GB/T 42151.81-2023 电力自动化通信网络和系统 第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM） 映射到MMS（ISO 9506-1和ISO 9506-2）和ISO-IEC 8802-3 (正式版)

电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射(SCSM)Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part8-1:Specificcommunicationservicemapping(SCSM)—MappingstoMMS(ISO9506-1andISO9506-2)andtoISO/IEC8802-32023-12-28发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T42151.81—2023 1 11.2命名空间和版本 1.3代码组件分发 12规范性引用文件 23术语和定义 74缩略语 85综述 5.1概述 5.2MMS通信协议集 5.3非MMS通信协议集 5.4使用的MMS对象 6通信协议栈 6.1协议使用概述 6.2客户/服务器服务和通信协议集 6.3GSE管理和GOOSE服务通信协议集 6.4时间同步 6.5采样值管理与服务通信协议集 7IEC61850的对象 7.1服务器 7.2逻辑设备 7.3逻辑节点 8IEC61850-7-2数据属性的映射 8.1IEC61850-7-2规定的属性映射 8.2IEC61850-7-3中规定的品质公用数据属性类型的映射 9服务器类模型 9.1服务器映射 9.2服务器类属性 9.3服务器类服务-读服务器目录 10关联模型 10.1有关通信协议集的关联 Ⅱ10.2客户/服务器通信协议集双边关联模型 10.3用于GSE管理通信协议集的双边关联模型 10.4用于时间同步的双边关联模型 10.5多播关联模型 11逻辑设备模型 12逻辑节点模型 12.1通用逻辑节点类 12.2通用逻辑节点类属性 12.3通用逻辑节点类服务 13数据对象、数据属性、子数据属性模型 13.1通用数据对象类 13.2通用数据属性类 13.3通用子数据属性类 13.4通用数据对象类服务 14数据集类模型 14.1数据集类 14.2数据集属性 14.3数据集服务 15服务跟踪模型 15.1概述 15.2公用服务跟踪 15.3缓存报告跟踪服务映射 15.4非缓存报告跟踪服务映射-UTS 15.5日志控制块跟踪服务映射 15.6日志跟踪服务映射 15.7GOOSE控制块跟踪服务映射 15.8定值组控制块跟踪服务映射 15.9多播采样值控制块跟踪服务映射 15.10弃用的单播采样值控制块跟踪服务映射 16定值组控制类模型 16.1定值组控制块定义 16.2定值组控制类服务 17报告和日志类模型 17.1报告模型-报告控制块 17.2报告服务 18通用变电站事件(GSE)模型的映射 Ⅲ18.1通用面向对象变电站事件 19采样值类模型的传输 19.1采样值 20控制类模型 20.1概述 20.2控制服务参数 20.3控制对象和控制对象引用的映射 20.4控制服务映射 20.5选择 20.6带值选择 20.7取消 20.8操作 20.9命令终止 20.10时间激活操作 20.11否定控制服务响应中的额外原因诊断 20.12控制服务跟踪 21时间和时间同步模型 22命名规范 23文件传输 23.1文件传输模型 23.2文件服务 24一致性 24.1标识 24.2PICS 24.3PICS声明 25变电站配置语言(SCL) 25.2概述 25.3SCSM特定地址元素定义 25.4子网协议类型 25.5SCSM命名空间 附录A(规范性)用于GOOSE和GSE管理的应用协议规范 A.1ASN.1定义 A.2BER编码规则 A.3固定长度编码GOOSE报文 A.4一致性 附录B(资料性)多播地址选择 附录C(规范性)用于GSE管理和GOOSE C.1协议数据单元(PDU) 附录D(资料性)SCL一致性 附录E(资料性)时间刻度和纪元 附录F(规范性)对ISO9506-1:2003和ISO9506-2:2003的类型扩展 F.1概述 F.2ISO9506-1(服务定义) F.3ISO9506-2(协议规范) 附录G(资料性)SCL文件用例 附录H(资料性)通用变电站状态事件(GSSE)-废除 附录I(资料性)证书管理 附录J(规范性)可路由的GOOSE和SV J.1概述 J.2应用协议集 附录K(规范性)本文件不同版本的兼容性 K.1概述 K.2IEC61850-8-1的兼容规则 K.3特殊兼容规则 参考文献 图1功能与协议集概述 图2OSI参考模型和协议集 图3逻辑节点映射算法 图4功能约束顺序表 图5LCB属性与IEC61850-7-2日志定义的关系 图6GetGoReference服务原语 图7GetGOOSEElementNumber 图8事件传输时间 图10GOOSE服务的发布者状态机 图11GOOSE服务的订阅者状态机 图12读多播采样值引用服务原语 图13GetMsvElementNumber服务原语 图15ACSI写文件服务的映射 VGB/T42151.81—2023图A.1BER编码规则格式 图A.2标识八位位组格式 图C.2带HSR链路冗余的GOOSE发布者的ISO/IEC8802.3帧格式 图C.3带PRP链路冗余的GOOSE发布者的ISO/IEC8802.3帧格式 图C.4VLAN标志 图C.5保留1的结构 图J.1会话协议的通用字节顺序 图J.3IP头格式 图J.4RFC2474和RFC3168的TOS字节域定义 表1在本文件中使用的MMS对象与服务 表2需要使用客户/服务器通信协议集的服务 表3用于客户/服务器通信应用协议集的服务和协议 表4用于客户/服务器TCP/IP传输协议集的服务和协议 表5需要GSE管理和GOOSE通信协议集的服务 表6用于GSE管理和GOOSE通信应用协议集的服务和协议 表7RFC1240应用协议集选项 表8GOOSE/GSE传输协议集 表9UDP域实现要求 表10时间同步应用协议集 表11时间同步传输协议集 表12需要使用采样值管理和采样值通信协议集的服务 表13采样值管理和多播采样值通信应用协议集的服务和协议 表14MSV传输协议集 表15ACSI基本类型映射 表162层通信的物理通信地址结构 表17关联ACSI服务错误映射 表18释放服务错误映射 表19读名称列表与IEC61850对象类和对象范围冲突 表20读名称列表服务错误映射 表21读有名变量列表对象错误映射 