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1、IEC61850在铝业整流变综合自动化系统中的应用1.前言随着国际电工委员会（IEC）第57委员会在2005年推出IEC61850变电站通信网络和系统标准最后一部分,即一致性测试标准的颁布实施，在变电站综合自动化领域迎来了一个基于通用网络平台的变电站自动化系统的唯一国际标准，它改变了目前变电站自动化系统相对封闭的结构，使电力系统变电站综合自动化系统有了一个开放性和标准性的系统。近年来，我国也制定和颁布了等同于IEC61850的DL/T860.X变电站通信网络和系统标准，并公布在2007年3月1日开始实施。随着国内这一新的变电站综合自动化标准的颁布实行，未来的变电站自动化系统采用基于IEC618
2、50标准的设备已成为必然趋势，目前正在使用的变电站自动化设备将会按照新标准升级或被替代。与以往采用串行通信标准（IEC60870-5-103，DNP 3.0，Modbus等 ）的变电站综合自动化系统相比，新一代的IEC61850变电站综合自动化系统建立在基于开放、标准的网络技术之上，它引用大量IT方面的标准和技术用于变电站的保护和监控。这些应用于变电站综合自动化系统的新技术，包括高速以太网通信、面向对象的建模、装置的自描述、变电站组态语言、基于发布/订阅模型的IED之间的实时通信等，可实现变电站信息的共享、提供智能设备的互操作性，简化系统的维护、配置和工程实施。兰州铝业有限公司大型预焙槽电解铝
3、技改项目（以下简称兰铝项目）220kV变电整流所综合自动化系统,采用了基于IEC61850标准的保护测控装置和以太网交换机，以及FARAD2000监控后台系统，配置成一套完整的、基于IEC61850间隔层的功能高度集成的整流变电站综合自动化系统，该系统已在2007年4月投入商业运行。本文首先对基于IEC61850标准的变电站自动化的系统简要介绍，然后介绍兰铝项目的设计考虑以及系统配置方案。2.IEC61850标准与变电站综合自动化系统2.1 IEC61850标准简介国际电工委员会（IEC）TC57工作组推出的IEC61850标准，是关于变电站自动化系统的计算机通信网络和系统的标准。它作为变电站
4、自动化的框架，采用基于高速以太网平台的开放的、分层分布式结构，提出了变电站内部间隔层与站控层和过程层之间的全数字通信的、具有互操作性的解决方案。IEC61850标准由10部分组成，它覆盖了变电站综合自动化系统的规划、设计、安装、调试、测试等方面，为实施基于网络通信的变电站综合自动化系统提供了详细的指引。IEC61850标准提供了变电站内部装置之间信息交换的标准化的对象模型、服务模型、试验以及规约，实现了变电站中所有装置的互操作，并定义了一个支持在线装置“自描述”的统一系统组态语言。IEC61850标准的主要内容包括：1） 含有标准化命名的装置模型，并提供与IED品牌或类型无关的一致的对象/标记
5、名称。2） 对于数据访问、主动提供的报告、控制以及其它公共服务，提供一个标准化的方法的服务模型（ACSI）。3） 含有用于分享装置组态数据的通过XML文件的变电站组态语言（SCL）。4） 通过高性能以太网用于保护和测量功能的装置的进行数据交换的客户机/服务器和对等方式的信息传送。5） 用于术语、系统要求以及一致性试验的规范，以保证IED能按照一个标准进行测试。2.2 基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的特点基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的标准架构如图1所示，它将变电站综合自动化系统划分为站控层、间隔层和过程层设备，其中包含二种类型的网络，即站总线和过程总线。在站总线
