为了实现基于IEC61850标准的变电站自动化系统的内涵目标——IED(Intelligent Electronic Device,智能电子设备)的互操作性,IEC61850标准将变电站自动化系统功能分解为可以自由分布的逻辑节点(具有通信能力的最小功能模块),并定义了逻辑节点之间信息交换模型。IEC61850标准的这一系列特性,使得系统的结构、组网方案和功能分布方式等具有多样性和灵活性。但是,从另一个角度来说,系统同样具有不确定性。基于IEC61850标准的变电站自动化系统尚处于发展阶段,技术的不成熟以及系统结构、组网方案和功能分布方式等多样性和灵活性等特点,使得系统可靠性成为厂商和用户共同关注的热点。其中,IEC61850标准第三部分IEC61850-3对基于IEC61850标准的变电站自动化系统的可靠度和可用性等可靠性相关指标进行了描述。对变电站自动化系统进行可靠性分析,特别是分析不同功能分布方式、组网方案和冗余配置对系统可靠性的影响,不仅为定量分析系统可靠性水平提供参考指标,并以此挖掘和确定系统潜在的隐患和薄弱环节,而且有助于分析功能分布方式、组网方案和冗余配置等的合理性,为系统设计和优化提供依据,具有重要的理论意义和实用价值。传统的变电站自动化系统可靠性分析,主要是通过分析系统硬件结构(包括通信网络)的可靠度来评估系统的可靠性。而基于IEC61850标准的变电站自动化系统具有结构多样性和灵活性等特征,使得分析基于IEC61850标准的变电站自动化系统硬件结构可靠性时,模型的通用性较差。此外,基于IEC61850标准的变电站自动化系统功能可以自由分布的特点,使得系统硬件结构的失效机理,并不能完全反应系统功能的失效机理,即模型的准确性存在一定的不足。因此,从基于IEC61850标准的变电站自动化系统特点和可靠性的基本定义出发,本文提出从功能分解的角度,通过计算功能的可靠度和稳态可用率来评估变电站自动化系统的可靠性。基本研究思路为：基于IEC61850标准,将系统功能分解为逻辑节点连接图,并以此研究功能可靠性分析方法以及相应的IED重要度分析方法；在此基础上,研究功能分布方式、组网方案和冗余配置对系统可靠性的影响；最后,结合系统可靠性模型和SCL文件的特点,研究基于SCL文件解析的变电站自动化系统可靠性评估工具的设计和实现方法。首先,对基于IEC61850标准的变电站自动化系统功能自由分布的内涵进行了研究。基于IEC61850标准,得出各功能分解后的逻辑节点连接图,是本文对变电站自动化系统进行可靠性分析的第一步。基于功能逻辑节点连接图,对功能自由分布的内涵以及功能自由分布对系统可靠性的影响进行了定性的分析,提出采用比较不同功能分布方式下的功能可靠性以评估功能分布方式的合理性。其次,基于功能分解模型,研究系统可靠性分析方法,是本文的主要研究内容中之一。在可靠性分析领域中,可靠度和稳态可用率分别从瞬态和稳态两个角度衡量系统的可靠性。因此,引入可靠性框图理论,提出了基于可靠性框图的功能可靠度分析方法；引入马尔可夫过程理论,提出了基于马尔可夫过程的功能稳态可用率分析方法。此外,将GO法(Goal Oriented)引入变电站自动化系统领域,提出了基于GO法的变电站自动化系统可靠性分析方法。其中,可靠性框图理论、马尔可夫过程理论和GO法等均适合从功能的角度对系统进行可靠性分析。再次,IED重要度能从一定程度上反应系统结构和功能分布方式等的合理性以及系统存在的隐患和薄弱环节。本文对变电站自动化系统IED重要度分析方法进行了相应的研究。基于逻辑节点依附于IED的特点,提出了基于逻辑节点联合分布的IED重要度分析方法,即分析IED上多个逻辑节点对系统的整体重要度并以此作为IED的重要度。然后,在所提出的变电站自动化系统可靠性分析方法和IED重要度分析方法的基础上,从系统可靠性分析的角度,采用系统可靠性指标和IED重要度指标,研究功能分布方式、组网方案和冗余配置对系统可靠性影响的分析方法,为系统设计和优化提供可行的分析手段。最后,从将分析方法实用化的角度出发,研究变电站自动化系统可靠性评估工具的设计和实现方法。根据变电站自动化系统可靠性分析模型的特点以及SCL文件具有描述系统功能结构能力的特征,提出了基于SCL文件解析的可靠性评估工具的设计方法,并对工具各模块的功能和实现做了详细的介绍,在变电站自动化系统可靠性评估工具领域进行初探性的研究。