表22写有名变量列表对象错误映射 表23定义有名变量列表服务错误映射 表24读有名变量列表属性服务错误映射 表25删除有名变量列表服务错误映射 表26读服务错误映射 表27写服务错误映射 表28读变量访问属性服务错误映射 表29日志服务错误映射 表30文件目录服务错误映射 表31ACSI服务错误到获取文件服务错误的映射 表32打开文件服务错误到ACSI服务错误的映射 表33ACSI服务错误到读文件服务错误的映射 表34ACSI服务错误到关闭文件服务错误的映射 表35ACSI服务错误到删除文件服务错误的映射 表36IEC61850-7-2时间品质编码 表37触发条件编码 表38报告包含的原因编码 47表39日志包含的原因编码 表40UDP/IP通信的物理通信地址 48表41报告控制块选项编码 表42采样值选项编码 表43检测条件编码 表44IEC61850-7-3品质编码 表45ACSI读服务器(逻辑设备)到MMS的映射 表46ACSI读服务器目录(文件)到MMS的映射 表47关联模型对应的通信协议集 表48ACSI关联服务到MMS的映射 表49ACSI释放服务到MMS的映射 表50用于读逻辑节点目录服务的读有名表类 表51ACSI读逻辑节点目录(数据对象)服务到MMS的映射 表52ACSI读所有数据值服务到MMS的映射 表53读数据值服务参数的映射 表54写数据值服务参数的映射 表55读数据目录服务参数的映射 表56读数据集值服务参数的映射 表57写数据集值服务参数的映射 表58创建数据集服务参数的映射 表59删除数据集服务参数的映射 表60读数据集目录服务参数的映射 表61公用数据类CST到MMS类型定义的映射 表62ACSI服务类型值的映射 ⅢGB/T42151.81—2023表63ACSI服务错误值的映射 表64公用数据类BTS到MMS类型定义的映射 表65公用数据类UTS到MMS类型定义的映射 表66公用数据类LTS到MMS类型定义的映射 表67公用数据类GTS到MMS类型定义的映射 表68公共数据类STS到MMS类型定义的映射 表69公用数据类MTS到MMS类型定义的映射 表70公用数据类NTS到MMS类型定义的映射 表71SGCB到MMS类型定义的映射 表72BRCB到MMS类型定义的映射 表73URCB到MMS类型定义的映射 表74用于变量列表名称报告的访问结果序列 表75MMS日志控制块定义 表76日志使能值的映射 表77ACSI日志条目映射 表78ACSI日志模型服务的通用映射 表79按时间查询日志请求参数的映射 表80响应参数的映射 表81按时间点查询日志请求参数的映射 表82日志一致性要求 表83用于GoCBMMS结构的MMS类型描述定义 表84读GOOSE引用服务映射 表85读GOOSE引用 表86读GOOSE元素序号服务映射 表87读GOOSE元素序号 表88GOOSE服务参数映射 表89读采样值引用服务映射 表90读采样值引用服务 表91读采样值元素序号服务映射 表92读采样值元素序号 表93控制服务参数 表94IEC61850-7-2控制模型到MMS控制组件的映射 表95控制服务的映射 表96选择服务参数映射 表97选择服务映射 表98带值选择参数映射 表99带值选择服务映射 Ⅲ表100带值选择、操作和取消的访问结果规范 表101取消服务参数映射 表102取消服务映射 表103操作服务参数映射 表104操作服务映射 表105命令终止服务映射 表106时间激活操作服务参数映射 表107时间激活操作服务映射 表108时间激活操作终止服务映射 表109最后应用错误变量结构定义 表110ACSI额外原因值的映射 表111公共数据类CTS到MMS类型定义的映射 表112ACSI文件类到MMS文件对象的映射 表113保留的文件后缀 表114ACSI读文件服务参数的映射 表115ACSI读文件服务映射 表116读文件服务错误到MMS服务错误之间的映射 表117ACSI写文件参数的映射 表118ACSI删除文件服务的映射 表119ACSI读文件属性值参数的映射 表120ACSI目录条目列表的映射 表121应用协议集PICS 表122时间同步应用协议集PICS 表123传输协议集PICS 表124MMS初始化请求通用参数 表125MMS初始化响应通用参数 表126MMS初始化错误通用参数 表127MMS支持服务的一致性表 表128MMS参数CBB 表129读名称表一致性声明 表130读能力表一致性声明 表131读域属性一致性声明 表132状态一致性声明 表133取消一致性声明 表134指示一致性声明 表135环境与通用管理一致性声明 表136结束一致性声明 GB/T42151.81—2023表137可变访问一致性声明 154表138可变访问选择一致性声明 154表139LDevice/MHAI1.HA.phsAHar(7).cVal.mag.f的变量访问规范 155表140LDevice/MHAI1.HA.phsAHar(7).cVal.mag.f的变量访问规范 156表141非一致变量访问规范I 表142非一致变量访问规范Ⅱ 157表143LDevice/MHAI1.HA.phsAHar(7)[MX]的变量访问规范 158表144LDevice/MHAI1.HA.phsAHar(7)[MX]的变量访问规范 158表145变量访问规范一致性声明 159表146变量规范一致性声明 159表147读服务一致性声明 160表148写服务一致性声明 160表149信息报告一致性声明 161表150获得变量访问属性一致性声明 161表151定义有名变量列表一致性声明 162表152获得有名变量列表属性一致性声明 162表153删除有名变量列表一致性声明 163表154读日志一致性声明 163表155条目内容一致性声明 165表156文件目录一致性声明 165表157打开文件一致性声明 166表158读文件一致性声明 167表159关闭文件一致性声明 167表160GOOSE一致性声明 168表161多播采样值的一致性声明 169表162客户/服务器寻址可使用的P类型定义 170表163GSE2层SCL定义 171表164GSE/SMV基于UDP/IPSCL定义 172表A.1固定长度GOOSE报文头编码 178表A.2固定长度GOOSE报文的所有数据编码-基本数据类型 179表A.3数据编码示例 179表B.1建议的多播地址例子 182表C.1VLANID和优先级 190表C.2以太网类型值分配 190表D.1SCL一致性级别 表D.2为SCL.2而支持的ACSI服务 192表J.1SPDU长度编码示例 226表J.2基于传输协议集的IPv4网络协议一致性实现说明(PICS) 230XI本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T42151《电力自动化通信网络和系统》的第8-1部分，GB/T42151已经发布了以下——第5部分：功能的通信要求和装置模型；——第8-1部分：特定通信服务映射(SCSM)映射到MMS(ISO9506-1和ISO9506-2)和ISO/本文件等同采用IEC61850-8-1:2020《电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射(SCSM)映射到MMS(ISO9506-1和ISO9506-2)和ISO/IEC8802-3》。