基于IEC61850电压监测系统的设计摘要：社会经济的快速发展，对电压监测系统的应用带来了新的机遇与挑战，有必要对IEC61850电压监测系统展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到事半功倍的效果。本文首先介绍了智能电压监测系统功能需求，分析了项目总体架构，并就电压监测原理及功能设计展开了研究，望该课题的研究，对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。关键词：IEC61850；电压；监测系统；设计1前言在电压监测系统设计工作中，对IEC61850的融入是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。2IEC61850标准2.1架构模型IEC61850最主要的目的在于保证设备与系统之间能够高效率的进行通信，并保证其具有良好的互操作能力。为实现该目的，在设计的过程中考虑到电力系统与变电站综合自动化实际需求，提出了一个具有长期适应性、独立而容易接受的标准架构模型。其核心为一个普通的自动化系统，主要包括信息模型和抽象通信服务接口，使得各个子系统能够利用抽象通信服务接口进行信息传递。IEC61850标准对变电站内信息传输需要的通信服务进行了总结，设计了与网络应用层协议相独立的抽象通信服务接口—ACSI。在IEC61850-7-2当中，为了能够提供对应的通信服务模型，还建立标准的通信服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型、数据模型以及数据集模型等。客户利用ACSI，将专用通信服务映射至使用的具体协议栈中实现通信，形成对应的通信报文规范。2.2区域模型针对变电站的综合自动化模型来讲，IEC61850标准定义了超过80个逻辑节点模型，将几乎所有变电站的功能系统界面都囊括其中。区域模型包含了二次系统模块，例如断路器倒闸操作规范、一次设备的实际模拟等。同时，逻辑界面还包含各种程序信息、资产智能鉴定与描述的相关信息、参数等。2.3通信网络变电站的自动化通信方式类型丰富，包括串行总线、现场总线、工业以太网络技术等方式，其性能差异较大，当前主要使用现场总线技术，且其发展较为成熟。IEC61850标准推荐在在变电站的自动化系统构建过程中，可以在间隔层使用工业以太网络技术，而在物理层和数据链路层则使用IEEE80213通信协议，在网络层与传输层使用TCP/IP。通过这种方式，能够显著改善应用层的数据传输可靠性，并提供传输速率为10M-100M的通信信息流量，保证了系统通信的稳定性与实时性。变电站控层及间隔层使用了ACSI，并在间隔层与过程层之间实现了从单点向多点进行单向传输的信息传递方式。3智能电压监测系统功能需求支持对非传统互感器二次输出采样。智能变电站广泛采用了电子式、光纤式等非常规互感器，其一二次转换和二次输出跟传统互感器相比，不论是原理上和形式上均有较大差异，突出表现在二次输出由模拟电信号变为光电数字信号。输出的光电数字信号通过合并单元MU的处理，以IEC61850-9-2等规范和格式上送采样数据。因此，智能电压监测仪必须支持对IEC61850-9-2等协议规范的电压数字信号的分析和解读，实现对智能站电压电信号的采集，从而解决传统的电压监测仪无法接入智能化变电站的问题。实现采样数据的就地统计分析。传统统计型电压监测仪接入模拟信号后通过模数转换，获得采样数据后进行处理，而智能统计型电压监测仪则从MU单元获得数字信号后无需模数转换，直接进行处理，并实现电压数据监控、采集、统计、集抄、告警和数据远传等功能。实现智能化高级应用。长期以来，传统仪器仪表功能较为单，越来越无法满足智能变电站建设需求，随着新技术的发展和应用，对其进行技术升级成为可能，通过智能化改造，使其具备智能化特征，从而服务电力安全生产，提高安全效益。提高智能化方面，主要从信息化、自动化、互动化方面进行探索。具备电力安全防护隔离功能。智能电压监测仪从厂站采样值传输网采集电压数据，将数据处理后再通过信息网上送到电压合格率管理系统，因涉及两个安全控制区，根据相关管理规定，在生产控制大区与管理信息大区之间必须设置经国家指定部门检测认证的电力专用横向单向安全隔离装置，因此电压监测网还需考虑电力二次安全防护问题。4项目总体架构4.1项目架构智能变电站电压监测系...