朱　超，張兆君，倪玉玲，繆曉剛，吳興泉

（1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇南京211102；2.國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇鹽城224005）

智能變電站PMU通信服務(wù)結(jié)構(gòu)研究

朱超1，張兆君1，倪玉玲2，繆曉剛1，吳興泉1

（1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇南京211102；2.國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇鹽城224005）

鑒于現(xiàn)有的同步相量測(cè)量單元（PMU）對(duì)象模型無法滿足其需要計(jì)算頻率變化率等測(cè)量值，無法提供可路由的安全通信協(xié)議，介紹了IEC 61850-90-5基本概念，并在分析IEC 61850-90-5和IEEE C 37.118兩者異同的基礎(chǔ)上，提出了基于IEC 61850-90-5的PMU信息模型，著重研究了按照IEC 61850-90-5的要求應(yīng)用于同步相量交換的通信服務(wù)，并配置了新的傳輸和控制塊，改進(jìn)了現(xiàn)有的PMU對(duì)象模型，提高了IEEE C 37.118信息IEC 61850-90-5轉(zhuǎn)變的能力，更好地表現(xiàn)了同步相量，并為PMU同主站之間建立統(tǒng)一通信模型打下了理論基礎(chǔ)。

同步相量測(cè)量裝置；對(duì)象模型；IEC 61850-90-5；通信服務(wù)結(jié)構(gòu)

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)不斷成熟，同步相量測(cè)量裝置開始應(yīng)用于智能變電站中?？紤]到智能電網(wǎng)是一個(gè)互操作的系統(tǒng)［1］，它要求同步相量測(cè)量單元（PMU）模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能清晰［2，3］，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題［4］，并為智能一次設(shè)備的發(fā)展鋪平了道路。目前，需要研究的內(nèi)容主要包括：基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的PMU建模、采樣值報(bào)文的解析、時(shí)間同步、多媒體消息服務(wù)（MMS）及信息共享的內(nèi)容［5］。

在廣域測(cè)量應(yīng)用中，PMU同主站的通信采用IEEEC37.118標(biāo)準(zhǔn)［6］。IEC 61850-90-5對(duì)C37.118發(fā)送內(nèi)容與通信任務(wù)的傳輸方式進(jìn)行了規(guī)范，這種傳輸方式能夠與IEC 61850兼容。通過分析IEEEC37.118的4類通信報(bào)文（命令、配置請(qǐng)求、文件頭信息和數(shù)據(jù)傳輸），IEC 61850-90-5給出了IEEE C37.118與IEC 61850數(shù)據(jù)模型之間的映射關(guān)系。這對(duì)于在基于PMU的廣域測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用IEC 61850技術(shù)有重要參考價(jià)值［6］。

文中通過比較IEC 61850-90-5和IEEEC37.118兩者異同點(diǎn)，提出了一種基于IEC 61850-90-5的PMU對(duì)象模型，該模型在數(shù)據(jù)對(duì)象測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)（MMXU）中添加了頻率變化率（HzRte），滿足了PMU需要計(jì)算頻率變化率測(cè)量量的要求，還提高了靈活性以適應(yīng)更多應(yīng)用功能的需要。同時(shí)還研究了IEC 61850-7-2中按照IEC 61850-90-5要求應(yīng)用于同步相量交換的通信服務(wù)，并為了配置新的傳輸和控制塊，明確給出了具體的會(huì)話協(xié)議結(jié)構(gòu)，使模型功能更加清晰。

1　 IEC 61850-90-5

IEC 61850-90-5是通過廣域網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)字化的系統(tǒng)狀態(tài)和時(shí)間同步的電流測(cè)量值的通信協(xié)議，通過這種信息發(fā)送方式就可以實(shí)現(xiàn)基于在變電站自動(dòng)化中已經(jīng)獲得普遍應(yīng)用的IEC 61850協(xié)議的廣域測(cè)量、保護(hù)與控制（WAMPAC）系統(tǒng)［7］。

2003年，為了提高時(shí)間同步相量測(cè)量的準(zhǔn)確度，IEEE開始了把IEEE 1344轉(zhuǎn)變?yōu)镮EEEC37.118的工作。這一改進(jìn)需求來自于對(duì)2003年北美大停電事故的事后分析。2009年，在提出雙徽標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的要求時(shí)，對(duì)IEEEC37.118和IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)估，兩者比較結(jié)果如表1所示。

