IEC TR 61850-1-12026 电力设施自动化通信网络和系统 第1-1部分介绍和概述标准立项发展报告

IECTR61850-1-1:2026《电力设施自动化通信网络和系统第1-1部分：介绍和概述》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CommunicationNetworksandSystemsforPowerUtilityAutomation-Part1-1:IntroductionandOverview摘要随着全球能源转型进程加速和新型电力系统建设的深入推进，电力设施自动化领域对通信网络和系统的标准化需求日益迫切。IEC61850系列标准作为电力自动化领域最重要的国际标准体系之一，其第1-1部分（IECTR61850-1-1:2026）作为整个系列标准的纲领性文件和技术导览，为电力自动化通信网络和系统提供了全面、系统的介绍和概述。本报告基于对该标准文本的深入分析，系统阐述了其立项背景、技术架构、核心内容及行业应用价值。该标准由国际电工委员会（IEC）发布，现行有效，分类为遥控、遥测领域，发布于2026年2月26日，采用电子版加密PDF格式发行。本报告从技术演进脉络出发，梳理了IEC61850标准体系从最初的变电站自动化扩展到涵盖分布式能源、微电网、电动汽车等广泛领域的完整过程，深入剖析了该标准在支撑智能电网建设、促进能源互联网发展中的关键作用，并结合中国电力行业标准化实践，探讨了该标准对我国电力自动化领域标准体系建设的重要参考价值和借鉴意义。关键词：电力设施自动化；通信网络；IEC61850；变电站自动化；智能电网；标准化；互操作性Keywords:Powerutilityautomation;Communicationnetworks;IEC61850;Substationautomation;Smartgrid;Standardization;Interoperability1引言1.1立项背景全球能源体系正在经历前所未有的深刻变革。以可再生能源大规模开发利用为核心特征的能源转型，正在推动传统电力系统向高度数字化、智能化的新型电力系统演进。在这一进程中，电力设施自动化系统作为电力系统安全稳定运行的重要技术支撑，其信息化、智能化水平直接关系到整个电网的运行效率与供电可靠性。然而，不同厂商、不同系统之间长期存在的信息孤岛问题，成为制约电力自动化技术发展的关键瓶颈。缺乏统一的通信协议和数据模型标准，导致系统集成成本高昂、运维复杂度大、扩展灵活性差，难以满足新型电力系统建设的需要。在此背景下，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属技术委员会TC57（电力系统管理及信息交换标准化技术委员会）启动了IEC61850系列标准的制定工作。该系列标准最初以变电站内通信网络和系统为对象，旨在解决变电站自动化系统中不同智能电子设备（IntelligentElectronicDevice,IED）之间的互操作性问题。经过二十余年的持续发展和演进，IEC61850已从最初的变电站通信标准扩展为覆盖整个电力设施自动化领域的综合性标准体系，其应用范围延伸至分布式能源接入、新能源场站监控、电动汽车充换电设施、微电网控制、储能系统管理等诸多领域，成为智能电网和能源互联网建设不可或缺的基础性技术标准。1.2标准定位与作用IECTR61850-1-1:2026作为IEC61850系列标准的第1-1部分，在整体系列中扮演着“技术导览”和“纲领性文件”的关键角色。该技术报告并非涉及具体的技术实现细节，而是以介绍和概述的形式，为读者提供整个标准体系的完整框架和核心技术概念的总体说明。作为系列标准的入口文件和教学指南，IECTR61850-1-1:2026的主要作用体现在以下几个方面：第一，帮助初次接触IEC61850的技术人员快速了解系列标准的整体结构、各部分之间的关系以及各子标准的功能定位；第二，为系统规划者和技术决策者提供标准选择和组合应用的指导性建议；第三，为不同技术背景的读者（包括电力系统工程师、通信技术人员、项目管理人员等）建立统一的认知基础，促进跨领域的技术沟通与协作。