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摘要：随着计算机技术、自动化技术和通信技术的发展，企业变电站自动化技术取得了很大的进步，同时也暴露了一些问题，需要重点研究和解决。智能变电站就是在对传统的包括远动通讯在内的变电站自动化系统进行升级改造，特别是扩充IEC61850的处理能力。
关键词：变电站自动化 智能变电站 IEC61850
20世纪末到21世纪初，变电站自动化技术已发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。近年来，我国对企业变电站自动化的研究取得了许多的成果，但同时也暴露了一些问题，需要重点研究和解决。主要有：
1、功能重叠的问题
现有的系统在实践中已经暴露出一些功能重叠的问题，因为原有的系统大多是面向具体的功能应用设计开发的，造成了共有的信息却不能共享：如实时数据不能实时发布、数据库没有采用c/s方式等。这就使得每个单元必须是一套独立的系统，包括数据采集、数据存储等，存在比较严重的功能重叠。
2、通讯问题
变电站自动化系统中数据传输量大，种类多，通讯功能的优劣直接影响着系统的整体性能。远动通讯系统中的通讯问题主要包括两个方面，一是网络通讯的问题，即远动机与后台数据库服务器、调度系统工作站等在内的通讯问题，由于实时网络通讯较为复杂以及其他原因，单主机的方式采用的比较多。二是缺乏统一的通讯标准和有效的网络通讯规约，不同厂家的设备无法直接通讯。
3、开放性问题
大多数系统采用封闭的网络结构，如单网段以太网，不仅效率低下，而且直接导致了价格昂贵，为系统的升级和完善带来了困难。了可扩充性和二次开发性等方面都存在严重的不足。
智能变电站的新需求
智能变电站的新需求智能电网建设的新需求也要求对传统的包括远动通讯系统在内的变电站自动化系统进行升级改造，特别要扩充IEC61850的处理能力。
1、智能变电站的新需求
智能化变电站是在结合智能电网的需求下，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。根据国家电网公司《智能变电站技术导则》，智能化变电站是以IEC61850为通迅信息平台基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行，可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
目前，智能变电站内间隔层设备采用IEC61850形成网络，为了使智能变电站与调度中心通迅，国际电工委员会制定了IEC61850 与101和104规约的映射方法的规范。
智能化变电站分为三个层次，集成、间隔层集成和变电站层，用光纤数字通信优化过程层和间隔层的网络配置；控制保护系统和运行支持系统通过局域网彼此互相连接，共享业务数据信息；简化单个系统的结构，同时保持各个系统的相对独立性。
技术关键点：为智能变电站与调度通信，开发智能远动机（Smart Gateway）是智能变电站的关键。智能远动机实现IEC61850客户端的功能，对间隔层设备（61850Server）的模拟量、开关量与状态量的采集，按照统一的IEC61850标准处理，也接受运行控制单元、继电保护单元等发来的控制命令，实现对一次设备操作的控制。统一数据建模，生成本地信息数据库，通过IEC61850通迅得到所有的IEC61850数据对象（模拟量、开关量与状态量）信息的标准化模型；并将本地数据库中的数据转发为IEC101或IEC104规约与调度端通迅，数据库信息映射可参照IEC TS 61850-80-1规范。同时，考虑远动机与间隔层设备之间双网冗余的情况，实现通迅的高可靠性。
未来发展趋势是综合集成的智能化变电站，其结构和功能总体上由过程层、间隔层和变电站层变为两层，即智能设备层和变电站层。智能设备层主要由高压一次设备和综合集成化智能装置（CIID）构成，二者之间通过非常规电流互感器、非常规电压互感器以及各类传感器建立直接联系。除了高压开关设备之外，智能化变电站中的一次设备多了分布式电源接口和柔性交流输电装置（FACTS装置）。由于CIID内综合集成了各个变电站自动化系统的功能模块，都采用IEC61850标准对过程层和间隔层进行集成，因此智能化变电站的智能远动装置（Smart Gateway）起到站级层面管理、控制和协调作用，站级的一体化数据管理以及与远方调度控制中心和其它智能化变电站的信息交互、协调控制的管理等作用。当多个变电站实现符合通用标准的互联时，即可构成支撑智能电网的重要节点。
2、智能调度的建设，将要求远动装置远期具备IEC61850的输出能力
调度中心通迅系统正在进行新一轮的改造，改造中或改造完成后，将要求各个厂家的远动设备均具备以IEC61850通迅规约接入调度中心。 基于IEC61850的变电站远方控制接口规范正在制定中，包括两部分：
1）IEC61850-90-2：Using IEC61850 for the communication between substations and control centres （《应用IEC61850实现在变电站和控制中心之间的通迅》）
2）IEC61850-80-1：Guideline to exchanging information from a CDC-based data model using IEC 60870-5-101 or IEC 60870-5-104（《基于公共数据类模型的应用IEC 60870-5-101/104的信息交换》） 。
通过对智能调度的建设项目的研发，为开发具有面向远方控制中心的IEC61850输出能力的，完全满足智能变电站要求的运动装置打好基础。
参考文献
[1]苏宏田，齐旭，吴云.我国特高压直流输电市场需求研究[J].电网技术，2005，29（24）：
[2] 袁清云.特高压直流输电技术现状及我国的应用前景[J].电网技术，2005，29（14）：
[3] 石岩，韩伟，张民，王庆.特高压直流输电工程控制保护系统的初步方案[J].电网技术，2007，31（2）：
