1、智能電子設(shè)備(IED)的互操作是實現(xiàn)智能變電站的重要基礎(chǔ)。目前，變電站內(nèi)IED間的互操作存在以下問題:(1)變電站內(nèi)一些采用私有協(xié)議的IED無法接入IEC61850系統(tǒng)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信互操作;(2)多IED的功能互操作中交互結(jié)構(gòu)設(shè)計的邏輯是否合理、交互實時性是否滿足應(yīng)用需求、交互過程中是否存在可靠性薄弱環(huán)節(jié)等問題的分析方法有待研究。為此，本文針對上述問題開展了研究。
　　為解決變電站內(nèi)私有協(xié)議IED的數(shù)據(jù)通信互操作問題，在研究私有協(xié)

2、議及Modbus-TCP協(xié)議成分特點的基礎(chǔ)上，提出了二者間的映射關(guān)系及協(xié)議間的轉(zhuǎn)換方法。設(shè)計了較大波形數(shù)據(jù)與Modbus-TCP文件間的“多對一”映射方法。通過實例對所提方法進行了驗證，結(jié)果表明:私有協(xié)議IED可通過本文方法接入I0接口，從而接入IEC61850系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信互操作。
　　為了對多IED交互結(jié)構(gòu)的邏輯合理性進行驗證，提出了基于行為樹(BT)的多IED交互過程建模與可達性分析方法。首先，在給出一種新的BT模型的基礎(chǔ)

3、上，提出了行為、裝置和系統(tǒng)的BT建模方法。其次，給出了BT模型與通信順序進程(CSP)模型的映射方法，并給出了采用過程分析工具(PAT)對可達性進行驗證的方法。最后，驗證了實例系統(tǒng)中典型功能的可達性，結(jié)果表明，本文方法能為功能互操作中多IED的交互邏輯設(shè)計提供指導(dǎo)。
　　為了計算IED交互結(jié)構(gòu)中各項功能的理論完成時間并進行超時分析，提出了基于BT的多IED交互實時性建模與分析方法。將實時系統(tǒng)模型中的延時、超時和并發(fā)等概念引入BT模

4、型中，形成新的時間BT模型。采用該模型完成了固定網(wǎng)絡(luò)延時下的交互過程建模、時間計算和超時分析。給出了基于BT的廣域網(wǎng)絡(luò)延時模型，完成了廣域后備保護系統(tǒng)的建模與仿真，完成了對特定IED在交互過程中是否滿足分布式任務(wù)的實時性要求的驗證。結(jié)果表明，本文方法能為功能互操作中多IED的交互實時性設(shè)計提供指導(dǎo)。
　　為了對多IED動態(tài)交互可靠性進行定量評估并找出其中的薄弱環(huán)節(jié)，提出了基于BT的單IED及多IED交互可靠性的建模與分析方法。在擴

5、充BT的可靠性修飾節(jié)點后，完成了單IED內(nèi)部和多IED間的動態(tài)交互過程的可靠性建模。給出了IED內(nèi)及分布式系統(tǒng)中各行為的可靠性定量計算的方法，完成了單IED和多IED動態(tài)交互過程的可靠性計算，找出了其中的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)果表明，本文方法能為功能互操作中多IED的交互可靠性設(shè)計提供指導(dǎo)。
　　為了拓展本文交互性分析方法的適用性，給出廣義互操作的概念，提出了基于BT的廣義互操作問題的建模與求解方法。以環(huán)網(wǎng)中保護整定順序求解為例驗證了