IEC-61850系列标准是IECTC57最新发布的变电站通信网络和系统的重要标准，定义了变电站中的智能电子装置（IED-IntelligentElectronicDevice）之间的通信以及有关系统需求，主要目的是实现变电站自动化系统（SAS）中来自不同厂家的IED之间的互操作。在IEC61850制定之前，变电站中广泛使用了如IEC60870-5-103等协议标准，在过渡到IEC61850系列标准的实施过程中，必然有一个新旧标准混用的过程。因此，目前电力IED设计时必须要考虑到两种新旧标准下均能适用的要求，但必须优先考虑IEC-61850的需求特性。基于IEC61850变电站自动化系统可以把原本分隔的控制、保护、监视、通信和测量等装置以合适的形式进行集成，由少量多功能智能电子设备组成自动化系统，通过站内的通信网络实现信息共享，可使信号电缆大为减少，系统结构简化，这样既提高了系统的经济性，又改善了可靠性。基于IEC61850的IED的特性为：
　　
　　（1）依靠数字通信与其它IED进行协调配合：IEC61850的实现，传统导线将被光纤取代，传统的调试维护工作将转变为检查网络通信是否正常，数字化通信将成为IED之间进行协调配合的主要形式。
　　
　　（2）具有以太网的通信接口：具备IEC61850协议的产品实现中的物理层和链路层接口都是以太网接口，且逐步以光纤为媒体的以太网接口为主。
　　
　　（3）需要采用面向对象的技术建立通信数据模型：IED间的相互通信具有自我描述能力，可使得现场验证工作大大简化，数据库的维护工作量也大大减少。
　　
　　（4）数据模型能够采用SCL语言描述和发布：采用与平台无关的SCL语言对其进行描述和发布是IED之间实现互操作性的关键措施。
　　
　　（5）具有识别SCL并进行数据生成的能力：SCL是IED之间建立互操作性的重要手段。对SCL的解释和识别可以由IED直接完成，也可以由专用的工具软件完成。
　　
　　因此，采用单个具有复杂功能的IED取代保护、测量、控制、事件和故障记录等多个装置，从而降低设备空间、简化接线、降低投运与维护成本；另外，必须具有较强的通信能力，使变电站的信息集成成为可能。
　　
　　网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行一般是在同一个CPU控制下进行的，使得同步采样、A/D转换，运算、输出控制命令整个流程快速，简捷，而全数字化的系统中信息的采样、保护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的，如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。
　　
　　整个系统的核心在于通信前置机，如图1所示。系统共分4层，即信息管理层、通信管理层、二次设备控制层和生产过程层。生产过程层由变电站一次设备组成，是系统的最底层；二次设备控制层则由各智能设备（IED）组成，实现对各自对象（母线、馈线、主变压器、电容器等）的控制和保护功能；通信管理层由连接IED的现场总线和作为通用网关的主/备前置机系统组成，如研华的UNO－2679，是系统的通信枢纽，负责站内信息采集、连接站级计算机、连接远动系统等；信息管理层是系统的最高层，主要由站级计算机组成，包括服务器、工作站等，形成站内计算机局域网，运行变电站SCADA/EMS（SupervisoryControlandDataAcquisi-tion/EnergyManagementSystem）系统，实现数据库管理、站级控制、人机接口等功能；面向变电站所有设备的历史数据、参数数据在主/备服务器中的创建，而每个操作员工作站节点中均建有实时数据库，可采用双以太网冗余结构构建。
　　
　　二次设备控制层中的IED与生产过程中的一次设备接口，按相应的规约直接实现信息的采集与控制调节，进行存储、转发，IED可通过光纤或现场总线与通信管理层连接，实现信息的收集与分配，不同类型的IED在二次设备控制层中不能直接进行信息交换，而是经不同的现场总线通过前置机这个网关来进行信息交换。通信管理层中的前置机系统可同时接入多种电力通信规约的总线设备，并且向上挂接在信息管理层网络上，是局域网中的重要节点，起着收集站内生产信息上传和下发管理层控制信息的作用。变电站二次设备的各种数据测量、事件记录、故障录波与控制等所有功能全部在二次设备控制中实现，不依赖于站级计算机。在前置机系统中还可接入全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）对时信号和串行Modem，以实现远动功能。在此情况下，前置机系统相当于一远方终端单元（RemoteTerminateUnit，RTU）的功能。信息管理层中的SCADA系统通过参数数据的定义建立各节点的实时数据库并从前置机处获得实时数据，另由专门的线程分析实时数据库中的数据后再写入历史数据库，各工作站节点的历史数据查询则通过C/S模式从主/备服务器获取。如果需要远程浏览，则可设置Web服务器，利用Modem与公用电话网拨号登录站内局域网，通过Web浏览器进行浏览和查询。此外，可在站内设置远程网桥，远程工作站通过该远程网桥获取本地局域网（LAN）信息等。在信息管理层中，基于所构建的网络，也可在其中置入变电站综合多媒体管理信息系统，通过专用网关和标准数据接口与SCADA系统交换生产信息。
　　
　　作为通信前置机，其必须以嵌入式控制系统，且免风扇设计，必须具有较强的抗电磁干扰能力、低功耗以及实时性等特性。研华公司的以UNO－4678/4679为代表的符合IEC61850特性的通信前置机，内嵌低功耗CeleronMCPU，内嵌WinCE或者Linux操作系统，保证了系统的实时性，是业界一块高档的嵌入式通信前置机。