上已经成熟的多种类 绕组温度和运行状态（空载、过流、过压、低电压）， 型的光放大器(EDFA、GS-EDFA、TDFA、GS-TDFA 绕组温度过高或接地时发出告警，并且也要能够对 和RFA)已经覆盖了1365-1650nm波长范围，使得 额定高电压、额定低电压、额定功率等参数进行配 在上述范围内实施波分复用成为可能。从1980年以 置。 来的20多年间，随着光器件的发展和光系统的演 (2)电子式互感器技术 进，光传输系统的容量已从Mbit/s发展到Tbit/s, 电子式电流/电压互感器技术是数字化变电站 提高了近10万倍。在光网络协议标准方面，同步数 的另一个关键环节。与传统的电磁式电压/电流互感 字序列(SDH)、异步传递模式（ATM)、传输控制 器相比，其优势十分明显，它具有良好的绝缘性能， 协议/因特网协议(TCPP)以及近期确定的多标记 较强的抗电磁干扰能力，测量频带宽，动态范围大， 协议交换(MPLS),都是近年来具有里程碑意义的 抗电流饱和与电压谐振，与现代电子和网络技术紧 技术成果，是组建全光网络的主要依据。 密结合直接输出数字量，而且体积小、重量轻、维 (4)变电站无缝通信协议EC61850
．242- 继电器 3 110 kV数字化变电站的关键技术 110 kV数字化变电站的设计研发和建设运行 用到了许多先进的概念和技术，以下择要予以说明。 (1)智能开关与智能变压器技术 智能开关与智能变压器技术是数字化变电站的 关键环节。 用于110 kV数字化变电站的智能开关能对断 路器、隔离触头进行在线监测和故障诊断，并能满 足状态检修的要求。可以对预伏故障进行报警和对 电扇、加热器等辅助设备进行自动投切，以增加运 行的可靠性。同时还具有远程通信功能，可以远方 分合断路器。 智能开关的主要功能是：①基本功能：按最优 情况切断和接通空载电流和负荷电流，系统发生故 障时迅速切断故障电流，具有数字通信处理能力， 分合操作命令由数字信号方式传输；②通用功能： 可以根据规则实现唯一化命名，自诊断功能可以报 告当前的设备状况，可以记录动作次数，在不与站 内自动化系统通讯的情况下可以直接操作；⑨控制 功能：指示开关位置、蓄能控制、闭锁与解除闭锁 控制；④监测功能：可以记录断路器动作前、动作 时及动作后电流大小，监视开关故障跳闸能力、开 关分合能力、蓄能后最大故障跳闸能力旧1。 智能开关与传统开关最大的区别是配备有智能 控制单元。智能控制单元采用电子线路和微机控制， 结合各种传感技术，可检测速度、位移、电流、电 压、触头磨损量、温度、局部放电量等参数，具有 自诊断和各种保护功能，具有通信接口…。 与智能开关技术类似，智能变压器技术也是 110KV数字化变电站的关键技术之一。智能变压器 除常规变压器功能外，还要具有数字通信和处理能 力，以数字信号方式传输操作命令，可以根据规则 实现唯一化命名避免与其它装置重复，具有自诊断 功能以随时报告运行时间、当前状态。也要能监测 绕组温度和运行状态(空载、过流、过压、低电压)， 绕组温度过高或接地时发出告警，并且也要能够对 额定高电压、额定低电压、额定功率等参数进行配 置。 (2)电子式互感器技术 电子式电流／电压互感器技术是数字化变电站 的另一个关键环节。与传统的电磁式电压／电流互感 器相比，其优势十分明显，它具有良好的绝缘性能， 较强的抗电磁干扰能力，测量频带宽，动态范围大， 抗电流饱和与电压谐振，与现代电子和网络技术紧 密结合直接输出数字量，而且体积小、重量轻、维 修方便、总体价格较低哺1。新型电子式电压／电流互 感器利用电光晶体的各种优异特性和现代光电技术 的优点，信号处理部分采用先进的数字信号处理器 (DSP)技术，充分发挥了其实时性、快速性和便于进 行复杂算法处理等特点，同时方便与主机的通信以 及电力系统数据联网。 根据IEC标准，从测量原理分类，电子式电流 互感器分为光学电流互感器(又称无源型)、空芯电 流互感器(又称Rogowiski线圈型、有源型)、及低 功率型三种；电子式电压互感器分为光学电压互感 器(无源型)、分压型电压互感器两种。无源型电子 互感器的电流测量一般基于磁光效应，电压测量一 般基于Pokels效应，其优点是高压传感部分不需供 电，但光学器件本身易受温度、震动等外界因素影 响，稳定性有待提高。有源型电子式电流互感器一 般采用空芯线圈感应高压侧信号，因此必须给高压 侧供电，但光供电方式的可靠性及寿命尚有待进一 步验证，其造价目前也较高。因此，电子式互感器 的长期稳定性、可靠性、与二次设备的接口方式、 及其造价是决定它能否最终大批量在电力系统推广 应用的关键因素。 (3)光通信技术 现代光通信技术为数字化变电站提供了高速的 数据传输通道。光通信是一种以光波为传输媒质的 通信方式，光波和无线电波同属电磁波，但光波的 频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长 短。因此，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电 磁干扰能力强等优点。