变电站自动化系统的应用发展，为保障电网的安全经济运行发挥了重要作用。但其仍存在二次接线复杂，自动化功能相对独立、堆砌，数据缺乏有效利用，缺少集成应用和协同操作等问题。且随着电网结构复杂性增加，电网容量持续扩大，实时信息传送量增大，对调度自动化系统和厂站自动化系统的通信网络提出了更高的要求，这些问题大多是由于变电站整体数字化、信息化水平不高，缺乏能够完备实现信息标准化和设备之间互操作的变电站通信标准造成的。电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能开关设备的出现使数字化变电站建设成为可能，而可靠、高速和开放的通信网络及完善的通信系统标准是数字化变电站实现的保障。新颁布的变电站通信网络与系统的IEC61850标准为电力系统信息化和数字化变电站提供了全面的建设规范。因此，基于IEC61850标准的变电站通信结构，对变电站通信网络的实时性和可靠性进行分析研究，具有理论和现实的双重意义。本文首先介绍了IEC61850标准的产生、发展和国内外的研究及应用现状，重点分析了IEC61850的制定思路、特点及其标准体系内容。其次介绍了数字化变电站的通信结构及其对以太网的性能要求，描述了独立过程网络和站内统一式网络两种基本组网方式及优缺点，对以太网报文传输时延的构成进行了定量分析，根据分析结果给出相应的改进措施。在此基础上，针对一个实际的中型变电站，围绕全站统一星型网，利用OPNET通信网络仿真软件建立变电站内通信模型，采样值采用IEC61850协议，考虑网络带宽、CPU背景利用率、报文大小及发送时间间隔等因素，制定了多套仿真实验方案，进行对比仿真实验分析。最后介绍了基于IEC61850标准的变电站通信的具体应用实例，介绍了该系统平台的总体设计方案、建模及性能指标等关键技术，并进行了各类型数据的展示。