表1　IEEE C37.118和IEC 61850兩者間的比較

在提出雙重徽標(biāo)要求之前，北美同步相量項(xiàng)目計(jì)劃（NASPI）在工作中產(chǎn)生了許多對(duì)同步相量測(cè)量的要求，這些要求包括跨越整個(gè)北美大陸的同步相量安全、大規(guī)模、廣域傳輸?shù)男枰?。IEC/IEEE聯(lián)合工作組制訂策略，把IEEEC37.118拆分為兩部分［8］，同時(shí)還要保持向基于IEC 61850技術(shù)的轉(zhuǎn)變，以滿足NASPI的要求。IEEEC37.118.1繼續(xù)作為定義同步相量測(cè)量技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)，而IEEEC37.118.2則是滿足當(dāng)前系統(tǒng)要求的IEEE通信協(xié)議，使IEC 61850-90-5能夠成為可擴(kuò)展性更強(qiáng)也更安全的協(xié)議來滿足NASPI的要求。

IEEEC37.118.1：提出了電力系統(tǒng)的同步相量測(cè)量。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了在所有系統(tǒng)運(yùn)行條件下的同步相量、頻率和頻率變化率。它規(guī)定了對(duì)這些測(cè)量量的評(píng)估方法并提出了在穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)2種情況下都與標(biāo)準(zhǔn)相一致的要求，時(shí)標(biāo)和同步要求也包括在其中。性能方面的要求通過一個(gè)參考模型進(jìn)行了細(xì)化，表現(xiàn)地非常具體。這個(gè)文件對(duì)PMU進(jìn)行了定義，既可以是一個(gè)單獨(dú)的物理裝置，也可以是另外物理裝置中的功能單元。該標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定硬件、軟件或者相量、頻率以及頻率變化率的計(jì)算方法。

IEEEC37.118.2：定義了電力系統(tǒng)設(shè)備之間實(shí)時(shí)交換同步相量測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。它規(guī)定了在PMU、相量數(shù)據(jù)集中器和其他應(yīng)用功能之間實(shí)時(shí)通信的報(bào)文發(fā)送方式，可以采用任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議實(shí)現(xiàn)。它還規(guī)定了報(bào)文的類型、內(nèi)容和用途。對(duì)數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容和用途，對(duì)數(shù)據(jù)類型與格式也作了規(guī)定，對(duì)典型的測(cè)量系統(tǒng)以及通信選項(xiàng)及要求作出了描述。

IEC 61850-90-5主要參考了IEEE C37.118.1，作為同步相量的測(cè)量方法。IEC 61850-90-5的范圍是：（1）改進(jìn)61850的對(duì)象模型，更好地表現(xiàn)同步相量；（2）提供可路由的安全通信協(xié)議，可以通過那些IEC 61850應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ADPU）來傳送GOOSE報(bào)文或者采樣值；（3）提供從IEEEC37.118及其典型實(shí)施結(jié)構(gòu)向IEC 61850-90-5轉(zhuǎn)變的能力。

圖1　PMU的邏輯節(jié)點(diǎn)功能分布

2　基于IEC 61850-90-5的PMU信息模型

2.1現(xiàn)有PMU信息模型結(jié)構(gòu)的不足

IEC 61850將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)按照功能不同分為站控層、間隔層和過程層3層，同一功能可以分布在不同廠家提供的物理設(shè)備之間，且與物理設(shè)備無關(guān)。服務(wù)器用于提供數(shù)據(jù)，其他功能節(jié)點(diǎn)可訪問它的資源。邏輯設(shè)備用于聚集有關(guān)的邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)。邏輯節(jié)點(diǎn)是功能元件的容器，對(duì)功能元件進(jìn)行描述。每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)的輸出（狀態(tài)信息、測(cè)量值和計(jì)量值）、控制（開關(guān)量控制以及設(shè)定點(diǎn)控制）和設(shè)置在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中定義為數(shù)據(jù)屬性及語義。邏輯節(jié)點(diǎn)之間交換的信息就是這些專門的數(shù)據(jù)屬性及其語義代表的。PMU的邏輯節(jié)點(diǎn)功能分布如圖1所示。