本文件与IEC61850-8-1:2020的技术差异及其原因如下：a)增加了缩略语“x:排除，表示应用不应实现该项(exclude)”(见第4章);b)删除了“本应用协议集应符合ISO/ISP14226-1,ISO/ISP14226-2,ISO/ISP14226-3,ISO/IECISP11188-1和ISO/IECISP11188-3的约定”(见),规范性引用的标准已废止，删除后不会引起歧义，也不影响使用。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC82)归口。本文件起草单位：北京四方继保自动化股份有限公司、南瑞集团有限公司、国家电网有限公司国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院有限公司、南方电网电力科技股份有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司、国网吉林省电力有限公司、许继电气股份有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、天津津轨汇海科技发展有限公司、国电南京自动化股份有限公司、上海思源弘瑞自动化有限公司、南京电研电力自动化股份有限公司。本文件主要起草人：任雁铭、沈健、王永福、笃峻、廖泽友、唐永建、尹军、周斌、陈德辉、张春晓、GB/T42151《电力自动化通信网络和系统》旨在为电力自动化系统中的所有装置提供互操作。拟由以下部分构成：——第1部分：概论。目的在于介绍本文件的概貌。——第2部分：术语。目的在于列出本文件所使用术语和定义。——第3部分：通用要求。目的在于介绍通信网络的总体要求，重点是质量要求。——第4部分：系统和项目管理。目的在于描述对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验所需的专用支持工具的要求。——第5部分：功能和装置模型的通信要求。目的在于规定电力自动化系统各功能的通信要求。——第6部分：电力自动化系统中用于装置通信的配置描述语言。目的在于以某种兼容的方式交换智能电子设备的能力描述，以及在不同厂家提供的工具之间交换电力自动化系统描述。——第7部分：电力自动化系统基本通信结构。目的在于通过定义分层的类模型和这些类所提供的服务来实现装置之间的通信。 第8部分：特定通信服务映射SCSM。目的在于提供变电站站控层和间隔层内以及站控层和间隔层之间的通信映射。——第9部分：特定通信服务映射SCSM。目的在于提供变电站间隔层和过程层内以及间隔层和过程层之间的通信映射。——第10部分：一致性测试。目的在于规定实现一致性测试的标准技术及提出性能参数时要使用的特定测量技术。GB/T42151《电力自动化通信网络和系统》定义了电力自动化系统的通信网络和系统，特别是变电站自动化系统等子系统的通信体系架构。所有这些子系统的总和也可以对整个电力系统管理的通信体系结构进行描述这些子系统中装置之间的通信以及整个电力自动化系统中的子系统之间的通信，从变电站的核心需求出发，满足了电力自动化系统中所有功能所要求的大量需求。在数据模型中组织数据和产生服务的数据交换中都提出了这些需求。数据交换的性能不仅意味着数据交换的传输时间，而且还意味着数据交换的质量，从而避免了通信中信息的丢失。本文件规定了GB/T42151系列标准的数据模型和抽象通信服务接口与制造报文规范(MMS)及以太网技术之间映射的实现细则，例如ACSI通信服务与MMS通信服务之间的对应关系等，同时本文件也考虑对网络安全和精确对时技术方案的支持。本文件对电力自动化产品和系统的制造商、用户和质量检测中心正确实现、使用和检测GB/T42151的产品和系统具有重要意义。1电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射(SCSM)本文件规定了通过映射ACSI到MMS及ISO/IEC8802-3帧，利用局域网进行实时性和非实时性数据交换的方法。MMS服务和协议指定在OSI和TCP完全兼容的通信协议集上运行。MMS既支持集中式也支持分布式架构数据交换。本文件包括实时数据指示、控制操作和报告通知的交换。本文件规定了ACSI(抽象通信服务接口，IEC61850-7-2)对象和服务到MMS(制造报文规范，ISO9506)和ISO/IEC8802-3帧的映射。本文件也规定了实时信息到非MMS协议的映射。该协议的语义在IEC61850-7-2中规定。本文件包含了协议语法、规定、到ISO/IEC8802-3帧格式的映射，以及与ISO/IEC8802-3的使用相关的具体方法。从ACSI到MMS的映射规定了如何使用MMS概念、对象和服务实现ACSI的概念、对象和服务。该映射使不同生产商实现的功能之间可互操作。本文件规定了使用ISO9506服务来实现数据交换的标准方法。对于IEC61850-7-2中规定的不映射到MMS的ACSI服务，本文件将规定其它协议。本文件使用面向对象方法，依据实际装置的外部应符合数据和行为，描述实际装置。这些对象本身是抽象的，可以在更广范围中应用。这种应用已经超出了电力自动化通信的应用范围。本文件提供了IEC61850-7-2、IEC61850-7-3和IEC61850-7-4所规定的对象和服务的映射。1.2命名空间和版本本文件对于任何IEC61850命名空间(如IEC61850-7-1所定义)都是应具有的。用于识别命名空间版本的参数：——命名空间版本：2003;——命名空间修订版本：A;版本发布日期IEC网络商店命名空间版本1.02004-05版本2.02011-06版本2.0的修订12020-02IEC61850-8-1:2011/AMD1:2020版本2.12020-02IEC61850-8-1:2011+AMD1:2020CSV1.3代码组件分发代码组件有简版和完整版两种版本。2——完整版包含全部类型的定义和在本文件中定义的与文件相关联的功能约束，只提供给本文件购买者。