6、网络，可向上实 现IED到其它IED、HMI、变电站控制器、SCADA系统的通信；在过程总线网络，可向下实现IED到CT、PT、断路器、开关的通信，传统上这部分的通信是通过硬布线来完成的，在过程总线实施方案中需要采用“智能型”设备，如智能开关、光CT/PT等，通过合并单元接入过程总线。过程总线冗余.1/1/10 GB LAN站总线10/100 MB LAN数据集中器客户机合并单元HMI客户机IED服务器IED服务器智能开关，光CT光/PT等。合并单元站控层间隔层过程层图1. IEC61850变电站自动化系统的标准架构 实施基于IEC61850的系统，与传统变电站综合自动化系统相比，可得到以下各
7、方面的特点和好处：1） 作为一个全球性的标准，它的推出应用解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题，从而保护了用户的长期投资。2） 按照标准化的对象模型及命名协定，提供的自描述、自诊断和即插即用的特性，极大的方便系统的集成，降低了实施自动化系统的工程费用。3） 采用同一个规约，可减少运行、工程和维护的工作量及费用，同时提供高效的维护以及减少支持的方案的差异。4） 采用对等信息传输和高速的过程总线，可减少系统的硬件配置及二次电缆，同时也减少了屏柜数量、占地面积以及需要较低的布线费用。5） 可提供整套服务给报告、数据存取、事件记录和控制。6） 采用灵活和可伸缩的、向后兼容、与通信分离的应
8、用的主流技术，如高速以太网、传输控制协议/网际协议（TCP/IP）、对象模型和可扩展标记语言（XML）等，从而保证了用户投资的持续性。近年来，基于IEC61850标准的变电站自动化应用已取得了很大的进展。基于过程层、间隔层和站控层的全数字化变电站开始投入现场测试和试运行。对于基于站控层和间隔层的变电站自动化系统，在解决了GOOSE传输的可靠性和安全性问题后，现已开始在国外电力系统和工业系统开始大量投入商业运行。为了保证系统的先进性并提供高一个可用性的系统，兰铝项目是基于站控层和间隔层的IEC61850变电站自动化系统进行系统设计的。3. 兰铝220KV整流变综合自动化系统的设计考虑3.1 系统
9、兰铝220KV整流变自动化系统采用分层分布式结构，其保护监控范围包括1个220KV整流变电所和5个10KV配电所。系统的设计和配置全面参照IEC61850标准中的站层及间隔层要求完成，它满足除过程总线外的所有部分标准要求，主要标准部分包括IEC61850-3、-7和-8。整个系统采用冗余100Mb光纤以太网作为骨干网，以提供高性能的通信网络，系统通信规约采用IEC61850标准以保证用户的投资。在系统设计中，参考国外IEC61850系统的应用经验，充分考虑利用高性能嵌入式IEC61850 保护测控装置的特性对整个系统的硬件配置进行优化，通过减少硬件配置数量来节省硬件费用，同时可减少屏柜数量，从
10、而达到减少硬件以及二次电缆和布线费用。在兰铝系统设计中，取消了常规变电站自动化系统中的RTU、主控单元、故障录波装置、备自投等设备，从而节省了大量的费用。此外，在系统设计初期，对220KV间隔曾考虑采用保护测控一体化配置方案以及基于GOOSE的间隔层连锁方案，但考虑到与国内现有的设计和运行过程有冲突而放弃。3.2 网络结构基于IEC61850变电站综合自动化系统，由于采用以太网LAN作为通信网络，其网络结构的配置是非常灵活的，可适应各种电压等级变电站一次接线方式以及不同用户对系统可靠性的要求。在工程设计中 ，可采用星形网、网状网、环网以及上述网络的混合结构。在具体设计时一般根据项目规模、设备的
