浙江大学博士学位论文 测试所要求的公正性、专业性、权威性和强制性，必须建立专业的、第三方的协 议测试中心70四 KEMA公司作为一个第三方检测认证机构，参与了EC61850互操作试验， 通过在试验中的实践和积累，掌握了IEC61850检测技术，实现了检测机构、制 造厂家的同步成长，为EC61850的顺利推广做了技术测试准备。KEMA公司的 认证机制，使其它未参与互操作试验的大多数厂家可以通过在KEMA公司进行 测试来达到EC61850实现的一致性，也为广大用户了解有关生产厂家的EC 61850产品实现一致性的情况提供了参考。 经过2005~2006年6次国内互操作试验的实际锻炼，中国电力科学研究院 检测中心作为EC61850的检测单位，积累了丰富的IEC61850检测经验，掌握 了EC61850的检测技术，为EC61850在中国的推广做好了检测准备13)。 1.2.4多agent与IEC61850标准 多agent(Multi Agent)是分布式人工智能DAI(Distributed Artificial Intelligence)研究的前沿领域，它由多个agent组成系统，多个agent成员之间相 互协调，相互服务，共同完成一个任务。其基本思路就是将大的复杂系统（软、 硬件系统)建造成若干个小的、彼此相互通信及其相互协作的、易于管理、易于 实现的小系统即agent,若干agent合作组成复杂系统，实现系统的整体目标3-。 近年来，多agent系统理论和技术已经应用于电力系统的多个领域5-8o1。其中， 文献[75]运用多agent技术建立了电力控制中心综合数据平台框架。文献[78]定义 了基于agent.思想的变电站自动化系统体系，研究并设计了具体实现方案，提出 了几种可能的应用方案，论证了采用agent技术的优势，如各IED模块间更松散的 耦合，更独立，升级维护更加方便。 文献[79]认为，Agent是处在某个环境中的计算机系统，该系统有能力在这个 环境中自主行动实现设计目标。 根据EC61850的相关定义，文献[79]认为变电站自动化包含过程级agent、 逻辑设备级agent、间隔级agent、站级agent。.基于agent的定义和多agent的应 用，可以得出结论，IEC61850定义的逻辑节点代表agent独立运行，或作为多agent 系统中纵向或横向结构系统中分布式功能实现互相作用。文中以集中式自适应切 负荷agent为例，说明了agent的特性：自治性，社会性，反应性，能动性。集中 式自适应切负荷agent能在变电站中可根据电力系统紧急控制方案使用高速点对 点信号驱动选定的断路器组。因此，它认为基于agent的定义及IEC61850标准的 特点可以得出结论：逻辑节点对应于具体的agent,而agentl间的交互与组织则对 应于IEC61850的层间关系。 文献[80]针对网络通信中的流量冲突和敏感数据的传输问题，提出了基于 11
浙江大学博士学位论文 测试所要求的公正性、专业性、权威性和强制性，必须建立专业的、第三方的协 议测试中心170。721。 KEMA公司作为一个第三方检测认证机构，参与了IEC 61850互操作试验， 通过在试验中的实践和积累，掌握了IEC 61850检测技术，实现了检测机构、制 造厂家的同步成长，为IEC 61850的顺利推广做了技术测试准备。KEMA公司的 认证机制，使其它未参与互操作试验的大多数厂家可以通过在KEMA公司进行 测试来达到IEC 61850实现的一致性，也为广大用户了解有关生产厂家的IEC 61850产品实现一致性的情况提供了参考。 经过2005一--2006年6次国内互操作试验的实际锻炼，中国电力科学研究院 检测中心作为IEC 61850的检测单位，积累了丰富的IEC 61850检测经验，掌握 了IEC 61850的检测技术，为IEC 61850在中国的推广做好了检测准备1】3】。 1．2．