基于IEC61850标准的变电站自动化系统研究.pdf

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1、第 2 7卷 第 1 0期 2 0 0 3年 1 0月 电网技术 P o we r S y s t e m T e c h n o l o g y 、，0 1 2 7 No 1 0 Oc t 2 0 o 3 文章编号：1 0 0 0-3 6 7 3(2 0 0 3)l 0 0 0 6 1-0 5 中图分类号：T M7 1 2 文献标识码：A 基于 I E C 6 1 8 5 0标准 的变 电站 自动化系统研究 吴在军，胡敏 强(东南大学电气工程 系，江苏省南京 市 2 1 0 0 9 6)RES EARCH oN A S UBS T棚oN AUTo 姗oN S YS TEM BAS ED oN

2、 I EC 6 1 8 5 O WU Z a i-j u n HUMi n q i a n g (De p t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e d n g，S o u t h e a s t Un i v e r s i t y,a n j i n g 2 1 0 0 9 6，J i a n g s u P r o v i n c e，C h i n a)ABS TRACT：W h i l e i t s c o n t r o l，mo n i t o r i n g a n d p r o t e c t i o n l i H K=t i 0

3、n s a r c p e r f o r me d。a s u b s t a t i o n a u t o m a ti o n s y s t e m s h o u l d b o c o i n a o p e n s y s t e m，i e ，t O i m p l e me n t t h e i n f o r m a t i o n s h a r i n g o f e q u i p me n t s f r o m d i ffe r e n t m a n u f a c t me r s a n d t o p o s s e s s e s i nt e r

4、 o p e m b i l Ry F o r t h i s p ml m，a s t a n d a r d f o r c o m mu n i c a t i o n n e t wo r k s a n d s y s t e m wi t h i n s u b s t a ti o n s，i e ，I EC 61 8 5 0，i s wo r k e d o u t by I ECOn t h e b a s i sof a n a l y z i n gt h e c o n c e p ts of thei n f o r ma t i o n l e v e l i n

5、g，u n i fi e d o b j e c t-o r i e n t e d mo d e l i n g，d a d a o b j e c t s e l f-d e s c r i p t i o n a n d 柚 由fa c o f c o m mu n i c a ti o n s e r v i c e ma p p mg，e t c ，a fi a meo ft h ec o mmu n i c a tio n s y s t e m wi t h i n s u b s t a t i o n swh i c hi s c o n f o r me d t o 正C

6、61 8 5 0 i s p r o p o s e d F o l l o wi ng the i d e a of obj e c t-o r i e n t e d mo d e l i n g a n d a b s t r a c t i o n of s e r v i c e ma p p i n g，t h e i mp l e me n t a ti o n of the s o f t wa r e s y s t e m a n d th e u n i fie d h a i d w a l p l a tf o r m of i n t e l l i g e n t

7、 e l ect r o n i c d e v i c e s(I DE s)w t h i n s u b s t a ti o n s a swe l l a sthep r o b l e m s s h o u l dp a y a t t e n t i o n t o a r c r e s e a z c h e d in d e t a i l Th i s wo r k i s a v a i l a b l e f o r r e f e r e n c e in t h e i m p l e me n t a ti o n of the i n ter o l mb

8、i l i t y,e x p a n s i b i l i t y a n d h i g h r e l i a b i l i t y o f s u b s t a t i o n a u t o ma ti o n s y s tem(S AS)KEY W ORDS：S u b s t a ti o n a u t o ma t i o n s y s tem；Co mmu n i c a fi o n s y s te m；I E C 6 1 8 5 0；Inte r o p e r a b i l i t y；O b j ect-o r i e n t e d mo d e l

