学文网摘 要随着智能电网研究的不断深入，高级配电自动化也随之提出。配电网最为主要的特点便是设备较多，拉高了配网自动化建设与维修工作的运营成本。同时，配网自动化还应确保设备具备一定规模基础，唯有此才可以提升供电工作的安全性。在高级配网自动化中应用IEC61850，可以实现其规划化、统一化的运行，且不同的智能设备之间也可以实现相互操作。除此之外，利用IEC61850技术还可以改善当前自动化设备的接入问题，确保配网自动化可以实现安全性与高效性。
【关键词】高级配网 自动化 IEC61850 应用
1 高级配网自动化简介
高级配网自动化概念首次出现于美国的电力科学学院研究的智能电网体系报告中，它可以全面、自动控制配电网，进一步优化了供电系统的性能。首先它支持大量并网技术的应用，并与配电网实现了有机集成；其次配电网也一直在其监控之下，例如在确定故障电流位置时可以利用其提供的故障定位方法；再次它可以提供仿真性较强的辅助工具，并支持各种高级软件的运行，比如潮流计算、网络重构技术等；最后配电网系统也具备良好的开放性，可以实现信息的双向交流，使监控设备可以实现即插即用。同时，IP网络通信设施也被广泛使用于高级配网自动化系统中，并利用IEC61850标准提供的建模方式确保了数据信息的透明化传输。
2 IEC61850内容及特点简介
IEC61850标准可以确保不同厂家的电子设备实现相互操作，并为其实现无缝集成提供了更为有效的连接途径。IEC61850标准具备四方面特点，首先它可以实现变电站的信息分层，且将变电站系统分为变电站层、间隔层、过程层等层级；其次，面向对象建模技术的应用，为信息的交流与交换提供了更为完美的建模系统，并确立了服务器、逻辑设备以及数据对象等模型；再次，利用统一命名的方法确定了设备名称，并建立了信息数据对象名称的命名原则。同时，利用面向对象的方法传输数据信息，且传输过程中完成了自我描述，接收方面不必在进行后期的对应与标度转换工作，简化了工作流程，提升了工作效率；最后，运营期间使用了***网技术，并通过面向对象的方式建立了通信设施服务系统，为设备交换过程提供了具体的编码数据，使其可以在通信服务与实现协议之间保持各自的***性。
3 高级配网自动化中应用IEC61850
3.1 总体结构
由逻辑层次角度看来，配电网也可以被看做是一个大型的变电站系统，且参照IEC61850标准的变电站层、间隔层以及过程层的3层模型，将配电网分为四个层次结构，即为主站层、馈线层、终端层以及过程层等，位于控制中心位置的是主站层，由此主站层也可以被看做是自动系统中的关键组成因素；馈线层主要实现变电站的连接工作，连接环网层面上的整个自动化终端系统；终端层主要位于高级配网的具体线路，包括开关的馈线自动化终端、环网柜馈线自动化终端以及开闭监控终端等设备；过程层也是实现配电系统功能的具体设备，主要包括开关、配变、电流互感器、电压互感器等。除此之外，IP通信网络也被广泛应用至高级配网自动化系统之中，其主站与变电站之间的是主干网络，而变电站与终端设备组成了分支网络，馈线终端单元与电流传感器、电压传感器之间的便是终端网络。
3.2 主站层
主站层处于配电网的控制中心，也可以被看做是IEC61850的变电站，可以全面、整体的监控配电网系统，并及时检测故障的具置，可以进行隔离与恢复供电工作，由此，主站层也是配电网的主要管理系统。主站层在前置系统处接入了大量的IED信息，而如果参照IEC61850逻辑接口标准进行设计，则变电站层的运行后台也可以是前置系统，且其与IED的通信主要利用服务模式的运行方法，此时前置系统被看做客户，IED则是服务器。除此之外，配电网系统接入了大量的IED，为了避免重复操作，工作人员应合理设计IED数据的刷新速度，划分出子网系统，避免数据流量被无端消耗，以充分、快速的传递重要的通信信息。
3.3 馈线层
馈线层主要存在于变电站，且由一条馈线连接所有的配电终端。以往配电自动化系统主要以实现数据快速转发为目标，且连接时会根据通信网络系统连入附近的配电终端系统。此过程中，连接的配电终端也属于馈线系统，且其存在着一定的拓扑关系。配电网之间的连线方式各不相同，比如存在放射性的馈线，也具备环网式的馈线等，但这些馈线都是为了连接所有的配电终端系统。实际通讯过程中，馈线层属于汇接设备，可以保障数据信息的透明化传递，且在馈线系统中国，智能设备也可以有效控制配电网的工作流程。除此之外，馈线层既可以使用虚拟网络，也可以使用实际的物理局域网络，并通过广播进行信息分流，使得主干网传输的数据信息得以减少。
3.4 终端层
终端层即配电网系统中的一次性设施，比如开关FTU、开闭所DTU等设备。且配电网终端也可以实现遥测、遥控、检测短路故障以及实现智能充电等功能。不同的应用环境中，配电网终端层所包含的IED设备各有所区别，例如配电馈线自动化终端至包含一个IED，而环网馈线自动化则与其不同，其终端包含多个IED。
3.5 过程层
与IEC61850标准的定义相同，过程层主要包括电流变压器、电压变压器以及控制传动机等结构。
4 结束语
在高级配网自动化系统中应用IEC61850，应该以开放式的网络为基础，并利用面向对象的建模技术，以完成配网主战与配电重点系统之间的通信，从而解决了大量终端设备的接入问题。实施过程中应利用信息分层方法将高级配网分为主站层、馈线层、终端层以及过程层等四个层面，推动传统配网自动化面向高级配网自动化的进一步转变，进而提高了配电终端的可操作性。
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作者单位
福建省电力勘测设计院 福建省福州市 350003
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