代码组件包名称是IEC61850-8-1.NSD.2003A2.full.zip。——简版不包含文件但包含和完整版一样的全部类型功能约束定义，简版可从IEC网络商店自由访问和下载，但要在许可证条件下使用。简版代码组件下载链接是：http://www.iec.ch/tc57/supportdocuments/IEC61850-8-1.NSD.2003A2.light.zipIEC61850数据模型的代码组件(如本文件中控制服务参数的映射)可以获得，格式是IEC61850-7-7定义的NSD文件格式。本文件所包含的代码组件以后可能会有维护工作，用户从如下链接选择最新的版本：http://www.iec.ch/tc57/supportdocuments部分填写最高值。每个代码组件都是一个ZIP压缩文件，包含了代码组件本身的电子表示形式和压缩包内容的描述文件(IECManifest.xml)。IECMainifest包含了不同的部分，分别提供了如下信息：——版权提示；——代码组件标识；——与代码组件相关的发布；——构成代码组件的电子文件列表；——可选的历史文件列表，用于追踪代码组件演变过程中的变化。一个代码组件的生命周期不限于相关出版物的生命周期。出版物生命周期经历两个阶段，版本(与一个版本对应)和修订(与一个修订版对应)。第三个发布阶段(发布)允许发布一个代码组件而不需要发布一个修订。当互操作问题需要处理时，这种机制是有用的。此时可以通过IEC网站发布代码组件的一个新版本取代之前的版本。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T9387.1—1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型(ISO/GB/T9387.3—2008信息技术开放系统互连基本参考模型第3部分：命名与编址(ISO/GB/T12453—2008信息技术开放系统互连运输服务定义(ISO/IEC8072:1996,IDT)GB/T12500—2008信息技术开放系统互连提供连接方式运输服务的协议(ISO/IEC8073:部分：电力系统暂态数据交换(COMTRADE)通用格式(IEC60255-24:2013/IEEEStdC37.111—2013,IDT)GB/T15128—2008GB/T15629.2—2008信息技术开放系统互连网络服务定义(ISO/IEC8348:2002,IDT)信息技术开放系统互连会话服务定义(ISO/IEC8326:1996,IDT)信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求3第2部分：逻辑链路控制(ISO/IEC8802-2:1998,IDT)GB/T15695—2008信息技术开放系统互连表示服务定义(ISO/IEC8822:1994,IDT)GB/T15696.1—2009信息技术开放系统互连面向连接的表示协议第1部分：协议规范(ISO/IEC8823-1:1994,IDT)GB/T16720.1—2005工业自动化系统制造报文规范第1部分：服务定义(ISO9506-1:2003,GB/T16720.2—2005工业自动化系统制造报文规范第2部分：协议规范(ISO9506-2:2003,GB/T17179.1—2008信息技术提供无连接方式网络服务的协议第1部分：协议规范(ISO/GB/T17179.2—2000信息技术提供无连接方式网络服务的协议第2部分：由GB/T15629(ISO/IEC8802)子网提供低层服务(ISO/IEC8473-2:1996,IDT)GB/T17180—1997信息处理系统系统间远程通信和信息交换与提供无连接方式的网络服务协议联合使用的端系统到中间系统路由选择交换协议(ISO9542:1988,IDT)GB/T17545.1—1998信息技术开放系统互连联系控制服务元素的无连接协议第1部分：GB/T17546.1—1998信息技术开放系统互连无连接表示协议第1部分：协议规范(ISO/GB/Z25320.6电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第6部分：IEC61850的安全(GB/Z25320.6—2011,IECTS62351-6:2007,IGB/T42151.5电力自动化通信网络和系统第5部分：功能和设备模型的通信要求(GB/T42151.5—2022,IEC61850-5:2013,IDT)IEC61850(所有部分)电力自动化通信网络和系统(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation)注：GB/T42151(所有部分)电力自动化通信网络和系统[IEC61850(所有部分)]IEC61850-2电力自动化通信网络和系统第2部分：术语(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part2:Glossary)IEC61850-6电力自动化通信网络与系统第6部分：在变电站通信中与IED相关的配置描述语言(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part6:Configurationdescrip-tionlanguageforcommincationinelectricalsubstationsrelatedtoIEDs)nicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part7-1:Basiccommunicationstruc-ture—Principlesandmodels)IEC61850-7-2:2010/AMD1:2020电力自动化通信网络和系统第7-2部分：基本通信结构抽象通信服务接口(ACSI)[Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part7-2:Basiccommunicationstructure—Abstractcommunicationserviceinterface(ACSI)]nicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part7-3:Basiccommunicationstruc-ture—Commondataclasses)IEC61850-7-4电力自动化通信网络和系统第7-4部分：基本通信结构兼容逻辑节点类和数4据类(