[4] 陶瑜，马为民，马玉龙，舒敏波，曹镇，郎鹏越.特高压直流输电系统的控制特性[J]. 电网技术，2006，30（22）：
作者简介：张瑞娟 女 1972.12 汉 濮阳 软件工程 讲师 濮阳职业技术学院
关键词：变电站自动化 智能变电站 IEC61850
20世纪末到21世纪初，变电站自动化技术已发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。近年来，我国对企业变电站自动化的研究取得了许多的成果，但同时也暴露了一些问题，需要重点研究和解决。主要有：
1、功能重叠的问题
现有的系统在实践中已经暴露出一些功能重叠的问题，因为原有的系统大多是面向具体的功能应用设计开发的，造成了共有的信息却不能共享：如实时数据不能实时发布、数据库没有采用c/s方式等。这就使得每个单元必须是一套独立的系统，包括数据采集、数据存储等，存在比较严重的功能重叠。
2、通讯问题
变电站自动化系统中数据传输量大，种类多，通讯功能的优劣直接影响着系统的整体性能。远动通讯系统中的通讯问题主要包括两个方面，一是网络通讯的问题，即远动机与后台数据库服务器、调度系统工作站等在内的通讯问题，由于实时网络通讯较为复杂以及其他原因，单主机的方式采用的比较多。二是缺乏统一的通讯标准和有效的网络通讯规约，不同厂家的设备无法直接通讯。
3、开放性问题
大多数系统采用封闭的网络结构，如单网段以太网，不仅效率低下，而且直接导致了价格昂贵，为系统的升级和完善带来了困难。了可扩充性和二次开发性等方面都存在严重的不足。
智能变电站的新需求
智能变电站的新需求智能电网建设的新需求也要求对传统的包括远动通讯系统在内的变电站自动化系统进行升级改造，特别要扩充IEC61850的处理能力。
1、智能变电站的新需求
智能化变电站是在结合智能电网的需求下，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。根据国家电网公司《智能变电站技术导则》，智能化变电站是以IEC61850为通迅信息平台基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行，可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
目前，智能变电站内间隔层设备采用IEC61850形成网络，为了使智能变电站与调度中心通迅，国际电工委员会制定了IEC61850 与101和104规约的映射方法的规范。
智能化变电站分为三个层次，集成、间隔层集成和变电站层，用光纤数字通信优化过程层和间隔层的网络配置；控制保护系统和运行支持系统通过局域网彼此互相连接，共享业务数据信息；简化单个系统的结构，同时保持各个系统的相对独立性。
技术关键点：为智能变电站与调度通信，开发智能远动机（Smart Gateway）是智能变电站的关键。智能远动机实现IEC61850客户端的功能，对间隔层设备（61850Server）的模拟量、开关量与状态量的采集，按照统一的IEC61850标准处理，也接受运行控制单元、继电保护单元等发来的控制命令，实现对一次设备操作的控制。统一数据建模，生成本地信息数据库，通过IEC61850通迅得到所有的IEC61850数据对象（模拟量、开关量与状态量）信息的标准化模型；并将本地数据库中的数据转发为IEC101或IEC104规约与调度端通迅，数据库信息映射可参照IEC TS 61850-80-1规范。同时，考虑远动机与间隔层设备之间双网冗余的情况，实现通迅的高可靠性。
未来发展趋势是综合集成的智能化变电站，其结构和功能总体上由过程层、间隔层和变电站层变为两层，即智能设备层和变电站层。智能设备层主要由高压一次设备和综合集成化智能装置（CIID）构成，二者之间通过非常规电流互感器、非常规电压互感器以及各类传感器建立直接联系。除了高压开关设备之外，智能化变电站中的一次设备多了分布式电源接口和柔性交流输电装置（FACTS装置）。由于CIID内综合集成了各个变电站自动化系统的功能模块，都采用IEC61850标准对过程层和间隔层进行集成，因此智能化变电站的智能远动装置（Smart Gateway）起到站级层面管理、控制和协调作用，站级的一体化数据管理以及与远方调度控制中心和其它智能化变电站的信息交互、协调控制的管理等作用。当多个变电站实现符合通用标准的互联时，即可构成支撑智能电网的重要节点。
2、智能调度的建设，将要求远动装置远期具备IEC61850的输出能力
调度中心通迅系统正在进行新一轮的改造，改造中或改造完成后，将要求各个厂家的远动设备均具备以IEC61850通迅规约接入调度中心。 基于IEC61850的变电站远方控制接口规范正在制定中，包括两部分：
1）IEC61850-90-2：Using IEC61850 for the communication between substations and control centres （《应用IEC61850实现在变电站和控制中心之间的通迅》）
2）IEC61850-80-1：Guideline to exchanging information from a CDC-based data model using IEC 60870-5-101 or IEC 60870-5-104（《基于公共数据类模型的应用IEC 60870-5-101/104的信息交换》） 。
通过对智能调度的建设项目的研发，为开发具有面向远方控制中心的IEC61850输出能力的，完全满足智能变电站要求的运动装置打好基础。
参考文献
[1]苏宏田，齐旭，吴云.我国特高压直流输电市场需求研究[J].电网技术，2005，29（24）：
[2] 袁清云.特高压直流输电技术现状及我国的应用前景[J].电网技术，2005，29（14）：
[3] 石岩，韩伟，张民，王庆.特高压直流输电工程控制保护系统的初步方案[J].电网技术，2007，31（2）：
[4] 陶瑜，马为民，马玉龙，舒敏波，曹镇，郎鹏越.特高压直流输电系统的控制特性[J]. 电网技术，2006，30（22）：
作者简介：张瑞娟 女 1972.12 汉 濮阳 软件工程 讲师 濮阳职业技术学院