光通信技术发展的主要标志 是传输容量的迅速增长，主要表现在光器件、多种 复用方式和新颖的光网络协议∞1。光纤通信系统中 使用的光源经历了从发光二极管到半导体激光器的 进步。目前，半导体激光器不仅可以在室温下工作， 而且其直接调制速率可以达到10 Gbit／s乃至更高， ．逐渐满足了高效率、高速率、低功耗、大功率、长 寿命等要求。最近五年，技术上已经成熟的多种类 型的光放大器(EDFA、GS．EDFA、TDFA、GS一1DFA 和RFA)已经覆盖了1365．1650 nln波长范围，使得 在上述范围内实施波分复用成为可能。从1980年以 来的20多年间，随着光器件的发展和光系统的演 进，光传输系统的容量已从Mbit／s发展到Tbit／s， 提高了近10万倍。在光网络协议标准方面，同步数 字序列(SDH)、异步传递模式(A1阳订)、传输控制 协议／因特网协议(TCP，IP)以及近期确定的多标记 协议交换(MPLS)，都是近年来具有里程碑意义的 技术成果，是组建全光网络的主要依据。 一． (4)变电站无缝通信协议IEC 61850
刘清瑞，等110kV数字化变电站的关键技术 -243- 应用EC61850标准是对传统变电站自动化系 必需的通信服务，设计了独立于所采用网络和应用 统的重大革新，它是国际电工委员会制定的“变电 层协议的抽象通信服务接口ACSI(Abstract 站通信网络和系统”系列标准，是全世界唯一的变 Communication Service Interface).IEC 61850-7-2 电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中 中，建立了标准兼容服务器所必须提供的通信服务 心到变电站、变电站内、配电自动化的无缝通信标 的模型，包括服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节 准。数字化变电站自动化系统的间隔层、过程层、： 点模型、数据模型和数据集模型。客户通过ACSI, 变电站层全面采用了EC61850系列通信标准o。 由专用通信服务映射SCSM(Specific EC61850系列标准主要涵盖以下四个方面： Communication Service Map)映射到所采用的具体 ①功能建模一从变电站自动化通信系统的通信性能 协议栈，如制造报文规范MMS(Manufacturing (PICOM)要求出发，定义了变电站自动化系统的 Message Specification)等.EC6l850标准使用ACSI 功能模型(Pat5):②数据建模一采用面向对象的 和SCSM技术，解决了标准的稳定性与未来网络技 方法，定义了基于客户机/服务器结构的数据模型 术发展之间的矛盾，即当网络技术发展时只要改动 (Pat7-3/4)；③通信协议一定义了数据访问机制 SCSM,而不需要修改ACSI。) (通信服务)和向通信协议栈的映射，如在变电站 (5)嵌入式系统 层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射 嵌入式系统是数字化变电站的又一个基础技术 到MMS(IEC61850-8-1)。在间隔层和过程层之间 手段，保护单元、测控单元、通信单元、智能电器设 的网络映射成串行单向多点或点对点传输网络 备的智能控制单元、以及其它相关的ED设备，均 (EC61850-9-1)或映射成基于EEE802.3标准的 应用了嵌入式技术。嵌入式系统(Embedded 过程总线(EC61850-9-2)(Pat7-2,Pat8/9):④ Systems)是指用于实时控制、监视、管理或辅助其 变电站自动化系统工程和一致性测试一定义了基于 他设备/设施运行的设备，可以是专用或多用途（但 XML(Extensible Make up Language)的结构化语言 一般具有可编程的特性)的设备，可以是硬件或软 ,(Pat6),描述变电站和自动化系统的拓扑以及 件，“嵌入”特性意味着这些系统本身与其所控制 ED结构化数据。为了验证互操作性，Ptl0描述 和管理的系统是融为一体的，是其中的一个有机组 了EC61850标准一致性测试。 成部分，是各种控制系统的基本构造单元【12” EC61850系列标准的主要特点是：①信息分 近年来，嵌入式系统无论从硬件架构上的嵌入 层一标准提出了变电站内信息分层的概念，无论从 式处理器、存储器、/0设备、通信模块等，还是 逻辑概念上还是从物理概念上，都将变电站的通信 从软件部分的嵌入式实时多任务操作系统、应用编 体系分为3个层次，即变电站层、间隔层和过程层， 程接口(API)、板级支持包、驱动程序等，都有了 并且定义了层和层之间的通信接口；②面向对象的 飞速的发展，为变电站自动化系统实现全面的数字 数据对象统一建模一标准采用面向对象的建模技 化奠定了技术基础。 术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。