4多agent与IEC 61850标准 多agent(Multi Agent)是分布式人工智能DAI(Distributed Artificial Intelligence)研究的前沿领域，它由多个agent组成系统，多个agent成员之间相 互协调，相互服务，共同完成一个任务。其基本思路就是将大的复杂系统(软、 硬件系统)建造成若干个小的、彼此相互通信及其相互协作的、易于管理、易于 实现的小系统即agent，若干agent合作组成复杂系统，实现系统的整体目标【73’741。 近年来，多agent系统理论和技术已经应用于电力系统的多个领域【7孓80】。其中， 文献【75]运用多agent技术建立了电力控制中心综合数据平台框架。文献【78】定义 了基于agent思想的变电站自动化系统体系，研究并设计了具体实现方案，提出 了几种可能的应用方案，论证了采用agent技术的优势，如各IED模块间更松散的 耦合，更独立，升级维护更加方便。 文献【79]认为，Agent是处在某个环境中的计算机系统，该系统有能力在这个 环境中自主行动实现设计目标。 根据IEC 61850的相关定义，文献[791认为变电站自动化包含过程级agent、 逻辑设备级agent、间隔级agent、站级agent。基亍：agent的定义和多agent的应 用，可以得出结论，IEC 61850定义的逻辑节点代表agent独立运行，或作为多agent 系统中纵向或横向结构系统中分布式功能实现互相作用。文中以集中式自适应切 负荷agent为例，说明TagentI拘特性：自治性，社会性，反应性，能动性。集中 式自适应切负荷agent能在变电站中可根据电力系统紧急控制方案使用高速点对 点信号驱动选定的断路器组。因此，它认为基于agent的定义及IEC 61850标准的 特点可以得出结论：逻辑节点对应于具体I妁agent，而agent间的交互与组织则对 应于IEC 61850的层间关系。 文献[80l针对网络通信中的流量冲突和敏感数据的传输问题，提出了基于
基于EC61850标准的变电站白动化若干关键技术研究 agent的变电站自动化网络通信模型。文献[81]对采用国际标准IEC61850构建新 型电力远动系统进行了深入研究，建立了基于1C61850的新型电力远动系统网 络结构，在分析其主要通信实体功能的基础上，提出了一种基于多agent的系统 分析和建模方法，并给出了主要Aget类的模板结构及其实现方法，最后通过实 验室原型系统的开发和测试验证了该方案的可行性和有效性。 对多agent的应用研究是建立在分布式环境基础上的，变电站自动化所体现的 重要特征就是SAS呈现为分层分布式，各种ED之间的信息交互通过网络通信技 术实现，从该技术特征上，变电站自动化分布式系统架构对于多agent的应用是 十分合适的，多agent技术在变电站自动化中的应用可以有效地提高信息应用的 效率，减轻信息的流量。其具体实现方式及经验积累还需要作进一步的研究。 1.2.5国内外的工程应用及相关研究 1)国外的工程应用 国外针对EC61850标准的应用和研究开始较早82，相应的示范工程在制定 IEC61850的过程中就开始实施。美国、德国、加拿大等国都有示范工程83-8狗， 用以验证标准，通过实践来促进标准的进一步完善。 2004年11月，西门子输配电集团PTD)在瑞士承建了世界上第一个运用IEC 61850通信协议的电站自动化系统。西门子全球运用同样协议的第100个工程实例 位于上海西南郊区的南桥500kV变电站自动化系统已于2005年顺利投入运 行87，该工程也是EC61850国际标准较早在国内应用的典范。间隔控制单元中 使用了内置式可自动进行路由切换的光以太环网交换机，支持快速生成树协议 IEEE802.w,生成树协议通过从网络化物理拓扑结构构建一个无环路的逻辑转发 拓扑结构，提供了冗余连接，消除了数据流量环路的威胁，其快速的网络重构时 间可小于30ms87。 2006年底以前，全球有超过300个变电站已应用EC61850协议88。 美国已经有300多个变电站采用或部分采用IEC61850,后续还有5000个变电 站需要改造。