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part7-4:Basiccommunica-tionstructure—Compatiblelogicalnodeclassesanddataobjectclasses)IEC61850-9-2电力自动化通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务映射(SCSM)通过ISO/IEC8802-3传输采样值[Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part9-2:SpecificcommunicationserviceMapping(SCSM)—SampledvaluesoverISO/IEC8802-3]IEC/IEEE61850-9-3电力自动化通信网络和系统第9-3部分：精确时间协议用于电力自动化的协议集(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part9-3:Precisiontimeprotocol-profileforpowerutilityautomation)IECTR61850-90-4电力自动化通信网络和系统第90-4部分：网络工程指南(Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation—Part90-4:Networkengineeringguidelines)IEC62351-8电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第8部分：基于角色的访问控制(Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange—Dataandcommunicationssecuri-ty—Part8:Role-basedaccesscontrol)IEC62351-9电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第9部分：用于电力系统设备的网络安全密钥管理(Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange—Dataandcommu-nicationssecurity—Part9:Cybersecuritykeymanagementforpowersystemequipment)[Powersystemmanagementandassociatedinformationexchange—Part200:GuidelinesformigrationfromInternetProtocolversion4(IPv4)toInternetProtocolversion6(IPv6)]IEC62439-3:2016工业通信网络高可用自动化网络第3部分：并行冗余协议(PRP)和高可用无缝冗余(HSR)[Industrialcommunicationnetworks—Highavailabilityautomationnetworks-Part3:ParallelRedundancyProtocol(PRP)andHigh-availabilitySeamlessRedundancy(HSR)]ISO4217:2015货币表示代码(Codefortherepresentationofcurrencies)ISO/IEC8327-1:1996信息技术开放系统互连面向连接的会话层协议：协议规范(Informationtechnology—OpenSystemsInterconnection—Connection-orientedSessionprotocols:Protocolspecification)ISO/IEC8824-1:2015[ITU-TX.680:2015]信息技术抽象语法标识(ASN.1):基本标识规范(Informationtechnology—AbstractSyntaxNotationOne(ASN.1):Specificationofbasicnotation)注：该标准已废止，现行标准是ISO/IEC8824-1:2021。ISO/IEC8825-1:2015[ITU-TX.690:2015]信息技术ASN.1编码规则：基本编码规则(BER),正则编码规则(CER)和非典型编码规则(DER)(Informationtechnology—ASN.1encodingrules:Speci-ficationofbasicencodingrules(BER),canonicalencodingrules(CER)anddistinguishedencodingrules(DER))ISO9506(所有部分)工业自动化系统制造报文规范(Industrialautomationsystems—Manu-facturingmessagespecification)注：GB/T16720(所有部分)工业自动化系统制造报文规范[ISO9506(所有部分)]ISO/IEC9548-1:1996信息技术开放系统互连无连接的会话层协议：协议规范(Informationtechnology—OpenSystemsInterconnection—ConnectionlessSessionprotocol:Protocolspecification)ISO/IEC/IEEE8802-3:2014以太网标准(Standardforethernet)5注：该标准已废止，现行标准是ISO/IEC/IEEE8802-3:2021。IEEE754:1985IEEE关于二进制浮点算法的标准(IEEEStandardforbinaryfloating—Pointarithmetic)IEEE802.1D:2004IEEE关于局域网和城域网的标准：媒介访问控制(MAC)桥(IEEEStandardforlocalandmetropolitanareanetworks:Mediaaccesscontrol(MAC)bridges)IEEE802.1Q:1998IEEE关于局域网和城域网的标准：虚拟桥接局域网(IEEEStandardsforlocalandmetropolitannetworks:Virtualbridgedlocalareanetworks)ITU-TX.217:1996信息技术开放系统互联关联控制服务元素的服务定义(Informationtechnology—Opensystemsinterconnection—Servicedefinitionfortheassoment)注：对应的国际标准ISO/IEC8649:1996已废止。