1.IEC 60870-5
IEC 60870-5可能是国际上最流行的变电站自动化协议。在美国，它在功能上等同于DNP3，它使用IEC 60870-5的部分来为数据链路层提供基础。已经制定了许多配套标准，包括以下内容：
IEC 60870-5-101：用于远程控制、远程保护相关的电力系统，是具有监视、控制功能的通信传输协议。IEC 60870-5-103：实现安全保护装置和变电站控制系统设备之间互操作性的传输协议。IEC 60870-5-104：是IEC 60870-5-101的扩展，包括传输、网络、链路和物理层服务的变化，以及与TCP/IP和其他传输（ISDN、X.25帧中继等）连接的套件IEC 60870-5典型的通信介质包括以太网和串行，典型端口为2404/UDP和2404/TCP。
2.IEC 61850
IEC 61850是关于变电站自动化系统的第1个完整的通信标准体系。与传统的通信协议体系相比，在技术上IEC 61850有如下突出特点：
使用面向对象建模技术；
使用分布、分层体系；
使用抽象通信服务接口（ACSI）、特殊通信服务映射SCSM技术；
使用MMS技术；
具有互操作性；
具有面向未来的、开放的体系结构。
IEC61850通信模型：(1)    IEC61850通信报文由以下6类报文组成：类型1(快速报文)、类型1A(跳闸报文)、类型2(中等速度报文)、类型3(低速报文)、类型4(原始数据报文)、类型5(文件传输功能)、类型6(时间同步报文) (2)  不同类型的报文由于其属性(如：数据量、重要性、实时性)不同而使用不同的传输模式 (3)  1和1A类报文由于实时性要求高，所以被映射为专门的以太网类型 (4)  2、3、5类型报文则使用一般的TCP/IP协议 (5)  类型6报文由于其数据量大、实时性要求不高，可以和2、3、5报文区分开来(6)  此外IEC61850中还采用了其他非标准协议，如用于时间同步的SNTP协议(7)  IEC61850采用的协议分类如下: 采样值(组播) — SMV(IEC61850-9-2)、 通用变电站事件 — GOOSE、时间同步 — SNTP、核心ACSI服务 — MMS Protocol Sutie、通用变站状态事件 — GSSE。总的来说、IEC61850的通信可以分为如下两种模式：
(1) 普通报文，使用TCP/IP这类有连接的协议实现，其特点是：通信稳定、数据量大，多为端到端通信。报文采用一问一答的方式读取设备和进行控制。
(2) 快速和紧急报文，一般使用无连接的协议实现，可以是多播，也可以是单播，这类报文并不一定有回应，其特点是实时性高。采用另外的方法(如增加带宽、直接与链路层通信)的办法实现报文的可靠性，一般情况下，这类报文每过一段时间发送一次，服务器一直在监听，在一段时间后还没接受到某一客户发过来的报文，则认为该客户端已离线，在客户端有特殊事件时，客户端则会提高报文发送频率。

3.分布式网络协议3.0（DNP3）
DNP3广泛应用于北美地区，主要用于替代IEC 60870-5系列协议。它是在20世纪90年代早期开发的一种串行协议，但现在也存在UDP/IP和TCP/IP变体版本。DNP3和IEC 60870-5之间存在许多相似之处，因为IEC 60870-5开发委员会的几个成员在开发过程中离开，创建了后来的DNP3。因此，DNP3和IEC 60870-5的数据链路层非常相似，但协议的上层差异性较大。DNP3主要应用于北美电力行业，但该协议也渗透到自来水和污水处理行业。根据牛顿-埃文斯研究公司调查，2008年北美电力公司中有一半以上使用DNP3协议的UDP/IP或TCP/IP变体版本。目前，研究者正在开发DNP3的安全扩展，预计这些扩展将提供链接加密和密钥管理服务。DNP3协议典型的通信介质包括以太网和串行连接，DNP3通常使用端口有20000/UDP，20000/TCP，19999/UDP和19999/TCP。
4.基金会现场总线（FOUNDATION Fieldbus）
基金会现场总线协议是不同工业进程中的主要现场总线协议。它主要用于过程/工厂自动化，已部署在各种装置中，包括发电厂/发电机控制和半导体制造的控制。Fieldbus的通信介质包括双绞线和光纤。典型端口包括1089/UDP，1089/TCP，1090/UDP，1090/TCP，1091/UDP和1091/TCP。现场总线基金会网站上提供了基金会现场总线协议支持设备的公共列表。现场总线基金会的成员包括350多家领先的控制系统和仪表供应商以及一些最终用户。5.Modbus协议由于其使用简单、可免费下载以及免版权费部署等特性，Modbus成为所有领域中最受欢迎的控制协议。PLC和继电器等智能设备通常使用Modbus协议或者其变体与远程RTU等简单设备进行通信。除Modbus标准协议外，Modbus +是最普遍的一个变体。Modbus网站上提供了Modbus成员列表（属于Modbus开发人员组的公司和开发人员）。此列表包括各个成员以及每个成员制造的产品的简要说明。还提供了Modbus供应商列表、Modbus设备列表以及提供Modbus系统集成服务的公司列表。现在有许多Modbus变体，Modbus RTU是一种开放标准、允许通过串行连接进行通信的二进制编码协议。Modbus ASCII也是一种开放标准、支持串行连接的ASCII编码协议。Modbus/TCP是一种开放标准、它将Modbus RTU有效负载封装在TCP数据包中，并对功能码进行了一些限制。Modbus/UDP因供应商而异，但最常见的是通过UDP传输Modbus/TCP。Modbus +是一种扩展的高速（1Mbps）版本，它使用令牌传递技术进行传输介质访问控制，但Modbus +是Modicon的专有协议。Enron（或Daniels）Modbus是标准的Modbus协议，具有供应商扩展，将32位值视为一个寄存器而不是两个。JBus是具有较小的寻址变化的Modbus协议版本。Modbus典型的通信介质包括以太网和串口（RS485双线非常常见）。Modbus通常在端口502/TCP上通信。