瑞士某380kV改造变电站的二次系统应用了IEC61850。阿尔及利 亚一座400kV变电站的测控装置、操作员站、工程师站、远动网关基于EC61850, 保护装置为IEC60870-5-103协议和MODBUS协议，GIS监视系统、计量为 MODBUS协议，远动为IEC60870-5-104协议和EC60870-5-101协议。基于IEC 61850标准的测控装置兼作本间隔的协议转换器，操作员站为主备机系统。网络 为光纤环网，逻辑上是星形网络，实现点对点通信和客户/服务器通信。 也有些国家对EC61850标准的工程应用持谨慎态度。日本专家认为，一项新 技术与传统技术比较，应该能够节约投资并确保可扩展性。采用IEC61850还面 临以下几个问题：①EC61850的信息模型还有很多没有定义，可能会有不同的 12
基于IEC 61850标准的变电站自动化若干关键技术研究 agentl擞站自动化网络通信模型。文献[81】对采用国际标准IEC 61 850构建新 型电力远动系统进行了深入研究，建立了基于IEC 61850的新型电力远动系统网 络结构，在分析其主要通信实体功能的基础上，提出了一种基于多agent的系统 分析和建模方法，并给出了主要Agent类的模板结构及其实现方法，最后通过实 验室原型系统的开发和测试验证了该方案的可行性和有效性。 对多agent的应用研究是建立在分布式环境基础上的，变电站自动化所体现的 重要特征就是SAS呈现为分层分布式，各种IED之间的信息交互通过网络通信技 术实现，从该技术特征上，变电站自动化分布式系统架构对于多agent的应用是 十分合适的，多agent技术在变电站自动化中的应用可以有效地提高信息应用的 效率，减轻信息的流量。其具体实现方式及经验积累还需要作进一步的研究。 1．2．5国内外的工程应用及相关研究 1)国外的工程应用 国外针对IEC 61 850标准的应用和研究开始较早№引，相应的示范工程在制定。 IEC 61850的过程中就开始实施。美国、德国、加拿大等国都有示范工程【83．861， 用以验证标准，通过实践来促进标准的进一步完善。 2004年1 1月，西门子输配电集团pTD)在瑞士承建了世界上第一个运用IEC 61850通信协议的电站自动化系统。西门子全球运用同样协议的第100个工程实例 ——位于上海西南郊区的南桥500kV变电站自动化系统已于2005年IliON投入运 行【87】，该工程也是IEC 61850国际标准较早在国内应用的典范。间隔控制单元中 使用了内置式可自动进行路由切换的光以太环网交换机，支持快速生成树协议 IEEE802．W，生成树协议通过从网络化物理拓扑结构构建一个无环路的逻辑转发 拓扑结构，提供了冗余连接，消除了数据流量环路的威胁，其快速的网络重构时 间可小于30msl871。 2006年底以前，全球有超过300个变电站已应用IEC 61850协议【8引。 美国已经有300多个变电站采用或部分采用IEC 61850，后续还有5000个变电 站需要改造。瑞士某380 kV改造变电站的二次系统应用了IEC 61850。阿尔及利 亚一座400 kV变电站的测控装置、操作员站、工程师站、远动网关基于IEC 61850， 保护装置为IEC 60870．5．103协议和MODBUS协议，GIS监视系统、计量为 MODBUS协议，远动为IEC60870．5．104协议和IEC 60870-5-101协议。基于IEC 61850标准的测控装置兼作本间隔的协议转换器，操作员站为主备机系统。网络 为光纤环网，逻辑上是星形网络，实现点对点通信和客户／服务器通信。 也有些国家对IEC 61850标准的工程应用持谨慎态度。日本专家认为，一项新 技术与传统技术比较，应该能够节约投资并确保可扩展性。采用IEC 61850还面 临以下几个问题：OIEC 61850的信息模型还有很多没有定义，可能会有不同的
