复杂的通信协议和多种不同的通信协议栈
有多种不同的协议可以被IEC61850所映射。比如讲通常实时要求较低的而相对协议栈又比较复杂的服务器-客户端类通信可以被映射成基于TCP/IP的MMS协议栈;具有极低的延迟GOOSE通讯协议可以用于交换变电站事件信息;而采样值信息SMV的要求是实时并且具有很低的时间抖动。
实时性要求非常高的信号处理能力并且有很高的系统可靠度
在诸如继电保护设备或电力质量分析仪等新式的IED中,广泛采用基于DFT或FFT的算法检测过流故障条件或谐波成分。在某些极端情况下,IED设计工程师希望处理器能够在几百微秒的时间内处理超过60个通道的FFT信号。再加上IEC61850标准所要求的复杂通信任务,设计IED工程师们现已开始认识到单核处理器已经接近了性能极限。
另一方面,出于对于系统安全性的考虑,要求在通信网络产生异常情况时,电力线保护设备的IED不允许出现任何异常。
受以上两种需求的共同推动,IED设计工程师开始使用至少两个处理器,分别应付信号处理和通信任务。目前,IED设计工程师不得不面对的另一个问题是,这些处理器之间如何通信,还有通信效率如何?
广域IED时间同步
数字化变电站要求进行广域的时间同步,这表示变电站内的所有设备应当能够将它们的采样点与同一个时间参考点对齐。时间同步广泛采用PPS、IRIG-B或IEEE1588.IEEE1588基于以太网,并具有极高的时序精度,这使其有可能在不久的将来成为数字化变电站的标准时序同步协议。