變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信-變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信規(guī)約

101、103、104通信規(guī)約101通信規(guī)約101規(guī)約與104規(guī)約同為IEC60870-5規(guī)約體系，其具體標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：IEC60870-5-101部分和IEC60870-5-104部分，101規(guī)約對(duì)應(yīng)的是電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T634.5101，104規(guī)約對(duì)應(yīng)的是電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T634.5104。101規(guī)約一般用于變電站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，能夠傳輸遙測(cè)、遙信、、遙控和遙調(diào)等數(shù)據(jù)。

101通信規(guī)約

101規(guī)約遙測(cè)遙信遙調(diào)遙控101規(guī)約的幀格式有三種報(bào)文格式

1.單個(gè)控制字符

2.固定幀長報(bào)文

3.可變幀長報(bào)文

101通信規(guī)約E5H單個(gè)控制字符啟動(dòng)字符用戶數(shù)據(jù)鏈路用戶數(shù)據(jù)校驗(yàn)和16HAC10H固定幀長度16H校驗(yàn)和鏈路用戶數(shù)據(jù)AC68HLL68H啟動(dòng)字符啟動(dòng)字符長度域(0～255)控制域地址域用戶數(shù)據(jù)可變幀長度16H校驗(yàn)和AC68HLL68H單個(gè)控制字符E5H，用來取代固定幀長肯定確認(rèn)幀或固定幀長否定確認(rèn)幀；可變幀長幀格式用于由主站向子站傳輸數(shù)據(jù)，或由子站向主站傳輸數(shù)據(jù)單個(gè)固定幀長格式用于子站回答主站的確認(rèn)報(bào)文，或主站向子站的詢問報(bào)文；下面來看某報(bào)文，簡單了解一下它的解析：101通信規(guī)約

主站：105A015B16 //召喚一級(jí)數(shù)據(jù)子站：680C0C68080101

0203010900005B0001751601類別標(biāo)志，選用不帶時(shí)標(biāo)的單點(diǎn)信息傳輸變位遙信02該幀中有2個(gè)遙信數(shù)據(jù)0301，其中03傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)090000其中0900表示第9點(diǎn)遙信，品質(zhì)描述詞00為“分”狀態(tài)，是有效的當(dāng)前值，未被封鎖，未被替換5B0001表示第91點(diǎn)遙信信息為“合”狀態(tài)，是有效的當(dāng)前值104規(guī)約是將101規(guī)約以TCP/IP的數(shù)據(jù)包格式在以太網(wǎng)上傳輸?shù)臄U(kuò)展應(yīng)用。104通信規(guī)約104規(guī)約定義了3種類型的報(bào)文格式。I格式，S格式，U格式。104通信規(guī)約I格式幀。它的作用是傳輸應(yīng)用數(shù)據(jù)，捎帶確認(rèn)對(duì)方的發(fā)送。104規(guī)約定義了3種類型的報(bào)文格式。I格式，S格式，U格式。104通信規(guī)約S格式幀為短幀，長度僅6個(gè)字節(jié)。無應(yīng)用數(shù)據(jù)可傳輸時(shí)，確認(rèn)對(duì)方的發(fā)送104通信規(guī)約U格式幀為6字節(jié)短幀它的作用是作為控制用報(bào)文。啟動(dòng)U幀，用于啟動(dòng)應(yīng)用層傳輸；停止U幀，用于停止應(yīng)用層傳輸；測(cè)試U幀，雙方均無發(fā)送時(shí)，維持鏈路活動(dòng)狀態(tài)。103通信規(guī)約103規(guī)約是繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)，是變電站內(nèi)的保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)通信的標(biāo)準(zhǔn)，用以傳輸繼電保護(hù)的所有信息。103通信規(guī)約103規(guī)約采用3種基本的數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)基本的功能及用途。3種幀格式是：可變幀長幀，固定幀長幀，單個(gè)字符幀。單個(gè)字符E5H可變幀長幀格式固定幀長幀格式103通信規(guī)約在可變幀長幀格式和固定幀長幀格式中，都有控制域，它是一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，定義如表所示?？刂朴蚴菍?duì)本幀數(shù)據(jù)的總體描述。103通信規(guī)約地址域（A）地址域也是一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)。在主站向子站傳送的幀中，表示報(bào)文所要傳送到的目的站址；地址為255時(shí)，表示為廣播，即向所有站傳送報(bào)文取值范圍位0～255當(dāng)子站向主站傳送幀時(shí)，表示該報(bào)文發(fā)送的源地址。103通信規(guī)約可變幀長幀格式中，在鏈路地址域之后是一幀的主要數(shù)據(jù)區(qū)，即鏈路用戶數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)如圖。103通信規(guī)約遙信報(bào)文分析。遙信量傳輸采用一級(jí)數(shù)據(jù)傳送，傳輸過程如下：用戶數(shù)據(jù)是從28到0E，格式如圖所示。