technology—Opensystemsinterconnection—Connection-orientedprotocolfortheassociationcontrolserviceelement:ProtocolSpecification)注：对应的国际标准ISO/IEC8650-1:1996已废止。RFC614,文件传输协议的评论(CommentsontheFileTransferProtocol),IETF,可从http://RFC640修订的FTP应答编码(RevisedFTPreplycodes),可从获得RFC768用户数据报协议(UserDatagramProtocol),IETF,可从获得RFC791互联网协议DARPA互联网编程协议规范(InternetProtocol—DARPAInternetPro-gram—ProtocolSpecification),IETF,可从RFC792互联网控制报文协议DARPA互联网编程协议规范(InternetControlMessageProto-col—DARPAInternetProgram—ProtocolSpecification),IETF,可从获得RFC793传输控制处理DARPA互联网编程—协议规范(TransmissionControlProcedure—DARPAInternetProgram—ProtocolSpecification),IETF,可从RFC826以太网地址解析协议或将网络协议地址转化为48位以太网地址(AnEthernetAddressResolutionProtocolorConvertingNetwomissiononEthernetHardware);IETF,可从获得RFC894IP数据包通过以太网传输标准(AStandardfortheTransmissionofIPdatagramsoverEthernetNetworks);IETF,可从获得RFC919广播数据报文(BroadcastingInternetDatagrams);IETF,可从RFC922在子网上实现互联网数据报广播(BroadcastingInternetDatagramsinthepresenceofsubnets);IETF,可从获得RFC950互联网子网处理标准(InternetStandardSubnettingProcedure);IETF,可从http://RFC1006在传输控制协议上实现ISO传输层服务，版本3(ISOTransportServiceontopofTCP:Version3);IETF,可从http://www.ietf.RFC1035域名实施和规范(DomainNames—Implementationandspecification);IETF,可从6RFC1112对于IP多播的主机扩展(HostExtensionsforIPMulticasting),IETF,可从http://Layers),IETF,可从获得RFC1123互联网主机要求应用和支持(RequirementsforInternetHosts—ApplicationandSupport),IETF,可从获得RFC1240在UDPVersion1之上的OSI无连接传输服务(OSIConnectionlessTransportServicesontopofUDPVersion:1),IETF,可从获得RFC2460互联网协议(IPv6)规范(InternetProtocol,Version6(IPv6)Specification),IETF,可RFC2474IPv4和IPv6不同服务域的定义[DefinitionofDifferentiatedServicesField(DSfield)inIPv4andIPv6Headers],IETF,可从获得RFC2991单播和多播下一跳的多路径选择问题(MultipathIssuesinUnicastandMulticastNext-HopSelection),IETF,可从获得RFC3168向IP增加明确的拥塞提示(TheAdditionofExplicitCongestionNotification(ECN)toIP),IETF,可从获得RFC3246加速转发PHB(AnExpeditedForwardingPHB(Per-HopBehavior)),IETF,可从ht-RFC3629ISO1646的UTF-8转换格式(UTF-8,atransformationformatofISO1646)-IETF,可从获得RFC4291IPv6寻址架构(IPVersion6AddressingArchitecture)IETF,可从http://www.ietf.RFC4604互联网组管理协议Version3(InternetGroupManagementProtocol,Version3(IGMPv3)),IETF,可从获得RFC5771IANA关于IPv4多播地址分配指南(IANAGuidelinesforIPv4MulticastAddressAssignments),IETF,可从获得RFC5905网络时间协议Version4:协议和算法规范(NetworkTimeProtocol(NTP)Version4:ProtocolandAlgorithmsSpecification),IETF,可从http://www.iRFC6864IPv4ID域更新规范(UpdatedSpecificationoftheIPv4IDField),IETF,可从获得3术语和定义IEC61850-2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。以下是ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库网址：任何特定层。7在第(n)层协议中规定的数据单元，包含第(n)层协议控制信息和可能的第(n)层用户数据。决定执行第(n)层功能的第(n)层实体通信行为的一组规则和格式(语义和语法)。向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。代表一组典型变电站功能的实体。代表一个典型变电站功能的实体。代表设备(硬件和操作系统等)物理部分的实体。应用协议集和传输协议集A-ProfileandT-Profile用于特定目的的协议集。8数据对象具有特定类型的命名元素。位于自动化设备中能够被读或写，有意义的结构化应用信息。