每个 (6)高速工业现场总线技术 ED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包 数字化变电站自动化系统中信息的采样、保护 含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点， 算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同 逻辑节点包含数据对象。数据对象则是由数据属性 完成的，如何控制好采样的同步和保护命令的快速 构成的公用数据类的命名实例。就通信而言，IED 输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适 同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象 应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通 通信服务接口(ACSI)和服务器通信访问数据对象； 信协议的制定。 ③数据自描述一EC61850标准对于信息均采用面 传统的现场总线技术如LonWorks/CAN/FF/ 向对象的自描述。面向对象的数据自描述在数据源 Prof6Bus等在实时性、传输速率、帧结构等方面不 就对数据本身进行自我描述，传输到接收方的数据 能满足数字化变电站自动化系统的技术要求【1。目 都带有自我说明，不需要再对数据进行工程物理量 前高速工业以太网技术已经进入工业自动化过程控 对应、标度转换等工作。由于数据本身带有说明， 制领域，固化OSI七层协议，速率达到100MHz的 所以传输时可以不受预先定义限制，简化了对数据 嵌入式工业以太网控制与接口芯片已大量出现，数 的管理和维护工作。为此，EC61850标准提供了 字化变电站自动化系统的两级网络全部采用 一整套面向对象的数据自描述方法；④抽象通信服 100MHz以太网技术已经具备了条件。 务接口(ACSI)一标准总结了变电站内信息传输所 (7)高速实时数字信号处理技术
刘清瑞，等110 kV数字化变电站的关键技术 ．243． 应用玎巳C61850标准是对传统变电站自动化系 统的重大革新，它是国际电工委员会制定的“变电 站通信网络和系统”系列标准，是全世界唯一的变 电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中 心到变电站、变电站内、配电自动化的无缝通信标 准。数字化变电站自动化系统的间隔层、过程层、， 变电站层全面采用了1EC 61850系列通信标准u训。 lEC 61850系列标准主要涵盖以下四个方面： ①功能建模一从变电站自动化通信系统的通信性能 (PICOM)要求出发，定义了变电站自动化系统的 功能模型(Part 5)；②数据建模一采用面向对象的 方法，定义了基于客户机／服务器结构的数据模型 (Part 7-3／4)；⑨通信协议～定义了数据访问机制 (通信服务)和向通信协议栈的映射，如在变电站 层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射 到MMS(IEC61850—8．1)。在间隔层和过程层之间 的网络映射成串行单向多点或点对点传输网络 (ⅢC 61850．9．1)或映射成基于IEEE 802．3标准的 过程总线(IEC 61850—9—2)(Part 7．2，Part 8／9)；④ 变电站自动化系统工程和一致性测试一定义了基于 XML(Extensible Make up Language)的结构化语言 、(Part 6)，描述变电站和自动化系统的拓扑以及 lED结构化数据。为了验证互操作性，Part 10描述 了lEC 61850标准一致性测试。 lEC 61850系列标准的主要特点是：①信息分 层一标准提出了变电站内信息分层的概念，无论从 逻辑概念上还是从物理概念上，都将变电站的通信 体系分为3个层次，即变电站层、间隔层和过程层， 并且定义了层和层之间的通信接口；②面向对象的 数据对象统一建模一标准采用面向对象的建模技 术，定义了基于客户机／服务器结构数据模型。每个 lED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包 含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点， 逻辑节点包含数据对象。数据对象则是由数据属性 构成的公用数据类的命名实例。就通信而言，IED 同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象 通信服务接口(ACSI)和服务器通信访问数据对象； ③数据自描述一IEC 61850标准对于信息均采用面 向对象的自描述。面向对象的数据自描述在数据源 就对数据本身进行自我描述，传输到接收方的数据 都带有自我说明，不需要再对数据进行工程物理量 对应、标度转换等工作。由于数据本身带有说明， 所以传输时可以不受预先定义限制，简化了对数据 的管理和维护工作。