基于NI CRIO平台的智能变电站合并单元模拟装置设计(3)
（2）间隔层：主要由继电保护装置、故障录波装置、系统监测装置等二次设备构成[10]。主要功能有：发出数据采集控制指令、优先控制统计运算指令；实现该间隔过程层的数据实时汇总；以及该间隔层的操作闭锁功能；实现对一次设备的保护和控制；完成操作上的同期等等。
（3）站控层：位于智能变电站的最上层，包括通信、对时、监控、站域控制等系统[10]。主要功能：利用局域以太网实现整个站的数据收集汇总，更新数据库，收取调度中心的控制指令并将其发送到间隔层和过程层。
2.2 智能变电站与传统变电站的区别
（1）采用电子式互感器，使得电气量的采集实现了由模拟量向数字量的转变，传统站采用的电磁式互感器采集到的是模拟量，会出现由于处理不及时而造成大量的数据堆积最终导致数据丢失，对保护造成了一定的不良影响，而数字量就不会出现这一情况。另外电子式不会存在磁饱和的现象，测量精确；电磁式当超过一定限度后就会出现磁饱和，测量偏差大，也会影响保护的动作[11]。
（2）智能变电站中电气采集量用光纤进行传输，而不是传统的电缆传送，这避免了数据受到外界因素的影响而失真，而且光纤传输数据能量损失小，增大了传输距离。数据的传输采用了发布方／订阅者的方式及点对多点的传输方式，实现了数据的共享[12]。
（3）采用合并单元，将保护和控制的功能集中在一起，这简化了二次侧的接线，减少了变电站的占地面积。
（4）所有智能变电站都是遵循IEC 61850标准建造，各种元件都遵循一定的标准，实现了元件之间的互操作性[13]。
（5）传统站里的同步采用的是晶振回路的方法，其质量和使用寿命会产生较大的误差；智能站采用站内统一的GPS时钟信息，并且合并单元和传感器单元送出的采样值信息中含有时标信息。
2.3合并单元功能结构介绍
合并单元在IEC61850 中的定义为：同步采集多路电流电压信息并按照要求的格式组帧发送给二次保护、测控设备[13]。各数据的定义如图2.1所示。
2.1 合并单元定义
合并单元有以下几个功能：
（1）同步功能：由于合并单元有多路电子式互感器输入，所以在接收各路数据的输入时必须实现同步，否则输入的数据就不是相对应的，会影响保护的动作。目前合并单元的同步方法有：直接发送秒脉冲法、IRIG-B码法、IEEE 1588网络对时法、差值同步法[15]。
（2）多路数据采集和处理功能：合并单元会给多个电子式互感器发送同步信号，然后就能接收到多路电流电压信号，然后对这些数据进行编码处理。
（3）数据输出功能：在IEC 61850-9-2标准下，数据的发送采取了发布方/订阅者的方式，在经过处理后的数据会先发送到缓冲区，然后再将其发送到二次保护设备和控制设备处。
从结构上来分，合并单元可以分为数据接收部分、数据处理部分、数据发送部分三部分。
2.4 小结
本章对智能变电站的结构、功能进行了介绍，将变电站分为过程层、间隔层、站控层三部分，还将智能变电站与传统变电站进行了比较。也对合并单元的功能：同步功能、多路数据采集和处理、数据输出功能进行了简要介绍，加深了对智能变电站和合并单元的了解。下面将介绍SV报文的数据帧结构。
3. IEC 61850 SV报文数据帧结构
3.1 IEC 61850简介
当前在智能电网的建设中，对变电站自动化的要求是越来越高，为实现变电站中各种智能电子设备（IED）管理以及装置之间的互联，国际电工委员会制定了新一代的智能变电站网络通信协议—IEC 61850。