9、 i n g；I n tel l i g e n t E l ect r o n i c De v i c e s(1 E D)摘要；变电站 自动化系统在实现控制、监视和保护功 能的 同时，为了实现不同厂家的设备达到信息共享，使变 电站 自动化系统成为开放系统，还应具有互操作性。为此，国 际 电工委员会(正C)制定 了变 电站 内通信 网络和系统标 准体系C 6 1 8 5 0。文章在分析 I E C 6 1 8 5 0标准的信息 分层、面向对象 的数据对象统一建模、数据 自描述和抽象 通信服务映射等概念的基础上，提出了一种符合 I E C 6 1 8 5 0 标准 的变电站 内通信 系统的框

10、架模型。同时，遵循面 向对 象建模和抽象服务映射 的思想，对变 电站内智能 电子设备(刀 团 D)统一硬件平 台设计和软件 系统的实现方法 以及应 该注意的相关 问题进行 了详细讨论，为变 电站 自动化系统 的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。关键词：变电站 自动化系统；通信系统；I E C 6 1 8 5 0通信标 准；互操作性；面 向对象建模；智能电子设备 1 引言 变 电站 自动 化系 统 的 功能 除控 制、监 视和 保 护 3大功 能外，还包括 变 电站 自动化 系统 的维护 功能，即系统组态、通信 管理和软件管理等 功能【l】。采 用 变 电站 自动 化 系统 可

11、以把 原本 分 隔 的控 制、保 护、监视、通信 和测 量 等装 置 以合 适 的形 式 进 行 集 成，由 少 量 多 功 能 智 能 电 子 设 备(I n t e l l i g e n t E l e c t r o n i c De v i c e，I E D)组成 自动化 系 统，通 过站 内的通信 网络 实现信 息 共享，可使 信 号 电缆 大 为减少，系统 结 构简化。这样 既提高 了系统 的经济 性，又 改 善 了可靠 性。因此，变 电 站 集成 和 自动 化 已成 为 电力 行业 降低 安装、维护 和运行成 本的有效途径。在 变 电站 自动化 系 统集 成 过程 中面 临

12、的最大 障碍 是 不 同厂家 的 I E D，甚 至 同一 厂家 不 同型号 的 D 所采 用 的通信 协议和 用户界面 的不相 同，因而难 以实现 无缝 集 成和 互操 作。因为 需要 额外 的硬件(如规约转换器)和软件来实现 I E D互联，还要 对 用户 进 行培 训，这 在很 大程 度 上 削弱 了变 电站 实现 自动 化 的优 点和 意 义。因此 变 电站 自动 化 系统 在 实现 功 能之 外，还应 具 备互 操作 性、可 扩 展性 和 高可靠 性 等 性 能。这 在 以往 系 统分 析和 设计过程 中通 常是被忽视 的。互操作 性，即 同一厂家或不 同厂家的多个 I ED 要 具

13、有 交 换信 息 并使 用这 些信 息进 行 协 同操 作 的 能 力。设 备 的互操 作 性可 以最 大 限度 地保 护 用户 原来 的软 硬件 投资，实现不 同厂 家产品集成。可 扩 展性，这就 要 求系 统在 设计 时，软 件系 统和 硬件 系 统 都尽 可 能采 用模 块化 设 计方 法，方 维普资讯 http:/ P o we r S y s t e m T e c h n o l o g y 、b1 2 7No 1 0 便 未来 的系统 扩 展，同时要 求 通信 接 口标 准 化，系统 具有开放性。高 可靠 性，系统 应 具有 冗 余 结构，特 别 是 作 为系统 数 据 通道 的

14、通信 系 统和 人机 界 面 的监 控 主 站 应 具有 互 相独 立 的冗 余 配 置 在 故障 情况 下，冗余 的通 信 系 统和 监控 主 站应 该 可 以在 系统 不 停 止 工 作 的情 况 下进 行热 切 换，以保证 系 统执 行 相 应 的保护和 自动控 制任 务。liC在充分考 虑上述变 电站 自动化系统 的功能 和要 求，特 别 是互 操 作性 要 求 的基础 上，制定 了 变 电站 内通信 网络与 系统 的通信标 准体 系 _ C 6 1 8 5 0标准。它采 用分层分布 式体系、面 向对 象 的 建模 技 术，使得 数 据对 象 的 自描 述成 为可 能，为 不 同厂 商