105A449E16680D0D682844

288201440196010195010E9816其中，28是標(biāo)識(shí)類型（16進(jìn)制是40），表示單點(diǎn)狀態(tài)信息；82是可變結(jié)構(gòu)限定詞，單個(gè)信息表示，共2個(gè)；傳送原因01表示突發(fā)信息；裝置地址是44；103通信規(guī)約

遙信信息是2個(gè)，第一個(gè)019601，第二個(gè)019501。通過查詢RCS9612信息表可得具體含義。信息序號(hào)INF后面的內(nèi)容是信息體元素，表示狀態(tài)位。105A449E16680D0D682844

288201440196010195010E9816019601FUN=01、INF=96(150)，狀態(tài)＝01019501FUN=01、INF=95(149)，狀態(tài)＝01類型標(biāo)識(shí)40/41可變結(jié)構(gòu)限定詞傳送原因公共地址功能類型FUNINBS000SPI信息序號(hào)INF重復(fù)信息點(diǎn)表示附加信息103通信規(guī)約遙控信息報(bào)文分析。用戶數(shù)據(jù)：

遙控執(zhí)行過程：主→從遙控選擇680A0A68532C40810C2C013085023016從→主鏈路確認(rèn)10102C3C16主→從召喚一級(jí)數(shù)據(jù)107A2CA616從→主遙控返校680A0A68082C40810C2C01308502E516主→從遙控執(zhí)行680A0A68532C40810C2C01300503B116從→主鏈路確認(rèn)10102C3C16主→從召喚一級(jí)數(shù)據(jù)107A2CA616從→主執(zhí)行響應(yīng)680A0A68082C40810C2C013005036616103通信規(guī)約主→從遙控選擇40810C2C01308502類型標(biāo)識(shí)：40H（16進(jìn)制為64），表示斷路器遙控命令，格式如圖所示；可變結(jié)構(gòu)限定詞81：1個(gè)遙控命令；傳送原因0C：表示遠(yuǎn)方操作；裝置地址是2C；控制命令：013085，F(xiàn)UN=01、INF=30表示遙控，控制命令=85表示分閘選擇，短脈沖。返回信息標(biāo)識(shí)符是02。返回信息標(biāo)識(shí)符類型標(biāo)識(shí)64可變結(jié)構(gòu)限定詞81傳送原因0C公共地址功能類型FUN斷路器控制命令信息序號(hào)INFCDT通信規(guī)約CDT規(guī)約介紹CDT規(guī)約,又稱循環(huán)式數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。它的特點(diǎn)是：不管主站是否需要,子站都按一定順序不停地循環(huán)地往主站發(fā)送數(shù)據(jù)。CDT規(guī)約是以幀為單位組織數(shù)據(jù)，且?guī)L可變，根據(jù)重要性和實(shí)時(shí)性不同分為A幀、B幀、C幀、D幀和E幀五種。這些幀的上行信息的傳送順序和傳送周期如表所示。CDT規(guī)約介紹CDT規(guī)約的幀結(jié)構(gòu)由同步字、控制字和信息字組成，每個(gè)字由6個(gè)字節(jié)48位二進(jìn)制數(shù)組成。同步字+控制字+信息字

CDT規(guī)約結(jié)構(gòu)

6個(gè)字節(jié)48位二進(jìn)制數(shù)CDT規(guī)約介紹同步字為一幀信息的開始，為EB90H，連發(fā)3次，共6個(gè)字節(jié)。由于向信道發(fā)送時(shí)低字節(jié)先送，高字節(jié)后送；字節(jié)內(nèi)低位先送，高位后送，實(shí)際寫入串行口的同步字節(jié)是D709H。

eb90eb90eb90d709d709d709同步字實(shí)際寫入字節(jié)CDT規(guī)約介紹控制字由控制字節(jié)、幀類別字節(jié)、信息字?jǐn)?shù)字節(jié)、源站址字節(jié)、目的站址字節(jié)和校驗(yàn)碼字節(jié)共6個(gè)字節(jié)組成?？刂谱止?jié)一般為71H?？刂谱钟煽刂谱止?jié)、幀類別字節(jié)、信息字?jǐn)?shù)字節(jié)、源站址字節(jié)、目的站址字節(jié)和校驗(yàn)碼字節(jié)共6個(gè)字節(jié)組成?？刂谱止?jié)一般為71H?？刂谱止?jié)各位取值意義CDT規(guī)約介紹控制字中的幀類別用于說明本幀信息的屬性。CDT規(guī)約中對(duì)不同的幀類別給出了指定代碼，如表所示。信息字承載遠(yuǎn)動(dòng)信息，每個(gè)信息字由6個(gè)字節(jié)組成，包括功能碼、信息數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼。功能碼說明了該信息字的用途，其定義分配如表所示。CDT規(guī)約介紹CDT規(guī)約介紹功能碼說明了該信息字的用途，其定義分配如表所示。CDT規(guī)約介紹以某遙信報(bào)文為例進(jìn)行說明。

