近年,变电站向自动化、数字化方向发展。通信技术和微电子技术的快速发展给变电站综合自动化系统带来巨大的变革,现行的变电站一次设备与二次保护、测控设备的通信难以满足发展的需要。随着IEC61850标准的提出,变电站许多的功能下放到过程层来实现,则一次设备与二次设备的通信接口成为需要重点研究和解决的问题,而合并单元就是实现此通信接口的关键设备。本文提出了遵循IEC61850标准的嵌入式合并单元控制器的研究和设计,旨在研究和设计出一种满足变电站过程层通信的电力系统信息采集控制器。该控制器遵循IEC61850标准,采用嵌入式技术,使用高性能的工业级ARM架构微处理器S3C2410X和嵌入式Linux,能够对互感器采集信息和状态信息进行汇集并以以太网方式输出。本文首先概述了遵循IEC61850标准的合并单元控制器的研究意义和目的,分析了国内外相关产品的研究现状;其次介绍了IEC61850标准和变电站自动化系统与合并单元的相关联内容,分析了嵌入式合并单元控制器的硬件结构和功能模块的组成,描述了嵌入式操作系统的移植技术和开发环境的建立;接着分析和仿真了FPGA对采集数据的解码和校验,对合并单元装置同步信号的识别和采集装置同步信号的产生做了分析,并对采样值传输模型进行了分析;然后对基于IEC61850标准的过程层以太网通信技术进行研究,并针对通用数据集和状态数据集的网络通信实现做了详细的分析,介绍了嵌入式网络控制器的实现方案,开发了通道监控界面;最后提出了过渡方案的实现,并进行了一系列的相关测试。本文研究的基于IEC61850标准的嵌入式合并单元控制器符合IEC61850标准的变电站过程层自动化和数字化的要求,所取得的成果为这一前沿技术的进一步研究提供了参考价值,并具有一定的工程应用价值。