该标准对整个标准体系的正确理解、有效实施和持续推广起到了重要的支撑和引导作用。1.3国际标准组织与制定程序本标准的制定和发布机构为国际电工委员会（IEC），具体由TC57技术委员会负责归口管理。IEC作为全球最具权威性的国际电工标准化机构之一，其标准制定遵循严格的程序规范，通常包括：提案阶段（NWIP）、准备工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）或委员会投票草案（CDV）、最终国际标准草案（FDIS）及正式出版等阶段。技术委员会下属的工作组（WG）负责具体技术内容的起草和研讨，各国家委员会通过投票程序参与标准的审查和批准。IECTR61850-1-1:2026以技术报告（TechnicalReport,TR）的形式发布，属于IEC标准体系中的指导性文件类别，旨在提供技术信息和指导建议，其权威性和参考价值得到国际电力行业的广泛认可。2IEC61850标准体系演进与技术架构2.1标准体系的形成与发展历程IEC61850标准体系的建设历程可追溯到20世纪90年代中期。当时，随着微处理器技术在电力二次设备中的广泛应用，变电站自动化系统的数字化水平持续提升，但不同厂商设备之间缺乏统一的通信标准，数据交换和系统集成面临严重障碍。为解决这一问题，IECTC57于1995年前后启动了关于变电站通信网络的标准化预研工作，联合美国电气和电子工程师协会（IEEE）等国际学术和标准化组织，开始制定面向变电站自动化的通信标准体系。2002年至2004年间，IEC61850系列标准的第一版核心标准相继发布，标志着变电站自动化领域迎来了统一通信标准的新时代。第一版标准主要包含以下核心组成部分：IEC61850-5（功能和设备模型的通信要求）、IEC61850-6（变电站配置描述语言SCL）、IEC61850-7系列（基本通信结构，包括抽象通信服务接口ACSI、公共数据类CDC、兼容逻辑节点类和数据对象类）、IEC61850-8-1（映射到制造报文规范MMS）以及IEC61850-9-2（采样值映射）。这些标准共同奠定了面向对象的变电站自动化通信架构的技术基础。2010年前后，随着全球智能电网建设的兴起和分布式能源的大规模接入，IEC61850标准的应用范围开始从变电站内部扩展到更广泛的电力系统自动化领域。为此，IECTC57对IEC61850系列进行了系统性的修订和扩展，陆续发布了第二版标准，增加了对分布式能源（DER）、广域测控、状态监测、变电站间通信等新应用领域的技术支持。同时，IEC61850-7-420（分布式能源逻辑节点）、IEC61850-90系列（应用指南）等技术文件相继补充到标准体系中，使IEC61850逐步发展成为覆盖电力设施自动化全领域的综合性标准体系。进入2020年代，面对能源互联网、数字电网建设和碳达峰碳中和目标带来的新挑战，IEC61850标准体系继续向纵深演进。IECTR61850-1-1:2026正是在这一技术背景下完成修订和发布的。该版本在系统和全局层面进一步梳理了系列标准的结构和脉络，纳入了近年来新增的技术专题和应用扩展，为新一代电力自动化系统的设计与建设提供了更加系统和完整的顶层指引。2.2标准体系架构解析IEC61850系列标准的整体架构可以从功能层次和数据流两个维度来理解。在功能层次上，该标准体系涵盖了从过程层（含互感器、智能终端等一次设备的状态感知与操作执行）、间隔层（含保护、测控等间隔级功能）、站控层（含监控后台、远动通信等站级功能）到云端/主站系统（含调度自动化、运维管理等广域应用）的完整功能层次。各个层次之间通过标准化的通信服务进行信息交互，实现数据的无缝流转和功能的灵活部署。IECTR61850-1-1:2026作为系列标准的技术导览，对上述架构进行了深入浅出的说明。