为此，lEc 61850标准提供了 一整套面向对象的数据自描述方法；④抽象通信服 务接口(ACSI)一标准总结了变电站内信息传输所 必需的通信服务，设计了独立于所采用网络和应用 层协议的抽象通信服务接口ACSI(Abstract Communication Service Interface)。在正C 6 1 850．7—2 中，建立了标准兼容服务器所必须提供的通信服务 的模型，包括服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节 点模型、数据模型和数据集模型。客户通过ACSI， 由专用通信服务映射SCSM(Specific Communication Service Map)映射到所采用的具体 协议栈，如制造报文规范MMS(Manufacturing Message Specification)等。lEC 61 850标准使用ACSI 和SCSM技术，解决了标准的稳定性与未来网络技 术发展之间的矛盾，即当网络技术发展时只要改动 SCSM，而不需要修改ACSI。uu (5)嵌入式系统 、 嵌入式系统是数字化变电站的又一个基础技术 手段，保护单元、测控单元、通信单元、智能电器设 备的智能控制单元、以及其它相关的lED设备，均 应用了嵌入式技术。嵌入式系统(Embedded Systems)是指用于实时控制、监视、管理或辅助其 他设备／设施运行的设备，可以是专用或多用途(但 一般具有可编程的特性)的设备，可以是硬件或软 件， “嵌入”特性意味着这些系统本身与其所控制 和管理的系统是融为一体的，是其中的一个有机组 成部分，是各种控制系统的基本构造单元[121。． 一 近年来，嵌入式系统无论从硬件架构上的嵌入 式处理器、嚓储器、ldO设备、通信模块等，还是 从软件部分的嵌入式实时多任务操作系统、应用编 程接口(API)、板级支持包、驱动程序等，都有了 飞速的发展，为变电站自动化系统实现全面的数字 化奠定了技术基础。 (6)高速工业现场总线技术 数字化变电站自动化系统中信息的采样、保护 算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同 完成的，如何控制好采样的同步和保护命令的快速 输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适 应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通 信协议的制定。 传统的现场总线技术如LonWorks／C舢朋刑 ProfiBus等在实时性、传输速率、帧结构等方面不 能满足数字化变电站自动化系统的技术要求[1310目 前高速工业以太网技术已经进入工业自动化过程控 制领域，固化OSI七层协议，速率达到100MHz的 嵌入式工业以太网控制与接口芯片已大量出现，数 字化变电站自动化系统的两级网络全部采用 IOOMHz以太网技术已经具备了条件。 (7)高速实时数字信号处理技术
-244- 唯电器 变电站自动化系统实际上就是一个数字信号处 理，到达目的地址后再解密还原为原始数据，从 理系统。信号处理的本质是信息的变换和提取，是 而防止非法用户对信息的截取和盗用。防火墙技 将信息从各种噪声、干扰的环境中提取出来，并变 术通过对网络的隔离和限制访问等方法，来控制 换为一种便于为人或机器所使用的形式。早期的信 网络的访问权限，从而保证数字化变电站系统的 号处理主要是采用模拟的处理方法，包括运算放大 网络安全。 电路、声表面波器件(SAW)以及电荷耦合器件 5数字化变电站发展展望 (CCD)等等。模拟处理最大的问题是不灵活、不稳 定。解决以上问题最好的方法就是采用数字信号处 从目前的情况来看，数字化变电站技术还有一 理技术。近年来高速实时数字信号处理(DSP)技术 些问题需要解决。但随着技术进步和电网运行的要 取得了飞速的发展，目前单片DSP芯片的速度已经 求，尤其是智能电器技术和电子式互感器技术的突 可以达到每秒16亿次定点运算(1600MPs),其高 飞猛进，符合EC61850标准的数字化变电站将得 速度、可编程、小型化的特点将使信息处理技术进 到迅速的应用和普及。因此，亟需制订符合 入一个新纪元。 EC61850标准的数字化变电站在中国的实施标准， 高速实时数据采集的采样速率目前已经可以大 重点研究一次设备数字化和智能化技术以及电子式 于1000MHz,高速实时ECL存储的速度可以达到 互感器的产业化技术，大力发展具有我国自主知识 3.5ns~5ns,EPLD/FPGA的集成密度已经可以达 产权的数字化变电站核心技术（例如EC61850核 到100万门，单片DSP芯片的速度已经可以达到每 心映射MMS/RFC10O6协议栈)，推广一致性测试、 秒16亿次定点运算(1600MIPs)【。这些技术指 仿真和培训系统，并要求各相关专业的多各厂商参 标已经完全能够满足数字化变电站的数据采集需 与互操作实验来验证不同ED的互操作能力。通过 求。 