渐江大学博士学位论文 摘要 IEC61850是TC57发布的、迄今为止最为完善的变电站系统及通信标准，实现基 于IEC61850标准的数字化变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远 的影响和变革。与以往的通信协议相比，IEC61850技术体系庞大而且复杂，其本身 及其所用技术又处于不断发展之中：变电站自动化系统作为复杂的、综合性很高的 系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关 联，因此EC61850标准应用于实际工程仍有许多工作有待深入研究。如，符合EC 61850标准的IED对软件方案及开发手段有新的要求：变电站内不满足IEC61850标准 的遗留系统、遗留ED如何接入、遗留系统通信网络如何改造：变电站应用系统林 立，如何消除信息孤岛以实现有效的信息整合等。 本文首先介绍了EC61850标准的特征内涵及国内外的研究、应用现状，然后提 出了一种遵循EC61850标准的集中式IED设计方案；设计了一种将遗留IED转换为 支持EC61850标准的通用网关实现方法：设计了一种遵循EC61850标准的1ED图形 化开发方法：研究设计了基于IEC61850标准的变电站信息一体化方案并在上海某变 电站工程现场试点应用等。最后，总结全文并展望了今后的研究方向。全文主要内 容如下： 第一章介绍了1EC61850标准的制定背景、标准主要特征内涵及国内外当前对 EC61850标准的研究及应用现状，分析了其推广实施过程中现有的主要技术障碍、 待研究问题。在该章最后，介绍本文的主要内容、创新点和章节安排。 第二章分析现有基于分层分布式自动化设计思想的ED在遵循IEC61850标准 上的局限性，提出一种面向变电站整体功能、遵循EC61850标准的新型集中式IED 的设计方案，在一台具有强大网络接口功能的新型集中式ED上实现现有多台间隔 层IED所完成的功能，即每个现有IED在新型集中式IED中被抽象成为一个逻辑设 备(LD),每个LD保持功能上的相对独立性、配置的灵活性并通过统一的通信接 口与其它设备进行交互。研究了其软、硬件设计中的关键技术，它融合了分布式与 集中式的优点，能显著降低变电站自动化系统的整体成本并减少网络节点、利于不 同LD间协同，利于遵循EC61850标准的变电站自动化技术的推广实施。 第三章分析了IEC61850标准基于对象模型的设计思想，为实现EC61850的 各种通信服务以及产品功能，确保互操作性的实现，ED的软件结构、对外接口特 性、数据结构体系有其特殊性、复杂性，对ED软件实现的技术手段要求更高。设浙江大学博士学位论文 摘要 IEC 61850是TC57发布的、迄今为止最为完善的变电站系统及通信标准，实现基 于IEC 61850标准的数字化变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远 的影响和变革。与以往的通信协议相比，IEC 61850技术体系庞大而且复杂，其本身 及其所用技术又处于不断发展之中；变电站自动化系统作为复杂的、综合性很高的 系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关 联，因此IEC 61 850标准应用于实际工程仍有许多工作有待深入研究。如，符合IEC 61850标准的IED对软件方案及开发手段有新的要求；变电站内不满足IEC 61850标准 的遗留系统、遗留IEDjtI：I何接入i遗留系统通信网络如何改造；变电站应用系统林 立，如何消除信息孤岛以实现有效的信息整合等。 本文首先介绍了IEC 61 850标准的特征内涵及国内外的研究、应用现状，然后提 出了一种遵循IEC 61850标准的集中式IED设计方案；设计了一种将遗留lED转换为 支持IEC 61 850标准的通用网关实现方法；设计了一种遵循IEC 61 850标准的IED图形 化开发方法；研究设计了基于IEC 61850标准的变电站信息一体化方案并在上海某变 电站工程现场试点应用等。最后，总结全文并展望了今后的研究方向。全文主要内 容如下： 第一章介绍了IEC 61850标准的制定背景、标准主要特征内涵及国内外当前对 IEC 61 850标准的研究及应用现状，分析了其推广实施过程中现有的主要技术障碍、 待研究问题。在该章最后，介绍本文的主要内容、创新点和章节安排。 第二章分析现有基于分层分布式自动化设计思想的IED在遵循IEC 61850标准 上的局限性，提出一种面向变电站整体功能、遵循IEC 61850标准的新型集中式lED 的设计方案，在一台具有强大网络接口功能的新型集中式IED上实现现有多台间隔 层lED所完成的功能，即每个现有IED在新型集中式IED中被抽象成为一个逻辑设 备(LD)，每个LD保持功能上的相对独立性、配置的灵活性并通过统一的通信接 口与其它设备进行交互。研究了其软、硬件设计中的关键技术，它融合了分布式与 集中式的优点，能显著降低变电站自动化系统的整体成本并减少网络节点、利于不 同LD间协同，利于遵循IEC 61850标准的变电站自动化技术的推广实施。 第三章分析了IEC 61850标准基于对象模型的设计思想，为实现IEC 61850的 各种通信服务以及产品功能，确保互操作性的实现，IED的软件结构、对外接口特 性、数据结构体系有其特殊性、复杂性，对lED软件实现的技术手段要求更高。设