11、物理布置以及系统通信的可靠性要求作综合考虑。兰铝220kV整流所综合自动化系统的设计采用分层分布、全分散式结构系统。整个整流所根据区域配置分为站控层和间隔层，其中间隔层又细分为220KV间隔和10KV间隔。全站的保护测控按照IEC61850变电站综合自动化系统进行配置，所有保护测控设备可通过IEC61850网络系统实现信息共享，并在将来用户需要时可通过对间隔层IED组态完成基于GOOSE的扩展保护测控功能，包括系统范围的操作连锁功能。所以，在考虑国内现有规程对220KV变电站系统通信可靠性的要求的基础上，结合IEC61850系统的应用特点，特别是考虑将来引入基于GOOSE的间隔层保护测控功能，
12、整个网络结构考虑采用双光纤星形结构，如图？所示。考虑到220KV间隔层保护测控的重要性，以及220KV保护测控IED采用冗余配置的双光纤以太网接口，220KV间隔层采用100Mb双光纤星形网结构，220KV间隔层的保护测控IED通过光纤连接到相应的以太网交换机；5个10KV间隔均采用100Mb星形网络结构，10KV 的保护测控IED通过RJ45接口连接到相应配电所的以太网交换机。220KV和10KV间隔层网络，均通过双光纤链路连接到站控层的冗余配置的双星形光纤以太网。这一网络架构使整个通信系统具有通信速率快、可靠安全、易于扩展的特点。3.3 以太网交换机在网络化的IEC61850变电站综合自动
13、化系统中，以太网交换机除了用于构建各种网络架构和传输控制命令和监测数据以外，还通过网络传输间隔设备之间的跳闸命令和闭锁信号。因此，在IEC61850系统中，以太网交换机是极其重要的设备，设计中必须考虑采用符合IEC61850-3标准的产品。在IEC61850-3标准中，提出了对工业级以太网交换机应满足与安装在变电站间隔层就地的保护测控装置一样的环境、机械以及电磁兼容的要求。具体标准引用了IEC61000-6-5和IEEE P1613标准。此外，为了保证网络传输的实时确定性及安全性和组网的灵活性，应采用支持多种光纤和铜以太网通信接口的网管型交换机，该交换机应提供全双工工作、虚拟局域网（VLAN）
14、、服务质量（QoS）、生成树（STP）和快速生成树（RSTP）、IGMP侦听、端口镜像、远程访问拨入用户服务（RADIUS）、终端访问控制器访问控制系统（TACACS+）、简单网络管理协议（SNMP）等实时传输和控制、安全及管理功能。3.4 间隔层智能电子设备（IED）在基于IEC61850标准的变电站自动化系统中的 间隔层IED设计考虑方面， 所选择的IED首先满足电解铝现场对保护测控功能和性能的要求，特别需要提出的是，为了保证所选择设备的长期安全可靠运行，尤其需要考虑IED的电磁兼容(EMC) 、机械及气候环境等方面的性能，必须满足IEC61850-3部分标准中提出的要求。作为基于IEC6
15、1850标准的变电站自动化系统，所选择的IED应具有嵌入式IEC61850规约，并提供完整的数据和服务模型，这包括各种保护测控IED所需要的相应的逻辑节点数据模型以及GOOSE实时传输控制功能。在IEC61850系统中，GOOSE的引人应用是有别于传统变电站自动化系统的主要特征，所以在应用中是必须考虑的。兰铝项目设计始于2006年初，尽管当时在系统设计中提出了基于GOOSE控制功能，特别是基于GOOSE的间隔之间的连锁功能，但后来考虑到国内的设计规程、项目验收以及用户运行维护水平等因素，在方案最终确认阶段并没有考虑实施基于GOOSE应用。但由于所选择的间隔层IED支持完整的模拟量和数字量传输功
