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Current/VoltageTransformer)，这种互感器需要向传感头提供电源，利用电磁感应原理感应电压、电流信号，主要由罗科夫斯基线圈和电容、电阻分压原理实现。
基于Rogowski线圈的ECT是将导线均匀密绕在环形等截面非磁性骨架上而形成空心电感线圈，待测电流从线圈中心流过，在线圈中产生感应电势。由于没有铁芯，线圈输出低电压模拟信号，可直接与微机系统接口。ECT必须同时满足测量、保护要求，一般采用两个Rogowski线圈分别用于测量和保护通道。基于电容、电阻分压EVT原理与传统的电容式电压互感器相同，这里不做介绍。
电子式互感器传感头位于高压侧，如果将其输出信号直接送往低压侧处理，将会受到电磁干扰的严重影响，因此增加了高压侧数据采集系统。该系统由逻辑控制单元和信号采样调整单元构成。逻辑控制单元接收合并单元同步采样控制信号，通过信号采样和调整单元，对传感头输出的模拟信号进行高速同步采样，并将采样值按照一定的标准进行组帧编码，通过电光转换实现光纤传输，使得高压侧与低压侧实现光电隔离，减小电磁千扰，保证数据传输可靠性。
2、无源非常规互感器
无源非常规互感器又称光电式电压/电流互感器OVT/OCT(Optical Current/VoltageTransformer)，其不需向传感头供电，主要采用光学测量原理。
光电电流互感器利用法拉第磁光效应和塞格奈克效应感应被测信号，法拉第效应原理是线性偏振光通过光玻璃等磁场中的介质，偏振方向发生旋转，只要测量出法拉第旋转角，就可求出磁场强度，得出磁场电流大小。光电电压互感器利用普克尔效应和逆压电效应感应被测信号，常用普克尔效应。
在实际工程应用中，电子式互感器比较适合于小绝缘距离的高电压系统，由电容分压和罗氏线圈构成的系统比较适合于全封闭气体绝缘装置(GIS)，光电互感器则比较适合于超高压系统。这两种互感器都大大减少了占地面积，减少了传统的二次电缆连线，必将在工程中得到广泛应用。 4.4.2合并单元
要推动基于IEC61850标准数字化变电站建设，其基础是非常规互感器，而解决非常规互感器与间隔层保护、测控设备的数字接口是关键。鉴于此，IEC61850标准详细定义了合并单元(MU)，并严格规范了它与保护、测控设备的接口方式。
根据IEC61850标准定义，合并单元作为非常规互感器的数字接口，其主要功能是产生同步采样信号传送到12路电子互感器，接收12路电子互感器的采样数据帧，汇总合并为一路符合IEC61850-9-1/2标准的带GPS时标的以太网帧，通过以太网传送到二次保护、测控设备。如图4-3所示为合并单元的一个功能模型。
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图4-3 合并单元功能模型
（l）同步模块
MU接入的多路非常规互感器信号必须进行同步采样，以满足二次保护的需求。一般采样同步的方法有两种：依靠GPS秒脉冲信号进行同步和采用角度调整的线性插值法。在实际的工程应用中，可以将两种方法结合起来用。合并单元依靠GPS秒脉冲信号同步，而在二次保护测控设备中实现角度调整的线性插值算法。
目前合并单元同步主要采用GPS秒脉冲信号法。在接收到外部的GPS秒脉冲信号后，首先应该判断该秒脉冲的有效性，如果有效，则对其进行倍频处理，产生符合电子互感器采样频率的脉冲信号，并转换成16位数字序列0564H，经过曼彻斯特编码后通过光纤传输到非常规互感器，否则应该发送秒脉冲异常标志，并将备用晶振投入使用。由于GPS秒脉冲信号的周期是1s，因此不同的合并单元每隔1s将会被强行同步一次，从而实现了数据的同步采集。
（2）多路数据采集模块，
该模块完成对12路非常规互感器采样数据的解码校验，并通过FIFO排序。由于电子互感器输出的数据帧进行了CRC校验，并在物理层进行曼彻斯特编码，使得光纤传输更加可靠。合并单元接收到采样数据后，应先进行曼彻斯特解码和CRC校验，确保接收到的采样数据正确后才能由后续数据处理模块处理。但实际上，由于各数据采集通道相互独立，数据到达合并单元的时间有前后顺序，且关系不定，可利用FPGA中的先进先出(FIFO)队列对12路数据进行正确排序，然后再传送到数据处理模块。
（3）数据处理模块
数据处理模块利用DSP处理器读取FIFO中的并行数据，并对接收的数据信号进行数字滤波、相位补偿，给数据包打上正确的时标，保证数据传输过程中的同步。在
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完成了以上功能后，该模块还要对处理后的数据按照IEC61850-9-1/2标准进行组帧，通过以太网控制器，发送到以太网上进行传输。 4.4.3 智能断路器
（1）断路器概述
断路器技术发展经历了少油断路器、空气断路器及SF6断路器等阶段，近年来的GIS技术更使实现变电站紧凑化布置成为可能。
断路器由操作机构分断或关合触头，在收到继电保护或控制装置来的外部跳合闸指令后动作，分合高压电路。当外部指令到达断路器时，断路器控制装置确定断路器是否做好执行分合操作的准备，如果好了，则控制装置完成规定操作;否则，控制装置闭锁规定操作。
随着微电子、计算机技术的发展和新型传感器原理的出现，开发具有智能操作功能的断路器已经具备一定的技术基础。IEC62063标准对于智能断路器的定义为：“具有较高性能的断路器合控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，不仅具有断路器的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面”。