其中，第一行報(bào)文為同步字，第二行報(bào)文為控制字，剩余報(bào)文為信息字?？刂谱謭?bào)文中，71是控制字節(jié)，f4為遙信幀類別，10為信息字?jǐn)?shù)，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為16，表示該報(bào)文有16個(gè)信息字。CDT規(guī)約介紹遙信信息字格式如圖所示，信息字的功能碼為FOH～FFH?？捎米?jǐn)?shù)為16，每個(gè)遙信有32個(gè)狀態(tài)位，狀態(tài)位取1表示合，取0表示分；功能碼FOH上送第1～32個(gè)遙信狀態(tài)，F(xiàn)1H上送第33~64個(gè)遙信狀態(tài)，以此類推。遙信上送最大容量為32×16=512。CDT規(guī)約介紹以f10060381c54為例，功能碼f1上送第33～36個(gè)開關(guān)量，00表示第33～40個(gè)遙信開關(guān)量狀態(tài)位為0（分），60表示第41～48個(gè)開關(guān)量，第46和47個(gè)開關(guān)量狀態(tài)是合（取值1），其余開關(guān)量狀態(tài)是分（取值0）。IEC61850通信規(guī)約變電站規(guī)約發(fā)展歷程2000199019801970無通訊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)硬接線光子牌、喇叭等聲光私有和工業(yè)規(guī)約Modbus,CDT,U4f等私有的規(guī)約公開規(guī)約DNPIEC60870-5-10X標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)昨天今天明天IEC61850通信規(guī)約變電站的智能化是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，從傳統(tǒng)變電站發(fā)展到數(shù)字化變電站，103通信規(guī)約已經(jīng)不能滿足數(shù)字化變電站的要求，因此國際電工委員會(huì)制定了新一代的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850通信規(guī)約IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是互操作性，可自由配置，長期穩(wěn)定運(yùn)行。

來自一個(gè)或多個(gè)廠家的IED之間交換信息和正確使用信息完成各自功能的能力標(biāo)準(zhǔn)需要支持各種策略以允許功能自由分布，例如：集中式或分布式系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)向后兼容，以適應(yīng)通訊技術(shù)和系統(tǒng)要求的發(fā)展互操作性自由配置長期穩(wěn)定性IEC61850通信規(guī)約IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成如圖所示。配置Part6:變電站中智能電子設(shè)備通信配置描述語言抽象通信服務(wù)變電站和線路（饋線）設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)Part7-2:抽象通信服務(wù)接口(ACSI)Part7-1:原理和模型測(cè)試Part10:一致性測(cè)試特殊通信服務(wù)映射(SCSM)Part8-1:映射到制造商報(bào)文MMSPart9-1:通過單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信連接模擬采樣值Part9-2:IEEE802.3之上的模擬采樣值系統(tǒng)方面Part1:介紹和概述Part2:術(shù)語Part3:總體要求Part4:系統(tǒng)和項(xiàng)目管理Part5:功能通信要求和設(shè)備模型數(shù)據(jù)模型變電站和線路（饋線）設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)Part7-4:兼容邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)類Part7-3:公共數(shù)據(jù)類IEC61850通信規(guī)約IEC61850使用面向?qū)ο蟮姆椒ńo變電站統(tǒng)一建模，將變電站及相應(yīng)設(shè)備的功能進(jìn)行抽象建模，將功能建模為邏輯節(jié)點(diǎn)。IEC61850通信規(guī)約IEC61850和以前使用的標(biāo)準(zhǔn)不同之處在于對(duì)象模型，它以服務(wù)器模型、邏輯設(shè)備模型、邏輯節(jié)點(diǎn)模型和數(shù)據(jù)對(duì)象模型建立了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中常用設(shè)備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，滿足互操作性要求。IEC61850通信規(guī)約

IEC61850全站配置流程。IEC61850通信規(guī)約流程中各文件的含義及配置內(nèi)容如下：ICD:智能電子設(shè)備能力描述文件,配置內(nèi)容包括LD、LN、DO、DA定義及LN類型模板的定義，數(shù)據(jù)集dataset定義，控制塊的配置定義；IED實(shí)例ICD模型IEC61850通信規(guī)約SCD文件：全站配置描述文件，全站唯一。該文件描述了所有IED的實(shí)例配置和通信參數(shù)、IED之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)集成廠商完成。繪制一次接線圖二次裝置配置IEC61850通信規(guī)約SSD文件：系統(tǒng)規(guī)范描述文件，全站唯一。該文件描述了變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的邏輯節(jié)點(diǎn)，最終包含在SCD文件中；IEC61850通信規(guī)約CID文件：IED實(shí)例配置描述文件，每個(gè)裝置一個(gè)。由裝置廠商根據(jù)SCD文件中與特定的IED的相關(guān)配置生成。CID建模IEC61850通信規(guī)約裝置廠商提供裝置配置工具，生成裝置的ICD文件；系統(tǒng)集成商提供系統(tǒng)配置工具，導(dǎo)入裝置ICD文件，統(tǒng)一進(jìn)行所有裝置的實(shí)例配置，生成全站SCD配置文件，其中須保留ICD文件的私有項(xiàng)；

設(shè)計(jì)人員根