16、能，将来通过IED组态即可实施用户需要的扩展应用。为了保证IED的互操作性，所选择的IED还应根据IEC61850-10标准通过KEMA以及中国电科院的一致性测试，这一点对于保护用户将来的投资是非常重要的。此外，在设计中还考虑了采用的IED在电解铝等行业应具有多年成功的现场应用经验，并应提供基于IEC61850 GOOSE的成功的商业运行经验。4.兰铝220KV整流变综合自动化系统的特点兰铝整流变综合自动化系统，其监控范围包括一个220KV整流变电所和五个10KV配电所，它主要由支持间隔层IEC61850功能的保护测控IED、以太网交换机以及监控计算机三部分组成，它是一个完整的满足IEC618
17、50站控层和间隔层要求的变电站自动化系统，如图2所示。兰铝整流变自动化系统以灵活多样的“组态方式”而来实现各种保护测控装置（IED）的互联以及软硬件的集成，构成一可靠的IEC61850站控层和间隔层解决方案。兰铝整流变自动化系统具有以下特点：1）控主站采用双服务器和双监控工作站的冗余配置方案，另外还配置一台工程师工作站用于保护测控IED是组态设定、系统参数设定、故障绿波分析及日常维护等。监控系统软件采用客户/服务器（C/S）结构，它可以减少网络负荷，提供柔性性能，为系统的冗余功能打下良好的基础。它可以用于单机或双机、多路远程通信，也可以作为局域网的当地控制系统。其各种服务器都有多客户支持能力，
18、即它们不但可以支持本地计算机其他客户的请求，也可以支持网络上其他计算机客户任务的请求，完成整流变的监控功能。2）整个系统的配置充分利用IEC61850系统的通信特性，采用高度集成的配置方案，取消了常规系统的RTU、主控单元、故障录波装置、备自投等设备，从而节省了大量的硬件、屏柜、布线等费用，并形成一个易于扩展的、具有互操作性的自动化系统。3）采用100Mb光纤双星形网的冗余结构，结合满足IEC61850-3标准的“变电站级”以太网交换机，提供一个高速的和高可靠性的站层和间隔层通信网络。4）220KV间隔层IED采用保护测控独立的配置方案，通信接口采用100Mb双光纤接入方式，采用冗余介质切换以
19、保证通信的可靠性。这一配置方案除了保证站层和间隔层之间的高速通信外，还具有高EMC性能，可满足220KV整流变间隔层设备的测控要求。5）从经济和技术方面综合考虑，10KV间隔层IED采用保护控制一体化的配置方案，通信接口采用10/100Mb自适应RJ45接入方式。这一配置方案在满足10KV间隔保护测控要求的基础上，通过降低10KV间隔层IED的配置，并同时减少10KV间隔层以太网交换机的开销来达到减少设备费用的目的。6）以太网交换机采用采用符合IEC61850-3标准的Multilink系列交换机。该系列交换机除了提供适应变电站环境的工业级交换机的所有实时传输和控制、安全及管理等功能外，还支持
20、小于每跳5ms的环网故障切换性能，并提供光纤断线检测、GOOSE优先等功能，用于优化整个整流变自动化系统的性能。7）所采用的220KV和10KV间隔层保护测控装置，均支持完整的GOOSE功能，可实现间隔层IED之间的数字量和模拟量的实时信息传输，将来需要时通过组态可实现间隔层之间连锁、备自投、闭锁式母线保护等功能。8）间隔层保护测控装置采用GE公司UR系列IED和F650馈线保护装置。UR系列IED均支持嵌入式IEC61850间隔层设备所需的所有保护、测控及通信功能，并具有完整的间隔层设备之间的GOOSE实时控制功能。9）整个系统配置1台GPS装置对全站系统进行对时，同时系统可通过SNTP网络
21、统一对时。10）整流机组监控PLC系统的单机组总PLC和其它四组PLC以总线方式通讯，各单元之间组成Profibus DP环网，机组总PLC向上以双以太网方式接入直流屏微机室交换机。5. 兰铝220KV整流变综合自动化系统的配置方案5.1 概述兰铝项目的保护监控范围，包括1个220KV整流变电所和5个10KV配电所。220kV部分按配电单元分布划为2个进线回路、1个母联回路、2个动力变压器回路、6个整流机组回路、2个PT回路共13个间隔。10kV部分共设五个配电室，每个配电室均采用单母线分段结线。五个10KV配电室共有89个间隔。以下介绍的配置方案，包括兰铝整流变综合自动化系统使用的站控层计算