智能断路器实现了智能电子操作，变机械储能为电容储能，变机械传动为变频器经电机直接驱动，机械系统可靠性高。在IEC61850标准中，智能断路器可以通过IEC61850标准规定的GOOSE/GSSE通信报文实现断路器分合闸命令、状态位置信息的传输，智能断路器具备与间隔层通信的接口，接收和发送符合 IEC61850标准的GOOSE报文。
（2）智能断路器原理_
智能断路器在现有断路器基础上引入包含数据采集、智能识别和调节装置等基本模块的智能控制单元。
智能识别是智能控制单元的核心，由微处理器构成微控制系统，根据断路器操作前采集到的变电站运行信息和主控室发出的操作信号，自动识别当前操作断路器所处的工作状态，根据断路器仿真分析结果做出适当的分合闸动作特性，并向执行机构发出调节信息，待调节完成后再发出分合闸命令。
数据采集主要由新型传感器组成，随时把电网运行数据以数字量形式发送给智能识别模块进行分析处理。执行机构由可以接收定量控制信息的元件及驱动执行器组成，用来调节操作机构参数，以便改变每次操作时的动作特性。
智能断路器工作流程：系统故障时，由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号，首先启动智能识别模块，判断当前断路器所处工作状态，对调节装置发出不同定量控制信息而自动调整操动机构参数，获得与当前系统工作状态相适应的
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动作特性，控制断路器动作。
（3）智能断路器的优点
1)智能断路器可以实现重合闸智能操作，根据监测系统的信息判断故障是永久性的还是瞬时性的，决定断路器是否重合，提高重合闸成功率，减少断路器短路合闸冲击及对电网的冲击。
2)智能断路器可以实现分合闸相角控制，实现断路器选相合闸，控制断路器在不同相别的弧触头在各自零序电压或特定电压相位时合闸，有效抑制电网操作过电压，克服容性负载合闸涌流，降低合闸电阻配置要求。
3)智能断路器可以实现同步分断，控制断路器在各自相别的弧触头在各自相电流为零时实现分断，从根本上解决过电压问题，提高断路器的开断能力。
4)智能断路器跳合闸控制命令按照IEC61850标准的GOOSE/GSSE等快速报文的方式通过网络传输，节省了大量的二次电缆，有利于实现二次系统状态检修，大大提高系统的可靠性和安全性。
IEC61850标准采用基于面向对象技术的统一建模语言 UML(unified ModelingLanguage)。这种标准模型使得电力系统各种应用不再依赖信息的内容表示，公用一种语言，各种异构系统集成将简单有效。 4.4.4 IEC61850标准数字化变电站信息同步技术
（1）信息同步机制概述
目前，常规变电站自动化系统对时基本上采用直接对时和网络对时相结合的方案。一般变电站内有一个或多个GPS接收器实现对间隔层各个IED对时，对时采用分/秒脉冲方式或IRIG-B方式，而变电站中的GPS一般采用集中式的模式，变电站中安装一台GPS，通过接收器扩展箱实现对各个IED对时。
在数字化变电站自动化系统中，信息的传送采用网络通信方式，变电站内采用直接对时不能充分利用网络资源。一般站控层有1～2台服务器采用串口时间报文的方式从GPS接收器获取时间信息，并通过网络方式向其余节点对时。网络对时是依赖变电站自动化系统的数据网络提供的通信通道，以监控时钟或GPS时钟为主时钟，将时钟信息以数据帧的形式发送给各个被授时装置。被授时装置接收到报文后通过解析帧获取当前时刻信息，来校正自己的时间，达到与主时钟时间同步的目的。
在基于 IEC61850的数字化变电站中对于网络对时提出了明确的要求和模型，IEC61850-5中就规定：“具有精确外部时钟源的逻辑节点作为主时钟，同一类型的一个逻辑节点规定为后备主时钟，外部时钟源一般为无线电或卫星时钟。通过主时钟对各分布节点设置绝对时间，各分布节点通过主时钟实现同步，时钟同步最好通过协议
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栈完成”。如图4-4所示，为 IEC61850-7-2中定义的一个典型变电站内的对时图，包括了时间模型和同步原理。其中，UTC国际标准时间由GPS获得，时间服务器作为站内IED的时钟源，采用时间同步协议时间IED同步。
图4-4 典型变电站对时图
数字化变电站采用网络对时是必然趋势，根据数字化变电站信息流的特点，在间隔层一般采用SNTP时间同步机制，在过程层采用IEEE1588信息同步机制。
（2）SNTP与IEEE1588同步原理
1) 间隔层SNTP同步原理：SNTP同步采用客户/服务器工作方式，服务器接收GPS信号作为系统时间参照，客户机定期访问服务器获取准确时间信息，进而调整自己的系统时钟，达到时间同步目的，如图4-5所示，为SNTP协议时间同步原理图。
图4-5 SNTP对时原理图
SNTP实现同步包括以下四个步骤:
a)客户端发送一个SNTP包给时间服务器，该包带有其离开客户端的时间戳Tl，该时间以客户端时间为参考。
b)当该SNTP包到达时间服务器，时间服务器将加上自己的时间戳T2，该时间以时间服务器时间为参考。
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