电力系统数据通信协议体系

随着计算机、网络和通讯技术的不断发展，电办系统调度运行的信息传输要求不断提高，信息传输方式已逐步走向数字化和网络化。为此国际电工委员会电力系统控制及其通信技术委员(IECTC57)根据形式发展的要求制定调度自动化和变电站自动化系统的数据通信标准，以适应和引导电办系统调度自动化的发展，规范调度自动化及远动设备的技木性能。电力市场迫使通信系统降低费用，避免多种不兼容的标准和互相竞争的标准出现，同时在整个电力系统制定统一协调的体系结构既有利于用户，也有利于制造商。
电力系统数据通信协议体系：
IEC 60870-5系列：远动通信协议体系IEC 60870-6系列：计算机数据通信协议体系IEC 61850-7系列：变电站数据通信协议体系IEC 60870-5系列的基本标准(共分5篇)：第一篇60870-5-1传输帧格式第二篇60870-5-2链路传输规约第三篇60870-5-3应用数据的一般结构第四篇60870-5-4应用信息元素定义和编码第五篇60870-5-5基本应用功能
IEC 60870-5系列的配套标准：
IEC60870-5-101：基本远动任务
IEC60870-5-102：电能累计量
IEC60870-5-103：继电保护信号
IEC60870-5-104：IEC60870-5-101的网络访问
基本标准和配套标准
传统的远动通信规约一般不分层，IECWG03定义的远动通信协议分为两层，一是链路层，由IEC6087O-5-1和IEC6O87O-5-2描描述；一是应用层，基础部分由IEC 60870-5-3、IEC 60870-5-4、IEC 60870-5-6，应用层直接映射到链路层。根据应用领域定义了一系列“配套标准”。基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标准，配套标准针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确，等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性.数据通信协议适用范围远动通信协议、计算机数据通信协议、变电站数据通信协议各有其适应范围，也可以交叉使用。控制中心之间一般用IEC 60870-6系列；发电厂与控制中心之间一般采用IEC 60870-5系列;，也可采用IEC 60870-6系列；变电站与控制中心之间一般采用IEC 61850-7系列；也可采用IEC 60870-5系列或IEC 60870-6系列。

电力系统系列标准概貌

变电站的信息分层结构

变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准草案提出了变电站内信息分层的概念，将变电站的通信体系分为3个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了层和层之间的通信接口。

1) 站控层：站控层设备负责汇总全站的实时数据信息，将相关数据发送至调度或远方控制中心，同时，也要对过程层和间隔层设备执行接收到的调度或控制中心命令，具有人机系统功能。
2) 间隔层：间隔层设备包括保护测控装置、故障录波装置和计量装置，主要功能是:收集本间隔的过程层实时数据，保护和控制一次设备，完成本间隔操作闭锁、操作同期等控制功能。
3) 过程层：过程层是一、二次设备的交汇处，主要完成电气量测量、设备状态检测和操作控制命令执行这三大功能。

目前我国的智能变电站都是采用“三层两网”结构，即过程层、间隔层和站控层，这三层的设备之间是通过站控层网络和过程层网络进行通信。

IEC 61850协议服务码编码汇总：

IEC-104协议服务码编号汇总

变电站自动化系统(SAS)的作用

变压器、母线、线路等一次设备的保护、控制等
保护、测控等二次设备的管理、维护等
向控制中心传输实时数据/执行各种调度命令

MMS服务模型

定值组控制块模型 定值的读泻彻换
报告控制块 保护动作信号上传当地监控
日志控制块模型 事件顺序记录的检索
控制模型 分合闸控制，变压器抽头控制
文件传输模型 录波数据文件的传输

IEC61850 MMS映射模型

映射到MMS的过程

信息模型到MMS映射：
MMS向下映射采用易于传输的ASN.1编码，MMS有自己的对应服务，和ACSI定义的数据模型遥相对应。MMS抽象服务映射模型：

信息模型和MMS架构对应图
MMS映射方法

信息模型向MMS映射架构分解图：
逻辑设备MMS映射到域，逻辑节点以及其内部构成MMS映射到有名变量，控制块–>MMS控制块->MMS有名变量。所有的信息包括操作域的GetDataValues、SetDataValues以及信息模型日志最后都映射到MMS报文，MMS报文体现所有交换信息。关于映射到MMS有名变量的细则：

分成中的“·”MMS中用“$”符号代替。

ACSI映射

IEC 61850作为下一代变电站的无缝通信协议标准，充分借鉴了变电站通信、计算机、工业控制等领域的长期经验，采用面向对象思想对变电站涉及的设备与通信服务进行了功能建模、数据建模，并规范了一套抽象的通信接口，使协议拥有足够的开放性以适应未来的变电站通信发展的要求。实现IEC61850的关键在于实现协议中规范的ACSI ( Abstract Communication Service Interface)到MMS(Manufacturing Message Specification)或其它中间件的映射。ACSI的产生来源于人们对现实设备的实践经验抽象，主要定义了各类通信服务与通信对象及参数，它与下层通信系统独立，与采用的通信协议和具体的实现方法无关。ACSI主要设定了各类服务模型：连接服务模型、变量访问服务模型、数据传输服务模型、设备控制服务模型、文件传输服务模型、时钟同步服务模型等，这些服务模型定义了通信对象以及如何对这些对象进行访问，实现了客户应用端和服务器应用端的通信，完成实时数据的访问和检索、对设备的控制、时间报告和记录、设备的自我描述等等。