22、机监控设备、220KV和10KV间隔层保护测控装置以及站控层和间隔层应用的以太网交换机。5.2 站控层站控层硬件设备由数据库服务器、监控工作站、以太网交换机、GPS同步时钟以及模拟屏等组成。站控层网络采用100Mb冗余光纤以太网星形结构，由2台冗余配置的工业级以太网交换机和光缆组成。监控计算机设备包括2台IBM机架式数据库服务器、2台IBM监控工作站、1台IBM工程师工作站以及LCD显示器、打印机、UPS等辅助设备。2台数据库服务器及2台监控工作站均采用冗余热备份方式构成，每个系统都可独立地获取所连接的IED 的内部数据，完成220KV整流所和5个10kV配电所的保护测控功能。后台监控系统的3
23、台工作站均采用工业控制级计算机，其中2台监控工作站用于系统运行的监视和控制，另1台工程师工作站则用于保护测控IED的组态和整定、系统参数设定、故障录波分析及日常维护等。后台监控系统软件包括FARADSEA4.0监控软件、SQL数据库服务器软件、Windows 2000 Server操作系统、IEC61850接口服务器软件、IEC61850客户端软件、Windows 2000 Office办公软件、西门子PLCOPC接口软件等，共同完成整个监控系统的信号采集和各控制点的控制任务。监控软件采用客户/服务器工作模式，2台系统工作站按主从机方式配置为双机冗余热备份系统，任何一台计算机故障均不会影响整个
24、系统的正常运行。整流监控PLC系统的单机组总PLC和其它四组PLC以总线方式通讯，各单元之间组成Profibus DP环网，机组总PLC向上以双以太网方式接入直流屏微机室交换机。在主控室内还设有一模拟监控屏, 模拟监控屏经过通信以以太网通讯方式与系统工作站相联，直观显示220kV及整流所、全厂10kV系统和整流系统的运行状态。5.3 以太网交换机在该项目中，采用GE公司的Multilink系列以太网交换机。这是专门为变电站恶劣环境应用设计的工业级以太网交换机，它除了提供工业级交换机的所有功能以外，还符合IEC61850-3标准并经现场运行证实其性能；此外，它支持智能环网冗余切换、光纤链路丢失和
25、GOOSE优先等功能，为IEC61850变电站综合自动化系统应用首选设备。在本项目中，在站控层和间隔层均配置ML2400网管型的以太网交换机。以太网交换机安装在三个地点，即主控楼微机室、直流屏微机室以及10KV间隔层就地开关柜上。监控计算机设备和模拟屏连接到主控楼微机室交换机屏的2台以太网交换机；220KV间隔层保护测控装置连接到直流屏微机室的14台以太网交换机；10KV间隔层保护测控装置则就近连接到各10KV配电所的10KV开关柜上的8台以太网交换机上。10KV配电所的以太网交换机通过双光纤链路与直流屏微机室的交换机连接。站控层的直流屏微机室配置有2个以太网交换机屏，每个交换机屏安装有7台M
26、L2400交换机，每台交换机提供8个100Mb ST接头的多模光纤接口。主控楼微机室配置的2台ML2400交换机，每台交换机提供8个100Mb ST接头的多模光纤接口和8个10M/100M自适应RJ45接口。10KV间隔层的交换机，均安装在各配电所的10KV母联上。各配电所的以太网交换机的配置方案如下：1）10KV整流所配置2台ML2400交换机，其中一台提供4个100Mb ST接头的多模光纤接口和8个10M/100M自适应RJ45接口，另一台提供4个100Mb ST接头的多模光纤接口和16个10M/100M自适应RJ45接口。2）10KV电解烟气净化室配置2台ML2400交换机，每台交换机提