15、 的 衄实现 互操作 和系统无 缝集成 提供 了途径。2 l EC 6 1 8 5 0标准简介 2 1 I E C 6 1 8 5 0标准 的主要 内容 在 2 0世纪 9 0年代初，欧洲和美 国 同时开展 了这 方面 的研 究工 作，并制 定 了相应 标准【2 3】。为 了避免两个标 准冲突，在 liE E和 liC的共 同协调 下，I E C决定 以 UC A 2 0 数据模 型和服务 为基础，将 UC A 的研 究结果纳入 I E C标准，建立世 界范 围 的统一标准C 6 1 8 5 0，并于 1 9 9 9年 3月提 出 了委员会 草案 版本。liC 6 1 8 5 0标准草 案主要

16、包括 的系列文档如 图 l所示。基本 通信框架 I S C A l S C S MB I I I S C S Mx l l S C S MY l I s t l S t a c k BI I I S t a c k Xl l S t a c k Yl 一致性测试 Pa r t 7 Pa r t 9 Pa r t 1 0 图 1 l ee6 1 8 5 0标准草案包括的系列文档 1 l Ee 6 1 8 5 0do c u me nt p a r t s 就概念而言，liC 6 1 8 5 0标准草案主要围绕以 下 4个方面展 开：(1)功能建 模从变 电站 自动化通 信系 统 的 通信 性 能

17、(P I C 0 M)要 求 出发，定 义 了变 电站 自 动化 系统 的功能模型(P a r t 5)。(2)数据 建模采 用面 向对 象 的方法，定义 了基于客户机朋艮 务器结构 的数据模型(P a r t 7-3 4)。(3)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(C 6 1 8 5 0-8 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(C 6 1 8 5 0-9 1)或映射成基于 I E E 8 0 2 3

18、标准 的过程 总线(C 6 1 8 5 0 9 2)(P a r t 7-2，P a r t 8 9)。(4)变 电站 自动化系统工程和 一致性测试 定 义 了基于 XML(E x t e n s i b l e Ma k e u p L a n g u a g e)的 结构化语言(P a r t 6)，描述变 电站和 自动化系统 的 拓 扑 以及 l iD结构化数据。为 了验证互操 作性，P a r t l 0描述 了 liC 6 1 8 5 0标准一致性测试。2 2 I E C 6 1 8 5 0标准 的主要特点 2 2 1 信息分层 变 电站通信 网络 和系统协议 liC 6 1 8 5

19、 0标准草 案提 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，如 图 2所示。远 方 控 制 技 术 服 务 间 隔 屡 l匝 圃 远方 过 程 屡I 二 圃l 匝 l 远拊 l 圈圈I e一，一 面 压设备e一，一 图 2 信息分层的变电站自动化系统 2 I n f o r ma ti o nl e v e l i n gi nS l l b a l i o na u t o ma tio ns y s t e m 2 2 2 面

20、 向对象 的数据对象统一建模 liC 6 1 8 5 0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 liD 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。从通信而言，liD 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(AC S I)和 服务 器通 信可 访 问数 据对象，如 图 3所示。维普资讯 http:/ 第 2 7卷 第

21、l O期 电网技术 日 图 3 服务器中典型数据模型分层结构 孽 3 S t r n c l ar eo f ad at amo d ei nafl e v e r 2 2 3 数据 自描述 与 卫 巳 C 6 o 8 7(1-5系列标准采用 面 向点 的数据描 述方法 不 同，I E C 6 1 8 5 0标准对于信 息均采 用面 向 对象 的 自描述。采用“面 向点”的数据描述 方法，在信息传 输 时数据收发双方 必须事先对数据 库进行约定，并一一对应，这样才 能正确反应现 场设备 的状态。协议 一旦确立 以后，如果要增加或删 除某些信息 就必 须对协议进行 修改，这是一项耗 费资金和 时