110kV数字化变电站的应用研究和示范工程的实 4 数字化变电站自动化系统建设实施中的 施，开发变电站所需的各种设备和软件，总结数字 化变电站的建设、管理、维护和运行的实践经验，， 主要问题 研究并制定数字化变电并站设计、建设、运行、维 在EC61850为变电站定义的三个层次中，数 护和管理的各种规范，为今后大规模推广建设110 字化变电站自动化系统的研究正在自下而上逐步发 kV数字化变电站并应用于更高电压等级的变电站 展。目前研究的主要内容集中在过程层方面，诸如 打下良好基础具有十分重要的现实意义。 智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与 参考文献 设备的研究开发。国内外均有一定的经验，国内有 [1]黄益庄.变电站综合自动化技术[0.北京：中国电力 关机构投入了相当的人力物力进行开发研究，并且 出版社，2000. 在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来，目 HUANG Yi-zhuang.Substation Automation 前主要存在的问题是：(1)研究开发过程中专业协作 Technology[M].Beijing:China Electric Power Press, 仍有待加强，比如智能化电器的研究至少存在机、 2000. 电、光三个专业协同攻关，单一专业取得全面突破 [2] 徐礼葆，刘宝志，郝燕丽开放式数字化变电站自动化 仍有相当大的困难；(2)材料器件方面的缺陷及性能 系统的讨论[J刀.继电器，2004,32(6)：40-44. 改进；(3)试验设备、测试方法、检验标准，特别是 XU Li-bao,LIU Bao-zhi,HAO Yan-li.The Discussion of EMC(电磁干扰与兼容)控制与试验还是薄弱环节： Open Type Transformer Substation Automation[J].Relay, (4)数字化变电站的管理模式与传统变电站有很大 2004,32(6):40-44. [3] 刘振亚.国家电网公司输变电工程典型设计一110KV 区别，需要根据其自身特点制订相应的管理操作规 变电站分册[M].北京：中因电力出版社，2005. 程，不能完全套用传统结构的变电站：(5)数字化 LIU Zhen-ya,et.Al.Typical Designs for the Engineering 变电站的系统安全问题尤其突出，由于数字化变电 of Power Transferring and Transforming in State 站采用的软硬件平台易于受到黑客等外部攻击，因 Grid-110KV Substations[M].Beijing:China Electric 此从设计到实施系统的安全措施都十分重要。目前 Power Press,2005. 可采用的技术措施分为物理隔离、加密技术与防火 [4] 高翔.数字化变电站应用展望.华东电力，2006，(8). 墙。关于变电站网络的物理隔离和物理分段，国家 GAO Xiang.Application prospects of digital 电力调度通信中心已经有明确的规定，一定不能忽 substations.[J]East China Power,2006,(8). 略。加密技术可以对网络中传输的数据进行加密处 [5] 全国电力系统控制及其通信标准化委员会
．2“． 继电器 变电站自动化系统实际上就是一个数字信号处 理系统。信号处理的本质是信息的变换和提取，是 将信息从各种噪声、干扰的环境中提取出来，并变 换为一种便于为人或机器所使用的形式。早期的信 号处理主要是采用模拟的处理方法，包括运算放大 电路、声表面波器件(SAW)以及电荷耦合器件 (CCD)等等。模拟处理最大的问题是不灵活、不稳 定。解决以上悯题最好的方法就是采用数字信号处 理技术。近年来高速实时数字信号处理(DSP)技术 取得了飞速的发展，目前单片DSP芯片的速度已经 可以达到每秒16亿次定点运算(1600 MIPs)，其高 速度、可编程、小型化的特点将使信息处理技术进 入一个新纪元。 高速实时数据采集的采样速率目前已经可以大 于1000 MHz，高速实时ECL存储的速度可以达到 3．5 ns～5 as，EPLD／FPGA的集成密度已经可以达 到100万门，单片DSP芯片的速度已经可以达到每 秒16亿次定点运算(1600 MIPs)[141。这些技术指 标已经完全能够满足数字化变电站的数据采集需 求。 ， 4 数字化变电站自动化系统建设实施中的 主要问题 在IEC61850为变电站定义的三个层次中，数 字化变电站自动化系统的研究正在自下而上逐步发 展。目前研究的主要内容集中在过程层方面，诸如 智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与 设备的研究开发。