27、供2个100Mb ST接头的多模光纤接口和8个10M/100M自适应RJ45接口 。3）10KV空压站配置1台ML2400交换机，提供2个100Mb ST接头的多模光纤接口和16个10M/100M自适应RJ45接口。4）10KV铸造分配配置1台ML2400交换机，提供提供2个100Mb ST接头的多模光纤接口和8个10M/100M自适应RJ45接口。5）10KV炭素分配配置2台ML2400交换机，提供2个100Mb ST接头的多模光纤接口和8个10M/100M自适应RJ45接口。5.4 间隔层保护测控IED根据本项目对220KV和10KV保护测控装置的要求，除了提供相应的保护测控功能以外，所有
28、保护测控装置应具有完整的相关的IEC61850数据和服务模型，并支持GOOSE/GSSE功能。220KV间隔层保护测控装置采用GE公司的UR系列IED，这是GE公司采用高性能通用软硬件平台开发的高端系列产品，它覆盖从发电、输电、配电的应用领域，在业界已有近10年的应用经验，广泛应用于发电厂、输配电系统以及工业系统。UR系列产品也是业界首先推出的全系列支持IEC61850标准的产品，其最新推出的固件版本同时支持IED之间传输数字和模拟量传输功能（GOOSE/GSSE）。10KV间隔层保护测控装置采用GE公司的F650间隔控制器，该IED同样支持相关的IEC61850数据和服务模型以及GOOSE/
29、GSSE控制功能。在近几年的国外UCA/IEC61850项目中，已有大量的UR系列IED和F650装置投入商业运行。5.4.1 220KV间隔层保护测控配置方案5.4.1.1 220KV线路间隔220KV线路保护按照主保护和后备保护独立的方式配置。主保护采用一台L90光纤线路差动保护，与电厂侧L90配套使用提供线路电流差动主保护功能；后备保护采用F35馈线保护装置，提供过流后备保护功能。每条220KV线路配置一台C30测控装置，完成本间隔遥信量的采集和控制功能。此外，每条220KV线路配置一块EPM5500多功能表计，采集电流、电压、有功、无功、电量等遥测量。保护测控装置以及多功能表安装在22
30、0KV进线保护测控屏上。L90光纤线路纵差保护提供的保护和控制功能包括：带自适应制动的电流差动保护、相间及接地距离保护、相间和中线方向过流保护、相间接地和中线过流保护、负序电流保护、相过压和低电压保护、短引线保护、直接传输跳闸保护和自动重合闸和同期检测等。F35提供的保护功能包括：相间过流及速断保护、接地（零序）或灵敏接地保护、中线过流保护、负序过流保护、电压及频率保护。5.4.1.2 220KV母联间隔220KV母联配置一台F35馈线保护作为母联保护，F35提供的母联保护测量功能包括：母联过流保护、母联速断过流保护以及母线电压测量功能。220KV母联配置一台C30测控装置，完成本间隔遥信量的
31、采集和断路器的控制功能。此外，220KV母联还配置一块EPM5500多功能表完成母联电流等遥测功能。保护及测控装置安装在220KV母联保护测控屏上。5.4.1.3 220KV母线间隔220KV母线配置2套B90母线保护装置。B90提供的保护功能包括：有制动和无制动的母线差动保护、断路器失灵保护、末端故障保护、瞬时过流和延时过流保护。B90母差保护具有低于一个周波的动作时间，并具有快速可靠的CT饱和检测、动态母线仿形、检查段以及用于监视目的的欠压监视等功能。5.4.1.4 220KVPT间隔每个220KV PT间隔配置一台F35保护装置，完成各段母线电压的检测和报警信号输出，完成PT回路信号量的