圖1中，邏輯節(jié)點(diǎn)MMXU和MSQI成對(duì)出現(xiàn)，用來計(jì)算三相系統(tǒng)的測(cè)量值。它們從位于過程層中的邏輯節(jié)點(diǎn)TVTR和TCTR獲取三相采樣值，計(jì)算出基波電流相量、基波電壓相量、系統(tǒng)功率等后，將這些計(jì)算結(jié)果作為站控層邏輯節(jié)點(diǎn)IHM I的數(shù)據(jù)源。邏輯節(jié)點(diǎn)LLN0含有邏輯設(shè)備PMU的相關(guān)數(shù)據(jù)，用于描述所有邏輯節(jié)點(diǎn)的公共行為。RDRE是擾動(dòng)記錄邏輯節(jié)點(diǎn)，它接收間隔層邏輯節(jié)點(diǎn)TVTR、TCTR、GGIO發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)的啟動(dòng)判據(jù)，輸出符合“電力系統(tǒng)瞬態(tài)數(shù)據(jù)交換IEEE標(biāo)準(zhǔn)格式（COMTRADE）”的錄波文件［9］，進(jìn)而為站控層的邏輯節(jié)點(diǎn)RDRS提供服務(wù)。

然而，IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)中定義的MMXU和MSQI等兼容邏輯節(jié)點(diǎn)都不具備表示頻率變化率（HzRte）的數(shù)據(jù)成員，無法滿足PMU需要計(jì)算測(cè)量值的要求。若強(qiáng)行在邏輯節(jié)點(diǎn)中擴(kuò)展HzRte數(shù)據(jù)將引入更多的邏輯節(jié)點(diǎn)，做法不規(guī)范［10］。這是現(xiàn)有模型最大的不足。

此外，把IEC 61850應(yīng)用于變電站與變電站之間以及變電站與控制中心之間通信的工作，盡管要應(yīng)用于新的通信體系結(jié)構(gòu)/實(shí)施部署（IEC 61850-9-1/2），但是GOOSE技術(shù)仍然保持了不可路由狀態(tài)。也就是說，GOOSE報(bào)文必須直接映射到以太網(wǎng)［11］，保證傳輸報(bào)文信息要在4ms內(nèi)完成［12］，由此可見其對(duì)時(shí)間要求非常嚴(yán)格。這樣導(dǎo)致加密和其他影響傳輸速度的安全措施都不能采用，使防護(hù)措施的選擇以及其研究方向變得很狹隘。

2.2引入IEC 61850-90-5后的PMU信息模型

在IEEEC37.118.1標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了測(cè)量電壓或者電流相量、頻率、以及頻率變化率等同步相量的方法，而且還將測(cè)量量分為保護(hù)類別（P類）和測(cè)量類別（M類）。在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中，現(xiàn)有的MMXU定義了表示電壓/電流測(cè)量值和頻率的數(shù)據(jù)對(duì)象。而在IEC 61850-90-5中，利用測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)（MMXU），對(duì)測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)（MMXU）進(jìn)行擴(kuò)展，添加數(shù)據(jù)成員HzRte，來表示頻率變化率這一信息。

圖2為引入IEC 61850-90-5后的PMU信息模型。圖中PMU1為PMU所對(duì)應(yīng)的邏輯設(shè)備的實(shí)例；MMXU表示運(yùn)行時(shí)測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)，邏輯節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)以電流/電壓相量、有功功率、無功功率和系統(tǒng)頻率為主，這里對(duì)其有功功率信息TotW詳細(xì)展開。MMXU. TotW作為數(shù)據(jù)對(duì)象，其數(shù)據(jù)屬性包括測(cè)量瞬時(shí)值（instMag）、死區(qū)值（mag）、品質(zhì)（q）、單位（units）等。數(shù)據(jù)對(duì)象MMXU.HzRte屬于公共數(shù)據(jù)類測(cè)量值（MV）而不屬于基本數(shù)據(jù)類模擬值（Analogue Value），以保證MMXU的數(shù)據(jù)成員之間相統(tǒng)一。數(shù)據(jù)成員HzRte的成功添加使得PMU乃至監(jiān)控系統(tǒng)不再是局限于電網(wǎng)某時(shí)刻的頻率值，而是能夠清晰地看出頻率變化趨勢(shì)，從而提供異常預(yù)警、狀態(tài)評(píng)估和決策支持［11］。

圖2　基于IEC 61850-90-5的PMU的信息模型

同步相量測(cè)量需要另一個(gè)重要信息是能夠知道采樣速率。在IEC 61850中，是通過合理配置之前已經(jīng)存在的MMXU數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)現(xiàn)的，對(duì)計(jì)算方法（ClcM th）的例舉表進(jìn)行了擴(kuò)展，保護(hù)類和測(cè)量類都包含在內(nèi)。