国内外均有一定的经验，国内有 关机构投入了相当的人力物力进行开发研究，并且 在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来，目 前主要存在的问题是：(1)研究开发过程中专业协作 仍有待加强，比如智能化电器的研究至少存在机、 电、光三个专业协同攻关，单一专业取得全面突破 仍有相当大的困难；(2)材料器件方面的缺陷及性能 改进；(3)试验设备、测试方法、检验标准，特别是 EMC(电磁干扰与兼容)控制与试验还是薄弱环节； (4)数字化变电站的管理模式与传统变电站有很大 区别，需要根据其自身特点制订相应的管理操作规 程，不能完全套用传统结构的变电站；(5)数字化 变电站的系统安全问题尤其突出，由于数字化变电 站采用的软硬件平台易于受到黑客等外部攻击，因 此从设计到实施系统的安全措施都十分重要。目前 可采用的技术措施分为物理隔离、加密技术与防火 墙。关于变电站网络的物理隔离和物理分段，国家 电力调度通信中心已经有明确的规定，一定不能忽 略。加密技术可以对网络中传输的数据进行加密处 理，到达目的地址后再解密还原为原始数据，从 而防止非法用户对信息的截取和盗用。防火墙技 术通过对网络的隔离和限制访问等方法，来控制 网络的访问权限，从而保证数字化变电站系统的 网络安全‘151。 5数字化变电站发展展望 从目前的情况来看，数字化变电站技术还有一 些问题需要解决。但随着技术进步和电网运行的要 求，尤其是智能电器技术和电子式互感器技术的突 飞猛进，符合IEC61850标准的数字化变电站将得 到迅速的应用和普及。因此，亟需制订符合 IEC61850标准的数字化变电站在中国的实施标准， 重点研究一次设备数字化和智能化技术以及电子式 互感器的产业化技术，大力发展具有我国自主知识 产权的数字化变电站核心技术(例如IEC61850核 心映射MMS／】陋c1006协议栈)，推广一致性测试、 仿真和培训系统，并要求各相关专业的多各厂商参 与互操作实验来验证不同IED的互操作能力。通过 110 kV数字化变电站的应用研究和示范工程的实 施，开发变电站所需的各种设备和软件，总结数字 化变电站的建设、管理、维护和运行的实践经验，． 研究并制定数字化变电并站设计、建设、运行、维 护和管理的各种规范，为今后大规模推广建设110 kV数字化变电站并应用于更高电压等级的变电站 打下良好基础具有十分重要的现实意义。 参考文献 ，· [1]黄益庄．变电站综合自动化技术[M]．北京：中国电力 出版社，2000． HUANG Yi—zhuang． Substation Automation Technology[M]．Beijing：China Electric Power Press， 2000． [2] 徐礼葆，刘宝志，郝燕丽．开放式数字化变电站自动化 系统的讨论[J]．继电器，2004，32(6)：40—44． XU Li—bao。LIU Bao·zhi，HAO Yan—li．The Discussion of Open Type Transformer Substation Automation[J]．Relay, 2004，32(6)：40-44． [3]刘振亚．国家电网公司输变电工程典型设计一110KV 变电站分册[M]．北京：中国电力出版社，2005． LIU Zhen·ya,et．AI．Typical Designs for the Engineering of Power Transferring and Transforming in State Grid—I 10KV Substations[M]．Beijing：China Electric Power Press，2005． [4] 高翔．数字化变电站应用展望．华东电力，2006，(8)． GAO Xiang． Application prospects of digital substations．【J】East China Power,2006，(8)． [5]全国电力系统控制及其通信标准化委员会
刘清瑞，等110kV数字化变电站的关键技术 -245- (CSBTS/TC82).IEC61850变电站通信网络和系统 YIN Zhi-liang.LIU Wan-shun,YANG Qi-xun,et al. 系列标准DM].北京：中国电力出版社，2002. Research and Implementation of the Communication of CSBTS/TC82,IEC 61850 Communication Networks and Process Based on IEC 61850[J].Proceedings of the Systems in Substations[M].Beijing:China Electric CSEE,2005,25(8):86-91. Power Press,2002. [12]王金刚，宫臂霖，苏淇，等.基于VxWorks的嵌入式实 [6]金立军，刘卫东，钱家骊.高压开关设备智能化发展综 时系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004 述[J].