该标准从系统工程的角度出发，全面介绍了IEC61850系列各部分标准的适用范围、技术特点与相互关联。在数据模型层面，标准强调基于逻辑节点（LogicalNode,LN）的面向对象建模方法，将电力系统的各类功能抽象为标准化定义的对象模型；在通信服务层面，概述了抽象通信服务接口（ACSI）所定义的各种服务模型及其映射方式；在工程配置层面，说明了基于变电站配置描述语言（SCL）的标准化配置方法。通过这三个核心维度的系统阐述，该标准为读者建立了理解IEC61850标准体系的方法论框架。2.3核心技术特性分析IECTR61850-1-1:2026所介绍的标准体系具有多项核心技术创新特性，这些技术特性使其在电力自动化通信领域具有显著优势和广泛适用性。面向对象的建模方法是IEC61850体系最突出的技术特点之一。标准将电力自动化系统中的各类功能实体抽象为逻辑节点，每个逻辑节点包含一组标准化的数据对象，每个数据对象具有明确的数据属性和语义定义。这种建模方法不仅保证了数据表示的一致性，还通过标准化的命名规范和语义定义，实现了不同厂商设备之间无歧义的信息交换，从根本上解决了传统规约中信息点表理解不一致的突出问题。抽象通信服务接口（ACSI）与特定通信服务映射（SCSM）相分离是IEC61850体系另一重要创新。ACSI定义了与具体通信技术无关的抽象服务模型，而SCSM则负责将这些抽象服务映射到具体的通信协议栈上执行。这种“抽象-映射”的双层架构设计，使得IEC61850标准体系能够适应不断演进的通信技术，例如从早期的MMS+TCP/IP到新一代的时间敏感网络（TSN）等，在不改变数据模型的前提下实现通信技术的平滑升级。自我描述能力和即插即用特性也是IEC61850体系的重要优势。基于SCL配置描述机制，系统中的每个IED设备都可以通过标准化的配置文件完整描述自身的功能、数据和服务能力。系统集成工具可以自动解析这些配置信息，实现设备的自动识别和功能的快速配置，大幅简化了系统集成和调试工作。高速采样值传输机制与GOOSE快速报文机制则为电力系统保护和控制应用提供了满足实时性要求的高性能通信服务。采样值（SV）服务支持过程层互感器采样数据的实时传输，而GOOSE服务则支持设备间保护联锁、跳合闸命令等关键信息的快速可靠传递，传输时延可控制在毫秒甚至微秒级别。3标准内容详解3.1范围与适用对象IECTR61850-1-1:2026明确了本技术报告的适用范围和服务对象。该标准适用于电力设施自动化各领域的技术人员、系统设计人员、项目管理人员及标准化工作者，作为阅读和理解IEC61850系列标准的入门通道和总览指南。标准所覆盖的内容范围包括：IEC61850系列标准的总体结构及各部分之间的逻辑关系、标准所采用的核心技术概念和架构思想、标准的典型应用场景和实施路线、以及标准与其他相关标准（如IEC61970、IEC61968等）之间的协调关系。在适用范围上，该标准所介绍的通信网络和系统涵盖了电力生产和供应全过程中的自动化系统，从发电厂、变电站、输配电网络到用户侧的各种电力设施，体现了IEC61850系列标准从变电站自动化向电力系统全环节扩展的技术趋势。3.2术语定义与核心概念作为导览性文件，IECTR61850-1-1:2026系统化地定义了理解整个IEC61850系列标准所需的核心术语和基本概念。这些术语定义不仅保证了标准文档体系内部的语义一致性，也为各应用领域的技术交流提供了共同语言。标准中阐释的核心概念包括：智能电子设备（IED）、逻辑节点（LN）、数据对象（DO）、数据属性（DA）、公共数据类（CDC）、抽象通信服务接口（ACSI）、特定通信服务映射（SCSM）、变电站配置描述语言（SCL）、面向通用对象的变电站事件（GOOSE）、采样值（SV）、制造报文规范（MMS）等。标准以通俗易懂的方式解释了这些概念之间的内在联系，帮助读者建立起系统的认知框架。