計(jì)算模式（ClcMod）：IEEEC37.118.1可以規(guī)定測(cè)量方法為周期性的。IEC 61850-7-4用于ClcMod的值確定為周期性（PERIOD）。

計(jì)算周期類型（ClcIntvTyp）：IEEE C37.118通常是以每秒為周期進(jìn)行測(cè)量的。而IEC 61850-90-5具有更多的靈活性以適應(yīng)其他應(yīng)用功能的需要，增加了對(duì)毫秒（MS）、每周波（PER-CYCLE）和周波（CYCLE）周期類型的支持。要仿效IEEEC37.118功能，應(yīng)該采用MS值。

計(jì)算間隔周期（ClcIntvPer）：按照ClcIntvPer的值設(shè)置。

IEEEC37.118也允許傳送離散的數(shù)字信息。這些語義/數(shù)據(jù)對(duì)象已經(jīng)作為數(shù)據(jù)集的獨(dú)立構(gòu)件存在于IEC 61850中。

圖3　IEC 61850-90-5的通信服務(wù)結(jié)構(gòu)

3　基于IEC 61850-90-5的PMU通信模型

IEC 61850具有抽象通信服務(wù)接口（ACSI），對(duì)IEC 61850所支持的各種通信服務(wù)含義作出了規(guī)定。文中著重研究IEC 61850-7-2中按照IEC 61850-90-5的要求應(yīng)用于同步相量交換的那些服務(wù)，具體如圖3所示。

MMXU邏輯節(jié)點(diǎn)用于表示按照IEEE C37.118.1規(guī)定生成的同步相量測(cè)量值。MMXU的信息被放入一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集的發(fā)送由恰當(dāng)?shù)目刂茐K控制，如GOOSE或者采樣值（SV）控制塊。值得注意的是，數(shù)據(jù)集可以包括除了同步相量測(cè)量量之外的其他信息。IEC 61850-90-5定義了新的控制塊來處理可路由的IEC 61850-90-5語義。RS控制塊用于控制可路由的SV數(shù)據(jù)，而RG控制塊用于控制可路由的GOOSE狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)集和控制塊的組合確定了要使用哪種服務(wù)來交換數(shù)據(jù)集信息。根據(jù)控制塊的類型（RS或者RG類型），分別按照IEC 61850-9-2和IEC 61850-8-1中確定的規(guī)則生成應(yīng)用報(bào)文并且對(duì)其編碼。應(yīng)用報(bào)文裝入IEC 61850會(huì)話層，通過IEC 61850-90-5的特殊密鑰提供安全保障與管理。被封裝的應(yīng)用報(bào)文通過UDP/IP組播服務(wù)發(fā)布，使用區(qū)分服務(wù)控制協(xié)議（DSCP）來提供IP優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，這樣數(shù)據(jù)包就不容易由于路由器擁塞而丟失。

為了配置新的傳輸與控制塊，對(duì)IEC 61850-6的變電站配置語言（SCL）做了擴(kuò)展。IEC 61850-90-5會(huì)話協(xié)議具有在單個(gè)會(huì)話協(xié)議數(shù)據(jù)單元（SPDU）中傳送GOOSE或者SV應(yīng)用報(bào)文（APDU）組的能力。這個(gè)協(xié)議還能夠支持基于以太網(wǎng)的GOOSE和SV數(shù)據(jù)包安全安全傳輸隧道，以使現(xiàn)有的GOOSE和SV報(bào)文更容易在變電站和控制中心之間變換。具體的會(huì)話協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖4所示。

為了提供安全性，實(shí)施完美傳送（perfect-forward）的安全概念。這個(gè)安全方式設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓加密密鑰以某種特定的方式旋轉(zhuǎn)，要能給信息訂閱者一個(gè)警示信息，讓訂閱方知道下一次密鑰旋轉(zhuǎn)即將發(fā)生（TimeToNextKey）并檢查是否與當(dāng)前的密鑰失去同步。IEC 61850-90-5安全規(guī)則強(qiáng)制在整個(gè)SPDU內(nèi)容上使用識(shí)別標(biāo)識(shí)，識(shí)別標(biāo)識(shí)通過對(duì)稱密鑰實(shí)現(xiàn)，用對(duì)稱密鑰創(chuàng)建一個(gè)哈希運(yùn)算消息認(rèn)證碼（Hash-based Message Authentication Code-HMAC）。最后，IEC61850-90-5會(huì)話協(xié)議支持對(duì)SPDU有效信息內(nèi)容進(jìn)行加密。