电网技术，2002，(1). WANG Jin-gang,GONG Xiao-lin,SU Qi,et al.The JIN Li-jun,LIU Wei-dong,QIAN Jia-li.A Summary of Realtime System Design Based on VxWorks Embedded Development of Intelligent Control of High Voltage System[M].Beijing:Tsinghua University Press,2004. Electrical Apparatus[J].Power System Technology,2002, [13]李映川，王晓茹.基于IEC61850的变电站智能电子设 (1). 备的实现技术[J刀.电力系统通信，2005,26(15)， [7]陈振生.智能化高压电器设备状态监测技术[J].电气 LI Ying-chuan,WANG Xiao-ru.Realization Technology 开关，2002，(1). Analysis on Implementing IEDs in Substation Based on CHEN Zhen-sheng.Monitoring Technology of State of IEC61850. Intelligent HV Electric Apparatus[J].Electric Switchgear, [14]苏涛吴顺君廖晓群.高性能数字信号处理器与高速 2002,(1). 实时信号处理[M].西安电子科技大学出版社， [8]罗苏南，叶妙元.电子式互感器的研究进展[J】江苏电 2000,(6). 机工程，2003.22(3). SU Tao,WU Shun-jun,LIAO Xiao-qun.High LUO Su-nan,YE Miao-yuan.Research Development of Performance Digital Signal Processor and High Speed Electronic Transducer[J].Jiangsu Electrical Engineering, Realtime Signal Processing[M].Xi'an:Xi'an Electronic 2003.22(3:51-54 Technology University Press,2000.(6). [9]左鹏，林金桐.光通信技术的成就与展望[刀.电信建 [15]张沛超，高翔，顾黄晶，等.全数字化保护系统的主 设，2001，(5) 要问题及解决方案[J刀.电力自动化设备，2007， ZUO Peng,LIN Jin-tong.Achievements and Prospect of 27(6). Optical Communications Technology[J].Telecommunica ZHANG Pei-chao,GAO Xiang,GU Huang-jing,et al. tion Construction,2001,(5). Main issues of all-digital protection system and [10]吴在军，胡敏强.基于IEC61850标准的变电站自动化 solutions[J].Electric Power Automation Equipment, 系统研究[J].电网技术，2003,27(10). 2007,27(6):104107 WU Zai-jun,HU Ming-qiang.Research on a Substation 4 Automation System Based on IEC 61850[J].Power 作者简介： System Technology,2003,27(10):61-65. 刘清瑞(1958-)，男，教授级高工，从事电力调度自动 [11]殷志良，刘万顺，杨奇逊，等.基于IEC61850标准的 化、变电站自动化的技术研究等相关工作。E-mails:lqr@ 过程总线通信研究与实现[J].中国电机工程学报， sunrise-power.com 2005,25(8)
刘清瑞，等110 kV数字化变电站的关键技术 ．245- (CSBTs厂rC82)．IEC 61850变电站通信网络和系统 系列标准[M]．北京：中国电力出版社，2002． CSBTS／TC82，IEC 61850 Communication Networks and ’Systems in Substations[M]．Beijing：China Electric Power Press，2002． [6] 金立军，刘卫东，钱家骊．高压开关设备智能化发展综 述[J]．电网技术，2002，(1)． JIN Li-jun，L1U Wei-dong，删Jia-li．A Summary of Development of Intelligent Control of High Voltage Electrical Apparatus【J】．Power System Technology,2002， (1)． [7] 陈振生．智能化高压电器设备状态监测技术[J]．电气 开关，2002，(1)． CHEN Zhen—sheng．