电力系统故障录波器是故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。本文首先介绍了数字化变电站中符合IEC61850标准的智能电子设备(IED)的模型建立方法。以某个具有代表性的线路保护装置为例，详细设计了该保护装置的数字化模型，为其他变电站自动化装置以及本文要分析的故障录波器提供建模基础。数字化变电站网络结构对录波器设计有决定性的作用，需要针对不同规模变电网络的具体情况设计相应的网络，因此本文针对典型变电站提出合理的网络设计方法。最后，提出了数字化故障录波器的硬件选型、软件流程等设计，并提出目前较为合理的过程层数据格式标准方案。
1 总体结构
1.1 变电站的结构
数字化变电站在物理结构上分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备;而在逻辑结构上可分为3个层次，根据IEC61850协议定义，分别为过程层、间隔层、站控层(或变电站层)。各层内部及各层之间采用高速网络通信，整个系统的通信网络可以分为：站控层和间隔层之间的间隔层通信网、以及间隔层和过程层之间的过程层通信网。间隔层在站内按间隔分布式布置，各间隔设备之间相对独立;间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输光纤以太网，在标准中称为过程总线。
1.2 故障录波器系统构成
数字化故障录波器使用分层的系统设计，包括前端的协议转换器部分以及后端的故障判断与录波设备两部分。协议转换器采用PowerPC8 270处理器结构和VxWorks操作系统，其中包括IEC61850协议处理模块、数据同步模块、传统站数据模块、数据通信模块和时间同步模块。如图2所示。
IEC 61850标准是由国际电工委员会(InternatiONal Electro technical Commission)第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。作为基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统(SAS)的设计产生深刻的影响。它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。国内外各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向。