浙江大学博士学位论文 解释：②用户或者厂商需要定义更为详细的规范，并进行大量的试验以确定其可 靠性和互操作性，而标准并没有提供实际需要的具体功能规范；③需要功能强大 的应用软件来建设变电站自动化系统。日本将等待上述问题全部解决再推广应 用，因此，近期不会采纳IEC6185088) 2)国内的工程应用及相关技术研究 我国正式确定了将EC61850转化为我国国家标准，主要产品及应用理论研究 如下： a)IEC61850在故障信息处理系统中的专门应用899)。对于站内数据通信， 以EC61850为基础，提出了信息服务模型的概念并定义了其基本功能， 设计了较为详细的实现方案。 b)基于EC61850的保护装置建模2-931。建立了保护装置的EC61850信息 模型，基于IEC61850的自动化装置设计9498] c)通信服务及映射实现的研究与分析91。包括采样值、基于TCPAP的 MMS等。 d)SCL配置文件的研究I12-103等。 近年来，国内学者和研究机构提出了“数字化变电站”的专业名词14,94,10,14， 但国际国内均没有针对“数字化变电站”做完整的定义。数字化变电站的概念是 随着数字式过程层设备的诞生出现的，它基于光电技术、微电子技术、信息技术、 网络通信等技术的发展，在应用方面直接表现为变电站二次系统的信息应用模式 发生了巨大的变化。其实，在微机继电保护及变电站自动化系统开始应用后，变 电站已经具备了部分数字化的特征。文献「104]对数字化变电站定义为：变电站 内一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模 及数据通信平台，在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。 从概念上讲，数字化变电站并不等同于IEC61850系统。前者的关键是采用 数字式过程层设备，而后者是指采用IEC61850的SAS,它并不要求一定采用数 字式过程层设备（可能仅在间隔层和变电站层上实现IEC61850)。 如果数字化变电站只具备了数字式过程层设备、网络化间隔层设备等形态特 征，而未能实现信息模型化、标准化和互操作，则远未实现数字化变电站的建设 初衷。如ABB的PASS由于未采用通用标准（它采用的是未被广泛接受的协议-IEC 61375),因此与其它厂商设备存在协议转换的问题，这正是数字化变电站所要 避免的情况。 国内已经从标准研究过渡到工程应用、产品研发阶段，并己有多个基于EC 61850标准的变电站投入运行或试运行，这表明EC61850标准的实施己推进到了 一个新的实用的层面。 2006年7月21日，基于IEC61850标准的RCS9700系统在湖北宜昌220kV猇亭 13
浙江大学博士学位论文 解释；②用户或者厂商需要定义更为详细的规范，并进行大量的试验以确定其可 靠性和互操作性，而标准并没有提供实际需要的具体功能规范；③需要功能强大 的应用软件来建设变电站自动化系统。日本将等待上述问题全部解决再推广应 用，因此，近期不会采纳IEC 61 850Is8】。 2)国内的工程应用及相关技术研究 我国正式确定了将IEC 61850转化为我国国家标准，主要产品及应用理论研究 如下： ‘’ 幻IEC 61850在故障信息处理系统中的专门应用【89．911。对于站内数据通信， 以IEC 61 850为基础，提出了信息服务模型的概念并定义了其基本功能， 设计了较为详细的实现方案。 b)基于IEC 61850的保护装置建模【92母31。建立了保护装置的IEC 61850信息 模型，基于IEC 61 850的自动化装置设计【蚪981． c)通信服务及映射实现的研究与分析阴。1011。包括采样值、基于TCP／IP的 MMS等。 d1 SCL配置文件的研究【102-103】等。 近年来，国内学者和研究机构提出了“数字化变电站”的专业名词[14,94,101,104】， 但国际国内均没有针对“数字化变电站”做完整的定义；数字化变电站的概念是 随着数字式过程层设备的诞生出现的，它基于光电技术、微电子技术、信息技术、 网络通信等技术的发展，在应用方面直接表现为变电站二次系统的信息应用模式 发生了巨大的变化。