Monitoring Technology of State of Intelligent HV Electric Apparatus[J]．Electric Switchgear, 2002，(1)． 。 [8] 罗苏南，叶妙元．电子式互感器的研究进展[J]．江苏电 机工程，2003，22(3)． LUO Su-nan，YE Miao-yuan．Research Development of Electronic Transducer[J]．Jiangsu Electrical Engineering， 2003，22(3)：51—54 [9] 左鹏，林金桐．光通信技术的成就与展望[J]．电信建 设，2001，(5) ZUO Peng，LIN Jin—tong．Achievements and Prospect of Optical Communications Technology[J]．Tclecommunica tion Construction，2001，(5)． [10]吴在军，胡敏强．基于IEC61850标准的变电站自动化 系统研究[J]．电网技术，2003，27(10)． WU Zai-jun．HU Ming—qiang．Research on a Substation Automation System Based．onⅢC 61 850[J]．Power System Technology’2003，27(10)：61·65． [11]殷志良，刘万顺，杨奇逊，等．基于IEC61850标准的 过程总线通信研究与实现[J]．中国电机工程学报， 2005。25(8)． YIN Zhi—liang，L1U Wan-shun，YANG Qi-xun，et a1． Research and Implementation of the Communication of Process Based on IEC 61850[J]．Proceedings of the CSEE，2005，25(8)：86．91． [12]王金刚，宫霄霖，苏淇，等．基于VxWorks的嵌入式实 时系统设计[蝴．北京：清华大学出版社，2004． WANG Jin-gang，GONG Xiao-lin，SU Qi，et a1．The — Realtime System Design Based Oil VxWorks Embedded System[M]．Beijing：Tsinghua University Press，2004． [13]李映川，王晓茹．基于IEC 61850的变电站智能电子设 备的实现技术[J]．电力系统通信，2005，26(15)． LI Ying-chuan，WANG Xiao-ru．Realization Technology Analysis on Implementing IEDs in Substation Based on IEC 61850． [14]苏涛吴顺君廖晓群．高性能数字信号处理器与高速 ’实时信号处理[M]．西安电子科技大学出版社， 2000。(6)． SU Tao，WU Shun-jun，LIAO Xiao-qun．High Performance Digital Signal Processor and High Speed Realtime Signal Processing[M]．Xi’an：Xi’an Electronic Technology University Press，2000，(6)． [15]张沛超，高翔，顾黄晶，等．全数字化保护系统的主 要问题及解决方案[J]．电力自动化设备，2007， 27(6)． ZHANG Pei—chao，GAO Xiang，GU Huang-jing，et a1． Main issues of all·digital protection system and solutions[J]．Electric Power Automation Equipment, 2007，27(6)：104-107． 作者简介： 刘清瑞(1958-)，男，教授级高工，从事电力调度自动 化，变电站自动化的技术研究等相关工作。E-mail：lqr@ sunrise—power．com
110kV数字化变电站的关键技术 旧万亞整据文秋然接 作者： 刘清瑞，刘日堂，尚学军 作者单位： 刘清瑞（上海申瑞电力科技股份有限公司，上海201615）， 刘日堂（天津电力公可东丽供电分公司，天津 300300),尚学军（天津滨海供电公司，天津300400） 本文链接：http:/d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6493900.aspx
110kV数字化变电站的关键技术 作者： 刘清瑞， 刘日堂， 尚学军 作者单位： 刘清瑞(上海申瑞电力科技股份有限公司,上海 201615)， 刘日堂(天津电力公司东丽供电分公司,天津 300300)， 尚学军(天津滨海供电公司,天津 300400) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6493900.aspx