注：本定义与IEC61850-7-2中数据的定义一致。MMS数据对象指MMS数据类型或可能的MMS变量实例。以太网ISO/IEC8802-3符合ISO/IEC8802-3规定的通信技术。服务器server为客户提供服务或发出非请求报文的实体。虚拟写函数V-Put在一个MMS变量中设置一个或多个数值的函数。注：该函数采用MMS变量访问方法，完成对MMS变量的访问，通过MMS写请求传输值，并给出一个访问结果来说明访问成功或失败。单个的MMS写请求为请求中引用的每个变量调用虚拟写函数。虚拟读函数V-Get在一个MMS变量中获得一个或多个数值的函数。注：该函数采用MMS变量访问方法，完成对MMS变量的访问，并给出访问结果来说明访问成功或失败。单个的MMS读请求为请求中引用的每个变量调用虚拟读函数。ACSI基本一致性ACSIbasicconformanceACSI的一致性被IEC61850-7-2:2010/AMD1:2019CSV附录A定义。4缩略语下列缩略语适用于本文件。A:应用(Application)ACSE;关联控制服务元素(AssociationControlServiceElement)ACSI:抽象通信服务接口(AbstractCommunicationServiceInterface)APPID或AppID:应用标识(ApplicationIdentification)APDU:应用协议数据单元(ApplicationProtocolDataUnit)BRCB:带缓存的报告控制块(BufferedReportControlBlock)CBB:一致性构造块(ConformanceBuildingBlock)CDC:公用数据类(CommonDataClass)CL:无连接(Connectionless)Client-CR:客户一致性要求(ClientConformanceRequirement)9CO:面向连接(ConnectionOriented)DNA:动态命名空间属性(DynamicNamespaceAttribute)F/S:功能标准(FunctionalStandard)FC:功能约束(FunctionalConstraint)FCD:功能约束数据(FunctionallyConstrainedData)GMT:格林威治时间(GreenwichMeanTime)GPS:全球定位系统(GlobalPositioningSystem)GOOSE:通用面向对象的变电站事件(GenericObjectOrientedSubstationEvent)GSE:通用变电站事件(GenericSubstationEvent)GSSE:通用变电站状态事件(GenericSubstationStatusEvent)HMAC:哈希运算消息认证码(HashedMessageAuthenticationCode)HSR:高可用无缝冗余(High-availabilitySeamlessRedundancy)IED:智能电子设备(IntelligentElectronicDevice)IEEE:电气及电子工程师协会(美国)(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)IETF:互联网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce)IP:网际协议(InternetProtocol)ISO:国际标准化组织(InternationalStandardizationOrganization)LAN:局域网(LocalAreaNetwork)LCB:日志控制块(LogControlBloLD:逻辑设备(LogicalDevice)LI:长度指示(LengthIndication)LLC:逻辑链路控制(LogicalLinkControl)LN:逻辑节点(LogicalNode)LPDU:链路协议数据单元(LinkProtocolDataUnit)M=或m=:强制的信息，应与请求中提供的原始信息相同(Mandatoryinformation)MAC:介质访问控制(MediaAccessControl)MJD:简化儒略日(ModifiedJulianDay)MMPM:制造报文协议机(ManufacturingMessageProtocolMachine)MMS:制造报文规范(ManufacturingMessageSpecification(ISO9506))NTP:网络时间协议(NetworkTimeProtocol)OSI:开放系统互联(OpenSystemsInterconnection)PDU:协议数据单元(ProtocolDataUnit)PI:参数指示(ParameterIndicator)PICS:协议实现一致性声明(ProtocolImplementationConformanceStatement)PIXIT:协议实现额外信息(ProtocolImplementationExtraInformation)PTP:精确时间协议(PrecisionTimeProtocol)r:可读，强制该条目是可读的。写该条目的能力是本地事宜(readable)R-GOOSE:可路由GOOSE报文(RoutableGOOSE)R-SV:可路由采样值报文(RoutableSampledValue)S:服务器特定的参数(Serverspecifiedparameter)SAP:服务访问点。服务访问点代表了一个逻辑构造，通过该逻辑构造，通信双方选择通信协议或访问应用。服务访问点的整个7层的选择代表了一个通信子集。(ServiceAccessPoint)SBO:操作前选择(SelectBeforeOperate)SCD:系统配置描述(SystemConfigurationDescription)SCSM:特定通信服务映射(SpecificCommunicationServiceMapping)Server-CR:服务器一致性要求(ServerConformanceRequirement)SG:定值组(SettingGroup)SI:会话协议数据单元指示(SPDUidentifier)SNTP:简单网络时间协议(SimpleNetworkTimeProtocol)SPDU:会话协议数据单元(SessionProtocolDataUnit)SV:采样值(SampledValues)T:传输层或时间标记(TransportorTimestamp)TAI:国际原子时(TempsAtomiqueInternational)TCP:传输控制协议(TransmissionControlProtocol)Tissue:技术问题(