32、采集和隔离刀的控制。2个PT间隔共配置2台F35完成保护和测控功能，2台PT间隔保护装置安装在同一面屏体中。5.4.1.5 220KV动力变间隔根据保护主、后备保护分开配置的原则，每台动力变主保护配置1台T35变压器保护装置,实现电流差动主保护功能；配置1台F35馈线保护装置作为高压侧后备过流保护。保护装置安装在220KV动力变保护、测控屏上。每条220KV动力变线路配置一台C30测控装置，配置一台EPM5500，完成本间隔遥信量、遥测量的采集和断路器的控制功能，另每条回路配套一套电压切换箱。保护及测控装置安装在220KV动力变GIS间隔保护测控屏上。T35提供的保护功能包括：双斜率比率制动的
33、电流差动保护、差流速断保护、过流后备保护。F35提供的保护功能包括：高压侧复合电压启动的过流保护、过负荷保护、高压侧间隙零序过流和零序过电压保护、高压侧及中性点反时限零序电流保护。对于动力变的本体瓦斯保护、有载分接开关瓦斯保护、本体压力释放阀保护、有载分接开关压力释放阀保护、温度高等保护跳闸，通过本体保护接点直接接入保护装置的状态输入实现保护跳闸及完成保护动作信号采集。5.4.1.6 220KV调压整流机和整流机组间隔220KV整流机组馈线间隔，配置一台F35保护装置，配置一台C30测控装置，配置一台EPM5500测量表计，它们共同配合完成本间隔的保护、控制和测量功能。此外，还配置一台电压切换
34、箱完成PT电压切换功能，单独组屏。每台调压整流变压器配置一台F35保护装置，调压整流变压器F35保护装置和机组PLC共同组屏放在整流室。F35提供的保护功能包括：调压整流变过电流保护、调压整流变速断保护、调压整流变复合闭锁过流保护、整流变分支过流保护。5.4.1.7 220KV整流变谐波装置间隔F35为多馈线保护装置，利用一台装置可完成一套整流机组滤波装置的保护功能。F35保护装置安装在滤波开关柜内。F35提供的保护功能包括：电流速断保护、过流保护、 低电压和过电压保护、不平衡电流保护和分支电流保护。5.4.2 10KV间隔保护测控装置10KV间隔包括整流所总配、电解烟气净化、空压站、炭素、铸
35、造部共五个配电室。这五个配电室的各进线、母联和馈出回路，均采用保护控制一体化的配置方案。10KV各分配的每回进线、母联和馈出线，各配置一台F650间隔保护测控装置，共配置89台F650装置。此外，在各10KV间隔还配置一块EPM5500多功能电表。F650和EPM5500 安装在对应开关柜上。F650提供保护控制功能包括：过电流保护、速断保护、零序过流保护、低电压和过电压保护、不平衡电流保护、小电流接地选线、电动机再起动闭锁、电动机启动时间监视；断路器控制、断路器位置信号采集、手车工作位置、手车试验位置、远方就地选择等。 6结语随着IEC61850标准以及国内等同IEC61850标准的DL/T
36、860.X变电站通信网络和系统标准的颁布实施，IEC61850已成为唯一的变电站自动化系统标准，而变电站自动化系统的应用也进入了一个新的发展阶段。目前，经过多年来现场测试和应用，基于站控层和间隔层的IEC61850变电站自动化系统已臻于成熟，已开始引入电力及工业系统应用。兰铝220KV整流变自动化系统，为国内在铝行业第一套按照商业化运行设计的、完全基于站控层和间隔层IEC61850标准的变电站自动化系统。这一系统已经在2007年4月投入商业运行。实际应用表明，基于IEC61850的变电站自动化系统，和传统变电站自动化系统相比，不仅显著提高整个系统的监控性能，而且通过优化设计减少了硬件的配置，从而节省了大量的硬件、屏柜、布线等费用，并形成一个易于扩展的、具有互操作性的自动化系统。此外，由于该系统配置的间隔层IED支持完整的GOOSE特性，将来仅需通过组态即可提供各种基于间隔层以太网的保护控制功能，可进一步优化该系统的整体性能。13点阵打印机工作站 2工作站 1HMI冗余光纤以太网 以太网交换机图2 兰铝220KV整流变综合自动化系统网络结构图10KV间隔层 IEDF650模拟屏数据库服务器激光打印机220KV间隔层 IEDUR工程师工作站