22、 间的工作。随着技 术发展、电力市场 的建立和变 电站 自动化水平 的提 高，变 电站 内需要传输 的新 信 息不断增加，这种 数据描述方法 已不大适应，因而 使新功能 的应用 受到 限制。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，I E C 6 1 8 5 0标准提 供 了一 整套 面 向对象

23、 的数据 自描述方法。(1)I E C 6 1 8 5 0 对象 名称标准 定义 了采 用 设 备名、逻辑 节 点名、实例 编 号和数 据 类 名建 立 对象名 的命 名规则。(2)I E C 6 1 8 5 0通信 服务标准采 用面 向对 象 的方 法，定 义 了对 象之 间 的通 信 服务，比如，获取 和 设 定对 象值 的通 信 服 务，取 得对 象 名列 表 的通信服 务，获 得数据对象值 列表 的服务等。2 2 4 抽象通信 服务接 口(ACS I)I E C 6 1 8 5 0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

24、协 议 的抽 象通 信 服 务接 口(Ab s t r a c t Co mmu n i c a t i o n S e r v i c e I n t e rfa c e，AC S I)。在 I E C 6 l 8 5 o-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 ACS I，由专用 通信 服 务 映射(S p e c i fi c Co mmu n i c a t i o n S e r v i c e Ma p，S CS M)映射到所采用

25、的具体 协议栈，如制造报 文规范(Ma n u f a c t u ri n g Me s s a g e S p e c i fi c a t i o n，MMS)等。I EC 6 1 8 5 0标准使用 AC S I 和 S CS M 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 S C S M，而不需要修 改 AC S I。3基于 l E G 61 8 5 0标准 的变 电站 内通信系 统框架模型 作 为变 电站 自动 化通 信 网络 和 系 统 的标准，I E C 6 1 8 5 0主要 强调 面 向对象 的建模和对

26、 基于客户 机，服 务器 结构 的应 用数据 交换 的定义。一 典型变 电站 自动化系 统的通信系统框架模 型如 图 4所示。制造报文规范(MMS)T CP，I P 1 0 M 以太网(双 绞线或光纤)应用层 网络层 数链层 物理层 图 4 I EC 6 1 8 5 0 变 电站 自动化通 信 系统 框架 F i g 4 S ub s t a t i o nc o mmu n i c a t i o np r o fi l e (1)物理层，数据链 路层 选择 以太 网作 为通 信 系 统 的物 理层 和 数据 链 路 层 的主 要 原 因是 以太 网在 技术 和 市场 上 已处 于 主 流地

27、 位。另外，随着 快 速 以太 网、G-比特 以太 网技 术逐 步 成熟，对 变 电站 自动 化 应用 而 言，网 络 带 宽 已不 再是 制约 因素，由冲 撞 引起 的传输 延 时随机 性 问题 已淡化。曾有 一种 观 点，认 为 因以太 网具 有 载波 侦 听 多路访 问(C S MA CD)的本 质，其 对“实 时”信 息传 输 造 成延 迟 的随机 性 无 法预 测，因而 不 能满 足实时系统的需要。因为两个或多个 以太网节点 同时访 问共享 的传 输 介质 局 域 网()时会 造 成 数据 冲 突，此 时所 有 冲突 的节 点会 按 退 避算 法(b a c k o ff a l g

28、 o ri t h m)随机 延迟 一定 的时 间，然后 试 图 重新访 问介质，以获得 介质 的访 问权。这样 就 无 法 确 切 地 估 计 冲 突 节 点 所 需 的 随 机 等 待 时 间，因而有 可能造成“实 时”信 息传输无 效。为 了定性 地 说 明这 一 问题，美 国 电力 研 究 院 维普资讯 http:/ P o we r Sy s t e m T e c h n o l o g y 、，_0 1 2 7NO 1 0 (E 唧)对 此进 行 了研 究，在特 定 的“最恶 劣”情 形下对 比了以太 网和 l 2M 令牌传递 P r o fi b u s网 的性能。研究结 果表