其实，在微机继电保护及变电站自动化系统开始应用后，变 电站已经具备了部分数字化的特征。文献[104】对数字化变电站定义为：变电站 内一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模 及数据通信平台，在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。 从概念上讲，数字化变电站并不等同于IEC 61850系统。前者的关键是采用 数字式过程层设备，而后者是指采用IEC 61850的SAS，它并不要求一定采用数 字式过程层设备(可能仅在间隔层和变电站层上实现IEC 61850)。 如果数字化变电站只具备了数字式过程层设备、网络化间隔层设备等形态特 征，而未能实现信息模型化、标准化和互操作，则远未实现数字化变电站的建设 初衷。如ABB的PASS由于未采用通用标准(它采用的是未被广泛接受的协议．IEC 61375)，因此与其它厂商设备存在协议转换的问题，这正是数字化变电站所要 避免的情况。 ． 国内已经从标准研究过渡到工程应用、产品研发阶段，并已有多个基于IEC 61850标准的变电站投入运行或试运行，这表明IEC 61850标准的实施已推进到了 一个新的实用的层面。 2006年7)121日，基于IEC 61850标准的RCS9700系统在湖北宜昌220kV獍亭
基于1EC61850标准的变电站自动化若干关键技术研究 变投入运行。 2006年11月8日，云南省曲靖市翠峰110kV数字化变电站通过鉴定验收。它遵 循IEC61850标准，是一座完整意义的数字化变电站。 2008年1月，浙江省外陈（宣家）220kV数字化变电站一期工程顺利投产。 220kV外陈变是浙江的第一个数字化变电站。该变电站汇集了南瑞（国电南瑞、 南瑞继保、深圳南瑞)，南自（国电南自、国电南思），北京四方，ABB,西门子 等10多个不同厂家的数字化保护与测控装置，从过程层、间隔层、变电站层全面 实现基于IEC61850的信息传输和控制。 330kV聂刘（泾河）变电站是陕西省电力公司的重点工程，也是国内第一家 使用IEC61850技术的330kV超高压变电站，它于2006年6月28日上午正式投运。 它接入四个国内主要保护和自动化设备厂家的装置，接入网络节点较多，全站通 过EC61850接入的间隔层IED数量为86台，从站控层到间隔层全面实现了IEC 61850。 北京顺义500kV数字化变电站工程于2007年6月8日投入运行，后台采用 trunking技术，将双网绑定为一条逻辑链路，组成冗余网络，双网卡单P。间隔 层设备是专为超高压变电站自动化设计的测控装置，基于模件的设计思想，硬件 可灵活组态，具有实时的全站逻辑闭锁功能，完全支持IEC61850标准。 长期以来国内一、二次设备生产厂家相对独立是国内变电站过程层自动化进 展缓慢的一个主要原因，基于IEC61850标准的变电站自动化技术的发展与推广 给一、二次设备厂商密切合作提出了新的要求。 13IEC61850推广实施中的主要问题 IEC61850标准的技术先进性已不容置疑，但变电站自动化系统作为一个庞大 复杂的、综合性很高的系统性工程，IEC61850标准本身及其所用技术又处于不 断发展之中，且模型只考虑ED的通信可见特性，并不涉及ED内部的设计。因 此，EC61850应用于实际工程仍有许多工作有待深入研究，如变电站内不支持 IEC61850标准的遗留系统、遗留IED如何接入，遗留系统通信网络如何改造：IEC 61850标准的信息模型定义不全；需要更先进的开发方法来实现变电站自动化系 统：变电站应用系统林立，如何消除信息孤岛，实现有效的信息整合并使适合中 国国情的安全防御准则与国际标准有效统一，这些都是实际应用中亟待解决的难 题。 13.1分层分布式的系统结构的局限性 分层分布式的自动化系统结构和面向间隔(By)设计已成为当今变电站自动 化技术主流，然而其对应的ED数量较多，导致了网络节点数多，并增加了不必 14