TechnicalIssue)TPDU:传输协议数据单元(TransportProtocolDataUnit)TPID:优先级标签标识，对于IEEE802.1Q网络，等于0x8100(PriorityTaggingIdentification(forIEEE802.1Qnetworks)=0x8100)u=或U=:用户特定信息，应与请求中提供的原始信息相同(User-specificinformation)UCA:公用事业通信架构(UtilityCommunicationArchitecture)UDTPDU:单位数据传输协议数据单元(UnitDataTPDU)URCB:非缓存报告控制块(UnbufferedReportControlBlock)UTC:世界协调时(CoordinatedUniversalTime)VARSPEC:变量规范(VariableSpecification)VID:虚拟局域网标识(VLANIdentificator)VLAN:虚拟局域网(VirtualLAN)VMD:虚拟制造设备(VirtualManufacturingDevice)w:可写，强制该条目是可写的。读该条目能力是本地事宜。(writeable)x:排除，表示应用不应实现该项(exclude)5综述5.1概述本文件提供详细的指导和规范，用作使用ISO9506(制造报文规范)、SNTP及其他应用层协议，实现IEC61850-7-2、IEC61850-7-3和IEC61850-7-4中规定的服务、对象和算法所需要的机制和规则(应符合图1)。本条概述IEC61850-7-2、IEC61850-7-3、IEC61850-7-4映射到MMS的方法。图1所示的协议集满足了电力自动化通信的需求(在GB/T42151.5中已列举)。GB/T42151.5所规定的报文类型和性能等级按照图1所示进行映射：类型1(快速报文);类型1A(跳闸);类型2(中速报文);类型3(低速报文);类型4(原始数据报文);类型5(文件传输功能);类型6(时间同步报文)。类型1和类型1A的报文映射到相同的以太网类型。为优化接收报文的解码过程，它们将使用不同的APPID范围，见附录C。类型2、类型3、类型5的报文要求面向报文的服务。MMS标准提供了ACSI所需要的信息建模方法和服务。关于应用的进一步细节和每个协议集的实际规范见第6章。采样值(多播)时间同步通用面向对象变电站事件(多播)核心ACSI服务MMSMMS协议包(类型1,1A)(类型6)(O)|(M)(类型6)(类型x)是IEC61850-5中定义的报文类型和性能。O是可选，M是强制。图1功能与协议集概述5.2MMS通信协议集VMD服务地址格式是由所使用的通信协议集所决定的。但是，ISO已经认可了应用通信协议集(A-Profiles)和传输通信协议集(T-Profiles)的存在。应用层通信协议集代表考虑了OSI参考模型(GB/T9387.1)上3层的通信协议和约定。传输通信协议集代表考虑了OSI参考模型下4层的通信协议和约定。本文件有两种应用通信协议集：面向连接的OSI模型和无连接OSI模型。此外，还有3种传输通信协议集：面向连接的TCP、面向连接的OSI模型、无连接的OSI模型。面向连接的应用通信协议集只能用在面向连接的传输通信协议集上。在IEC61850-7-2中有几种服务有意直接映射到应用协议和通信协议集，不使用ISO9506作为应用层协议。其他通信协议集用于实现时间同步[通过IETF简单网络时间协议(SNTP)]、采样值以及GOOSE/GSSE报文。5.4使用的MMS对象ISO9506(MMS)所规定的一些对象可以作为本文件的一部分而使用。但是实现IEC61850-7-2、IEC61850-7-3、IEC61850-7-4的映射并不需要使用ISO9506中所有的对象。本文件所使用的MMS对象和服务应符合表1。表1在本文件中使用的MMS对象与服务IEC61850对象应用过程虚拟制造设备服务器(Server)初始(Initiate)终止(Conclude)异常中止(Abort)拒绝(Reject)取消(Cancel)识别(Identify)状态'(Status)读能力列表(GetCapabilityList)有名变量对象逻辑节点和数据(LogicalNodesandData)读(Read)写(Write)信息报告(InformationReport)读变量访问属性(GetVariableAccessAttribute)读名称列表(GetNameList)有名变量列表对象数据集(DataSefs读有名变量列表属性(GetNamedVariableListAttributes)读名称列表(GetNameList)定义有名变量列表(DefineNamedVariableList)删除有名变量列表(DeleteNamedVariableList)读(Read)写(Write)信息报告(InformationReport)表1在本文件中使用的MMS对象与服务(续)IEC61850对象使用的MMS服务日志对象(JournalObjects)日志(Logs)读日志(ReadJournal)读名称列表(GetNameList)域对象(DomainObjects)逻辑设备(LogicalDe-vices)读名称列表(GetNameList)读域属性(GetDomainAttributes)文件(Files)文件(Files)打开文件(FileOpen)读文件(FileRead)获取文件(ObtainFile)关闭文件(FileClose)文件目录(FileDirectory)删除文件(FileDelete)ISO9506的一致性要求。”为与MMS系统兼容，宜实现。6通信协议栈6.1协议使用概述基于通信功能分层的概念，OSI参考模型(GB/T9387.1)给出了详细的通信模型。为使通信系统稳定可靠，该模型规定了7层，并详细给出了每层的功能要求。该模型并未规定实现每层功能的协议，也没有将实现方案限制在某一单一协议集上。应用层应用层表示层会话层传输层网络层传输协议集数据链路层物理层应用协议集图2OSI参考模型和协议集使用ISO应用协议集和传输协议集(应符合图2)来描述不同的的通信协议栈。ISO应用协议集是关于ISOOSI参考模型上3层(例如，应用层、表示层和会话层)规范和约定的集合。ISO传输协议集是关于ISOOSI参考模型下4层(例如，传输层、网络层、数据链路层和物理层)规范和约定的集合。应用协议集和传输协议集的不同组合，可实现某些特定类型信息/服务的交换。IEC61850-7-2规范的服务被映射到4种不同的应用协议集和传输协议集组合。这3种不同的组合用于：——客户/服务器服务(应符合图1核心ACSI