3.3系列标准结构总览IECTR61850-1-1:2026以较大篇幅对IEC61850系列标准的总体结构进行了系统性梳理和介绍。该系列标准目前包含以下主要组成部分：IEC61850-1：介绍和概述（即本报告的对应标准化对象，2026版本以TR形式发布）；IEC61850-2：术语；IEC61850-3：通用要求，包括质量保证、环境条件和电磁兼容性等方面的要求；IEC61850-4：系统和项目管理，涉及工程管理、一致性测试等；IEC61850-5：功能和设备模型的通信要求；IEC61850-6：变电站配置描述语言（SCL）；IEC61850-7-1：基本通信结构——原理和模型；IEC61850-7-2：抽象通信服务接口（ACSI）；IEC61850-7-3：公共数据类（CDC）；IEC61850-7-4：兼容逻辑节点类和数据对象类；IEC61850-7-410：水力发电厂应用；IEC61850-7-420：分布式能源发电系统；IEC61850-8-1：特定通信服务映射到MMS；IEC61850-9-2：采样值映射；IEC61850-10：一致性测试；以及IEC61850-90系列应用指南（如90-1变电站间通信、90-5同步相量传输、90-7光伏逆变器、90-25变电站通信增强等）。标准对各部分的内容范围、技术要点和应用领域进行了精炼的概括，使读者可以快速定位所需的子标准。3.4典型应用与实施指引IECTR61850-1-1:2026在概述标准技术内容的基础上，进一步分析了IEC61850标准的典型应用场景和主要实施方式。在应用场景方面，标准列举了以下几个具有代表性的应用领域：在变电站自动化领域，IEC61850标准已得到广泛应用。基于GOOSE的间隔联锁和保护配合、基于SV的过程层采样值传输、基于MMS的站控层数据交互等已成为数字化变电站的标准技术方案，显著简化了二次回路设计，提升了运维效率。在分布式能源接入领域，IEC61850-7-420定义了分布式能源（包括光伏、风电、储能、燃料电池等）的逻辑节点模型，为分布式能源并网监控和调度管理提供了标准化的信息交互方案。随着分布式光伏和储能系统的爆发式增长，这一应用领域的重要性日益凸显。在广域测控与保护领域，IEC61850-90-5定义了基于IEC61850的同步相量传输方案，支撑广域测量系统（WAMS）的建设。这一应用为电力系统动态监视、低频振荡防控等提供了标准化的通信解决方案。在智能变电站与数字化换流站等新兴应用场景中，IEC61850标准继续发挥着核心作用，为设备状态感知、远程智能巡检、源网荷储协调控制等新型业务提供了统一的通信与建模框架。在实施指引方面，标准强调了系统化实施方法论的重要性，包括：根据应用场景选择合适的功能子集、遵循SCL配置流程进行系统集成、开展标准一致性测试以保证互操作性、以及在系统全生命周期内保持配置管理的规范性等。4主要参与单位介绍4.1IECTC57技术委员会IECTR61850-1-1:2026的制定与发布主要依托于国际电工委员会第57技术委员会（IECTC57）的组织框架和技术平台。IECTC57成立于1968年，全称为“电力系统管理及信息交换标准化技术委员会”（PowerSystemsManagementandAssociatedInformationExchange），是IEC体系内负责电力系统管理和信息交换技术领域国际标准制定的核心技术组织。经过五十余年的发展，TC57已建立了覆盖电力系统管理、通信和信息交换各主要技术方向的标准体系，目前下设多个工作组（WG），分别负责不同方向的标准化工作。IECTC57的主要职责范围包括：制定电力系统运行、维护和规划中涉及的信息交换标准，包括但不限于：电力系统通信协议与信息模型、变电站自动化通信系统、配电管理系统接口、能量管理系统接口、电力市场信息交换、分布式能源与微电网通信、电动汽车充换电通信等。TC57的工作成果在电力行业得到了广泛应用，多项标准已成为国际电力自动化领域的基石性标准，IEC61850系列正是TC57最重要的标