29、 明，通过 交换式 HUB 连接 的 l O M以太 网完全 能够满 足 变 电站 自动 化系 统 网络 通信“实 时”性的要求，并且 以太 网快于 l 2 M 令 牌传递 P r o fi b u s网络【4】。(2)网络 层，传输层 选 择事实标准 的 T CP I P协议作为站 内 I E D 的 高层接 口，实现站 内 I ED 的 I n t r a n e t I n t e me t化，使得 站 内 I E D 的数据收 发都 能以 T C P I P 方 式进 行。这样，监控 主站 或远 方调度 中心采 用 T CP I P 协议 就可 以通过广域 网(WA N)甚 至 I n

30、 t e me t 获得 变 电站 内的数据。同 时，采用 标准 的数据 访 问方 式 可 以保证站 内 I E D 具有 良好 的互操 作性。(3)应用层 选择制造报文规 范(MMS)【1 作为应用层协议 与变 电站控制系统通信。所有 I E D 中基 于 I E C 6 1 8 5 0 建立 的对象和服务模型都被映射成 MMS 中通 用的 对象和服务，如数据 对象 的读、写、定义和 创建 以 及文件操作等。MMS对面 向对象数据定义的支 持，使该数据 自描述成 为可能，改变 了传 统的面 向点 的 数据描述方法。因数据本身带有说 明，故传输可不 受预先定义的限制，简化 了数据管理和维护工作

31、。以太 网通信 标准和 MMS结合，加 之 I E C 6 1 8 5 0 的应 用 描述，是将 变 电站 自动化 系 统变 成 开放 系 统 的一可能实现 的途径【6】。4 l E D统一硬件平 台设计 考 虑 I E D 本 身 的功 能，以及 可扩 展性和 可靠 性 的要 求，I E D 硬 件 设计 采 用可 组态 的模 块 化设 计 方法，按功 能划 分 各 个模 块，主 要包 括 模拟 量 输 入输 出模块，开关 量 输入 输 出模 块，人 机接 口 模块(M)，通信 模块(COM)和主控模 块(CP U)，如 图 5所示。l 电 源 I M N I I C P U l C O M

32、 图 5 基于模块化设计思想的 I ED硬件结构 5 M o d u l a rmr c h i t e c t u r eo f I ED h a r d wa r e 模 块和 模 块之 间 的数据 通 信通 过 内部高 速 总 线实现。由于各 模 块都 具 有 一定 的智 能化 处 理 能 力，可 以对信 号 的输 入 输 出进 行一 定 的预 处 理，减轻 主 控模 块 的 负担，使 其专 注 于数 据 处理、故 障判 断和任 务 调度。同时，采 用 这种 模 块化 的 设 计方法，使得 I E D 具有可扩 展性，可 以根据客户 的需 要添加相 应模块，为 I E D 的高可靠 性提

33、供 了 可 能。而且 这 种模 块 化 的设 计方 法 可 以随技 术 的 发 展而 更换 相 应模 块，最大 限度 地保 护 了用 户 已 有 的投 资，迅速实现产 品的升级换代。在该平 台上直接 与 I E C 6 1 8 5 0标准相 关的模 块 主要 是 负责信 息 处理 和 网络通 信 的模 块，即通信 模 块。此通信模块 设计时必须处理好 C P U 处理速 度、RAM 的容量和 R OM 的容量等。在实 际 设计 过程 中，将 主控 模 块和 通信 模块 合二 为一，选 用 Mo t o r o l a公 司集成 了以太 网控 制 器 的 3 2位 高性能芯 片 MP C 8 6