基于IEC 61850标准的变电站自动化若干关键技术研究 变投入运行。 2006年11月8日，云南省曲靖市翠峰110kV数字化变电站通过鉴定验收。它遵 循IEC 61850标准，是一座完整意义的数字化变电站。 2008年1月，浙江省外陈(宣家)220kV数字化变电站一期工程顺利投产。 220kV夕b陈变是浙江的第一个数字化变电站。该变电站汇集了南瑞(国电南瑞、 南瑞继保、深圳南瑞)，南自(国电南自、国电南思)，北京四方，ABB，西门子 等10多个不同厂家的数字化保护与测控装置，从过程层、间隔层、变电站层全面 实现基于IEC 61850的信息传输和控制。 330kV聂刘(泾河)变电站是陕西省电力公司的重点工程，也是国内第一家 使用IEC 61850技术的330kV超高压变电站，它于2006年6月28日上午正式投运。 它接入四个国内主要保护和自动化设备厂家的装置，接入网络节点较多，全站通 过IEC 61850接入的间隔层IED数量为86台，从站控层到间隔层全面实现了IEC 61850。 北京顺义500kV数字化变电站工程于2007年6月8日投入运行，后台采用 trunking技术，将双网绑定为一条逻辑链路，组成冗余网络，双网卡单IP。间隔 层设备是专为超高压变电站自动化设计的测控装置，基于模件的设计思想，硬件 可灵活组态，具有实时的全站逻辑闭锁功能，完全支持IEC 61850标准。 长期以来国内一、二次设备生产厂家相对独立是国内变电站过程层自动化进 展缓慢的一个主要原因，基于IEC 61850标准的变电站自动化技术的发展与推广 给一、二次设备厂商密切合作提出了新的要求。 1．3 IEC 61850推广实施中的主要问题 IEC 61 850标准的技术先进性已不容置疑，但变电站自动化系统作为一个庞大 复杂的、综合性很高的系统性工程，IEC 61850标准本身及其所用技术又处于不 断发展之中，且模型只考虑IED的通信可见特性，并不涉及IED内部的设计。因 此，IEC 61850应用于实际工程仍有许多工作有待深入研究，如变电站内不支持 IEC 61850标准的遗留系统、遗留IED女I何接入，遗留系统通信网络如何改造：IEC 61850标准的信息模型定义不全；需要更先进的开发方法来实现变电站自动化系 统；变电站应用系统林立，如何消除信息孤岛，实现有效的信息整合并使适合中 国国情的安全防御准则与国际标准有效统一，这些都是实际应用中亟待解决的难 题。 1．3．1分层分布式的系统结构的局限性 分层分布式的自动化系统结构和面向间隔(Bay)设计已成为当今变电站自动 化技术主流，然而其对应的IED数量较多，导致了网络节点数多，并增加了不必 14
浙江大学博士学位论文 要的成本、体积。为更好地实施EC6]850,有必要对现有变电站自动化系统设 计思想、方案做出调整，以设计出更好体现并实现EC61850标准思想的ED。 13.2不同程度的过渡方案并存 由于EC61850标准和原有的变电站自动化技术存在巨大差异，因此在短期内 实现标准的全部内容是不可能也不必要，应该是一个分阶段、逐步推进的过程。 因此，会出现非IEC61850系统（及ED)和基于IEC61850系统（及IED)共存的 局面，对此，可以采用不同的过渡方案。EC61850标准的推广实施可分为三个 阶段10： 第一阶段：将1EC61850仅看成通信标准，在现有ED的基础上增加IEC61850 通信接口，进行内部协议和EC61850的数据映射：ED和过程层之间采用直接电 缆连接，不支持数字式采样值传输SAV)和通用变电站事件模型GSE)。增加一个 EC61850的通信代理，将EC61850信息转换成现有的协议信息。现有的数据库、 应用模块基本不需要改动。 第二阶段：对外提供IEC61850通信接口，增加IEC61850数据库和应用模块， 部分采用面向对象的数据库技术，增加部分基于IEC61850的应用模块。 第三阶段：全面实现IEC61850标准，采用面向对象的设计思路、功能分层自 由分布、统一的数据建模等技术；ED和过程层采用网络通信方式，支持SAV和 GSE。