SPDU是通過組播UDP/IP發(fā)送。過去，應(yīng)用UDP/IP組播是有問題的，因?yàn)楹茈y確定/配置數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。許多的IP組播數(shù)據(jù)包是通過路由器所支持的各個(gè)路徑發(fā)送出去的。為了有助于控制和路徑選擇，IEC 61850-90-5明確提出了使用網(wǎng)絡(luò)組群管理協(xié)議第3版（IGMPV3∶RFC3376）。IGMPV3與之前版本IGMP的差別在于組播地址訂閱可以基于發(fā)布方的源IP地址進(jìn)行過濾，即源地址過濾（Source Filtering）。通過源地址過濾，路由器就可以確定出合適的路徑，并通過這條路徑來發(fā)送組播數(shù)據(jù)，避免了把數(shù)據(jù)包通過所有可能路徑發(fā)送出去的現(xiàn)象。

密鑰管理和密鑰分配中心協(xié)議（KDC）是以組群解釋域（RFC3547-GDOI）為基礎(chǔ)的。組群解釋域具有密鑰分配中心安全交換密鑰的能力，或者是客戶請(qǐng)求密鑰，或者是密鑰分配中心把密鑰發(fā)送到適當(dāng)?shù)挠嗛喎?。最初組群解釋域只允許把密鑰與IP地址聯(lián)系在一起，證明了這個(gè)安全模式/要求對(duì)IEC 61850-90-5而言是不夠的。所以對(duì)組群解釋域協(xié)議做了擴(kuò)展，以提供基于目的地址尋址、服務(wù)和數(shù)據(jù)集定義的密鑰管理。這樣，即便目的地址和數(shù)據(jù)集內(nèi)容相同，也能夠基于其發(fā)送服務(wù)（例如GOOSE或者SV）來分配和管理密鑰。

圖4　會(huì)話協(xié)議結(jié)構(gòu)

4　新標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)變

IEC 61850-90-5包括了IEEE C37.118.2向IEC 61850轉(zhuǎn)變的多方面內(nèi)容，向IEC 61850逐步轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）改變IEC 61850-6以支持通過變電站配置描述語言（SCL）來配置IEEEC37.118.2。

（2）在IEC 61850-90-5的環(huán)境中使用GOOSE或者SV而不需要明確的控制塊交互。這樣就可以利用SCL配置，并且用IEC 61850-90-5取代了IEEE C37.118.2，而不需要通過TCP/IP來支持完整的IEC 61850-8-1（如MMS）。

IEEEC37.118的應(yīng)用促成了結(jié)構(gòu)化部署的實(shí)體設(shè)備在現(xiàn)有系統(tǒng)中的運(yùn)用，即所謂的相量數(shù)據(jù)集中器（PDC）。PDC的主要目的是提供擴(kuò)展性更強(qiáng)的同步相量測(cè)量量發(fā)送功能，因?yàn)橥ǔＷ冸娬镜耐ㄐ拍芰τ邢?，而且一般都不能把測(cè)量量發(fā)送到在數(shù)量上能夠滿足要求的客戶端。PDC的另一個(gè)典型目的是提供不同的PMU測(cè)量量之間的時(shí)間匹配功能，這樣就不再要求數(shù)據(jù)客戶端具備這一功能了（如PDC作為客戶應(yīng)用功能的延伸）。在IEC 61850-90-5的環(huán)境下，PDC需要依據(jù)IEC 61850和SCL的代理/建模能力來配置。IEC 61850-90-5包括了支持PDC概念的清晰而明確的建模方法。另一個(gè)得到解決的問題是實(shí)施協(xié)議，它清楚地確定了如何把IEEE C37.118.2的信息轉(zhuǎn)換到IEC 61850以及如何利用IEC 61850采樣值來可靠傳輸同步相量測(cè)量量。