34、 0。通 信模块 中 MAC 层和 L L C层功能 由 MP C 8 6 0中的以太 网控制器实 现，而 1 0 1 0 0M 自适应 以太 网收 发器芯 片 L XT 9 7 0 则 实现 与通 信 介质 接 口和 驱动 等功 能。在 通信 模 块 中实现庞 大 的 T C P I P 协议栈和 MMS，需要较 大 的存 贮 空 间，因此，程 序存 储 器和 数据 存储 器 分 别 采 用 大 容 量 的F l a s h 2 9 F 0 4 o 和S RAM KM4 1 6 S 1 0 2 0 B 以适应 应用 的需要。主控 模块和通 信模 块的硬 件结构如 图 6所 示。控制总线 地址

35、总线 数据总线 个 、$：、；：；：、：I：、r、，、看 门 狗 Il 以 太 网 Ic P u I lc P u)l F la s h I IS R A M ll s D l M ll C A b 斗 时 骥 垴 垂 lI舆 Io，、，、L：I 坊 相I 图 6基 于模块 化 设计 思想 的 I ED 主控 模块 和 通信模块的硬件结构 Fi g 6 M o du l a r a r c h i t e c t u r e o f l ED h a r dwa r e f o rCP U a nd COM 5 I ED软件 系统设计 5 1 l ED功能模块 的实现 实现 I E C 6 1

36、 8 5 0的重 点、难 点在于 软件 设计。它 主要 涉及 两个 方 面 的 内容：在变 电站 层 的监控 主站系统上 实现 与 I E C 6 1 8 5 0相关 的功 能：在 间隔 层 I E D上 实现保 护、控制，尤其 是在间隔层的 I E D 的通信模块 中实现 T C P I P、MMS、XML 等技 术。本文主要讨论 I E D 中软件系统 的实现。I E D 软件 设计 也是按功 能划分进行模块化设计 一 早 维普资讯 http:/ 第 2 7卷 第 l 0期 电网技术 的，使得软件具有可裁剪 性，也便于功 能扩 充。按 功能划分主要可分 为：数字信号处理元件、数据处 理元件

37、、继 电保护元件、可编程 的数字量输 入输 出 元件、事件捕获元件、人机接口元件和通信元件。不 同于 以往 一般 的微 机 保 护 监 控 装 置，C 6 1 8 5 0标准中为了实现互操作性和可扩 展性，采用 了 面向对象的建模技术，定义了数据模型和设备模型 以及描述 数据对 象 的方法及 一套面 向对象 的服务。所以，D 软件设计除了要实现测量、保护和控制 功 能外，还应 充分考虑 并遵循这些要求。按照 I E C 6 1 8 5 0-5定义的逻辑节点模型，采用面 向对象分层描 述方 法描述 电流速断保护逻辑节点，如图 7所示 图 7电流速 断保 护逻 辑 节点 示意 图 n 晷 7 Lo

38、 g i cn o d eo fi ns t a n to v e r c u r r e nt叫 a y 5 2 l E D通 信模 块 的实现 一I E D 应 具有强大 的网络通信功 能，以实现 符合 I E C 6 1 8 5 0 标准 的通 信系统框架，因而通信模块 的 实现显得尤为重要。在间隔层 的 I E D 中实现上节所 述功能，同时在通信模块 中实现 T C 、MMS、XML 等技术，特别是在 D 中的单 片机或 DS P上实现这 些技术，是有相 当难度的。尤其是 1(：P ，协议的处 理任务繁杂，并且还要求有很 高的实时性。嵌入式实时操作系统(R I DS)的出现，为此类

39、任务的实现提供了便捷方法。因此，l E D 软件设计采 用了 Wmd r i v r 公司的嵌入式实时操作系统(R S)Vx Wo r k s，利用 R T OS提供的多任务机制 以及任务之 间的通信和互斥等机制来进行任务的管理和调度。同 时，Vx Wo r k s 还提供 了与 B S D 4 4版本基本兼容而实 时性方面有很大提高的T C P I P协议栈。所 以，mD 软件 设计是 由嵌入式 R T OS及 其 上的 T C P I P软件模块以及应用程序模块构成，如 图 8所示。上述变 电站 内通信 网络模型 中物理层和数据 链路层功能由以太网收发器和集成在 C P U 中的以 太 网