从面向对象的数据库到支持全部IEC61850的应用，形成完整的基于IEC 61850的系统。 IEC61850自2002年至今，在国内外掀起了研究高潮，包括西门子、ABB以及 国内众多厂家，都已研制成功了基于IEC61850的变电站自动化系统。但大部分 仍处于第一阶段，即通过在每一个ED上增加一个功能强大的接口CPU系统，实 现内部和外部的协议转换，从而在对外的协议上实现了IEC61850标准。但从ED 的实时性来看，增加的协议转换增加了时间延迟：增加一个功能强大的接口CPU 系统导致了成本的增加。究其原因，目前完全实现EC61850标准的困难表现在 LN、数据流的规划、ED的性能、EVT/ECT:技术的商业化运行经验尚不够成熟等 方面。现有的不同程度的兼顾、过渡方案增加了变电站的复杂性和不规范。第三 阶段是变电站自动化的发展方向，但相关的一、二次设备的研究，运行经验的积 累等均有待加强。 此外，交换式以太网成了EC61850进行仿真的底层网络。然而，现有交换式 以太网的可靠性和实时性都有一定不足，特别是无人值班变电站，变电站的可靠 性很大程度上依赖于交换机的可靠性。因此，交换式以太网可靠性的提高有待进 一步深入研究、解决。 5
浙江大学博士学位论文 要的成本、体积。为更好地实施IEC 61850，有必要对现有变电站自动化系统设 计思想、方案做出调整，以设计出更好体现并实现IEC 61850标准思想的IED。 1．3．2不同程度的过渡方案并存 由于IEC 61850标准和原有的变电站自动化技术存在巨大差异，因此在短期内 实现标准的全部内容是不可能也不必要，应该是一个分阶段、逐步推进的过程。 因此，会出现非IEC 61850系统(及lED)和基于IEC 61850系统(及IED)共存的 局面，对此，可以采用不同的过渡方案。IEC 61850标准的推广实施可分为三个 阶段【105】： 第一阶段：将IEC 61 850仅看成通信标准，在现有IED的基础上增jJI]IEC 61 850 通信接口，进行内部协议和IEC 61850的数据映射；IED和过程层之间采用直接电 缆连接，不支持数字式采样值传输BAV)和通用变电站事件模型93SE)。增加～个 IEC 61850的通信代理，将IEC 61850信息转换成现有的协议信息。现有的数据库、 应用模块基本不需要改动。 第二阶段：对外提供IEC 61 850通信接口，增加IEC 61 850数据库和应用模块， 部分采用面向对象的数据库技术，增加部分基于IEC 61850的应用模块。 第三阶段：全面实现IEC 61850标准，采用面向对象的设计思路、功能分层自 由分布、统一的数据建模等技术；IED和过程层采用网络通信方式，支持SAV和 GSE。从面向对象的数据库到支持全部IEC 61 850的应用，形成完整的基于IEC 61850的系统。 IEC 61850自2002年至今，在国内外掀起了研究高潮，包括西门子、ABB以及 国内众多厂家，都已研制成功了基于IEC 61850的变电站自动化系统。但大部分 仍处于第一阶段，即通过在每一个IED上增加一个功能强大的接12CPU系统，实 现内部和外部的协议转换，从而在对外的协议上实现了IEC 61850标准。但从IED 的实时性来看，增加的协议转换增加了时间延迟；增加一个功能强大的接CPU 系统导致了成本的增加。究其原因，目前完全实现IEC 61 850标准的困难表现在 LN、数据流的规划、IED的性能、EVT／ECT技术的商业化运行经验尚不够成熟等 方面。现有的不同程度的兼顾、过渡方案增加了变电站的复杂性和不规范。第三 阶段是变电站自动化的发展方向，但相关的一、二次设备的研究，运行经验的积 累等均有待加强。 此外，交换式以太网成了IEC 61850进行仿真的底层网络。然而，现有交换式 以太网的可靠性和实时性都有一定不足，特别是无人值班变电站，变电站的可靠 性很大程度上依赖于交换机的可靠性。因此，交换式以太网可靠性的提高有待进 一步深入研究、解决