5　結(jié)束語

為了使PMU裝置更好地應(yīng)用到智能變電站中，文中提出了一種基于IEC 61850-90-5的同步相量測(cè)量裝置的對(duì)象模型，該模型不僅滿足了PMU需要計(jì)算頻率變化率測(cè)量量的要求，提高了靈活性以適應(yīng)更多應(yīng)用功能的需要。還著重研究了IEC 61850-7-2中按照IEC 61850-90-5要求的應(yīng)用于同步相量交換的通信服務(wù)，同時(shí)對(duì)SCL做了擴(kuò)展，給出了具體的會(huì)話協(xié)議結(jié)構(gòu)，使模型功能更加清晰，更加明確。該對(duì)象模型為PMU同主站之間建立統(tǒng)一通信模型提供了理論支持，同時(shí)傳輸信息的防護(hù)措施不再受傳輸速度的限制，開拓了其發(fā)展領(lǐng)域。

［1］劉英挺，盧小峰，毛杰，等.智能電網(wǎng)通信及組網(wǎng)技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2013：34-38.

［2］徐瑞林，高晉，楊洪濤，等.智能變電站過程采樣值傳輸協(xié)議的分析與程序?qū)崿F(xiàn)［J］.江蘇電機(jī)工程，2012，31（3）：46-53.

［3］陳昊，張建忠，王玉榮.基于SV模型的風(fēng)速時(shí)間序列峰度分析［J］.中國(guó)電力，2011，44（1）：90-93.

［4］丁心志，李慧杰，楊慧霞，等.基于IEC/TC57國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀分析研究與展望［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，42（21）：145-154.

［5］王亮，裘愉濤，李力，等.廣域同步測(cè)量技術(shù)在智能電網(wǎng)保護(hù)與控制中的應(yīng)用［J］.江蘇電機(jī)工程，2015，35（2）：43-46.

［6］任雁銘，操豐梅.IEC 61850新動(dòng)向和新應(yīng)用［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，37（2）：1-6.

［7］IEC/TR 61850-90-5 Communication Networks and Systems for PowerUtilityAutomation-Part90-5：Useof IEC 61850 toTransm it Synchrophasor Information According to IEEEC37.118［S］.2012-01.

［8］Communication Networksand Systems for PowerUtility Automation.Use of IEC 61850 to Transmit Synchrophasor Information According to IEEEC37.118［S］.

［9］許勇，王慧錚，李倩，等.智能變電站同步相量測(cè)量裝置研制［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（11）：1-5.

［10］朱超，王銳，顧小宇，等.智能電站中電子式互感器數(shù)字接口的設(shè)計(jì)［J］.電器與能效管理技術(shù)，2015（11）：28-32.

［11］王義軍，劉斌，陳樨.智能變電站全站統(tǒng)一式通信網(wǎng)絡(luò)研究［J］.電測(cè)與儀表，2014，51（14）：27-31.

［12］王保義，王民安，張少敏.一種基于GCM的智能變電站報(bào)文安全傳輸方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，37（3）：87-92.

Research on Communication Service Structure of PMU in Intelligent Substation

ZHU Chao1，ZHANG Zhaojun1，NIYuling2，M IAO Xiaogang1，WU Xingquan1
（1.State Grid Jiangsu Electric PowerCompany Maintenance Branch，Nanjing 211102，China；2.StateGrid Yancheng PowerSupply Company，Yancheng 224005，China）

The existing objectmodel of PMU cannotmeet the requirement of computing the frequency variation or provide safe routable communication protocol.So in this paper，a PMU informationmodelbased on IEC 61850-90-5 isproposed after analyzing the sim ilarities and differences betw een IEC 61850-90-5 and IEEE C37.118.The communication service used for synchronousphasorexchange isstudied according to 90-5 protocol.And new transm ission and control blocksare configured to im prove the existing PMU objectmodel.Asa result，thismethod im proves transform ing ability from IEEE C37.118 to IEC 61850-90-5，and achieves better performance of synchronous measurement.It also lays the theoretical foundations for establishing a unified communicationmodelbetw een PMU andmaster station.

synchronized phasormeasurementunit（PMU）；objectmodel；IEC 61850-90-5；communication service structure

TM 76

A

1009-0665（2016）05-0048-05

朱超（1987），男，江蘇南京人，博士，從事變電站自動(dòng)化與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究工作；

張兆君（1977），男，江蘇金壇人，工程師，從事變電運(yùn)行工作；

倪玉玲（1990），女，江蘇鹽城人，碩士，從事智能變電站自動(dòng)化研究工作；

繆曉剛（1988），男，江蘇南通人，碩士，從事特高壓變電運(yùn)行工作；

吳興泉（1989），男，廣東中山人，碩士，從事特高壓變電運(yùn)行工作。

2016-04-15；

2016-06-08