40、控制器 实现。网络 层 T C P I P 协议 的实现 则须 调用 Vx wo r k s中 的 T C P I P协议栈。(：皇 望 墨 至：一：)(二 二 亘 二=)(协 议回回)(板级支持包(B S P)图 8 I ED软件实现示意 图 F i g 8 Di a g r a mma t i c s k e t c h o f lE D s o f t wa r e d e v e l o p me n t 6结 束 语 文章在分析 了 I E C 6 1 8 5 0标准 的信息分层、面 向对 象 的数 据对 象统 一 建模、数据 自描 述 和抽 象 通 信 服 务映 射等 概念 的基础

41、 上，提 出了变 电站 自 动 化通信 系统框架 模型，同时遵 循 也C 6 1 8 5 0 标 准，对 I E D 硬件 系统和软件 系统具体 实现方 法及 应该 注意 的相关 问题 进 行 了讨论，为变 电站 自动 化 系 统互 操 作性、可扩 展性 和 高可靠 性 的实现 提 供 了可行依据。但 由于 受到 目前技术条件 的限制，本文对 I E D 硬件平 台 中通 信模块1 0 M 1 0 0 M的 自适 应、双 网 冗余 设计 及 其切 换 策略，以及倍 受关注 的 变 电站 中过程 层 自动化 实现 的软、硬件 方案 等均未涉 及，这也是今后 需要进 一步研究 的重点。致谢 感谢

42、东南大学一 南瑞继保公司学位论文基金的资助。参考文献【l】I E C6 1 8 5 0：Co mmu n i c a ti o nn e t wo r k s a n d s y s t e m i n s u b s t a ti o n s，p a r t 5 【S】1 9 9 9 【2 1 I E C6 1 8 5 0：C o mmu n i c a t i o nn e t wo r k sa n d s y s t e mi ns u b s t a t i o n s。p a r t 1 t Op a r t 1 0【S】1 9 9 9 【3】UC A 2 0 S ta n d a

43、 r d D o c u me n t UC A p r o f il e s：d r a f t 1 1，c o p y r i g h t e l e c t r i cp o w e r r e s e a r c hIns t i tut e(E P RD S 1 9 9 8 4】Ha u d J，J a a z A，R u d o l p hTe t a 1 Ap i l o t p r o j e c t f o r t e s t i n gthe s t a n d a r d d r a f t sf o ro p e n c o m mu ni c a t i o n i

44、n s u b s t a t i o n s-Fi r s t e x p e r i e nc e swi t h the f u t u r e s t a n d a r d I E C 6 1 8 5 0 DB OL h t t p：ww w t d e a l s tomco m p-【5】I S O I E C 9 5 0 6 I n d u s t r i a l a u t o ma ti o n s y s t e ms ma n u f a c t u r i n g me s s a g e s p e c ific a t i o n S 6】沈 国荣，黄键(S h

45、e n Gu o r o n g，Hu a n g J i a n)2 0 0 0年国际大 电网会 议 系 列报 道 通 信技 术 是变 电站 自动化 的 关键(A rene w o f c i g r e 2 O O 0o n s u b s t a t i o na u t o ma ti o n)叨 电力系统 自动化(Au toma l i on o f E l e c t r i c P o w e r S y s t e ms)，2 0 0 1，2 5(1 o 1：1-5 收稿 日期：2 0 0 2 1 0-1 7。作者简介：吴在 军(1 9 7 5 )，男，江苏 南京人，博 士研 究生，研 究方 向为变 电站 自动化系统；胡敏 强(1 9 6 1 )，男，江苏丹 阳人，教授，博士生 导师，从事 工 程 电磁场 计算、电机及其控 制技术、电气主 设备状 态监测与故 障诊 断 等方面的研究工作。(编辑查仁 柏)维普资讯 http:/