变电站综合自动化系统的数据通信-变电站综合自动化系统通信规约

101、103、104通信规约101通信规约101规约与104规约同为IEC60870-5规约体系，其具体标准号为：IEC60870-5-101部分和IEC60870-5-104部分，101规约对应的是电力行业标准DL/T634.5101，104规约对应的是电力行业标准DL/T634.5104。101规约一般用于变电站远动设备和调度计算机系统之间，能够传输遥测、遥信、、遥控和遥调等数据。

101通信规约

101规约遥测遥信遥调遥控101规约的帧格式有三种报文格式

1.单个控制字符

2.固定帧长报文

3.可变帧长报文

101通信规约E5H单个控制字符启动字符用户数据链路用户数据校验和16HAC10H固定帧长度16H校验和链路用户数据AC68HLL68H启动字符启动字符长度域(0～255)控制域地址域用户数据可变帧长度16H校验和AC68HLL68H单个控制字符E5H，用来取代固定帧长肯定确认帧或固定帧长否定确认帧；可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据，或由子站向主站传输数据单个固定帧长格式用于子站回答主站的确认报文，或主站向子站的询问报文；下面来看某报文，简单了解一下它的解析：101通信规约

主站：105A015B16 //召唤一级数据子站：680C0C68080101

0203010900005B0001751601类别标志，选用不带时标的单点信息传输变位遥信02该帧中有2个遥信数据0301，其中03传输突发数据090000其中0900表示第9点遥信，品质描述词00为“分”状态，是有效的当前值，未被封锁，未被替换5B0001表示第91点遥信信息为“合”状态，是有效的当前值104规约是将101规约以TCP/IP的数据包格式在以太网上传输的扩展应用。104通信规约104规约定义了3种类型的报文格式。I格式，S格式，U格式。104通信规约I格式帧。它的作用是传输应用数据，捎带确认对方的发送。104规约定义了3种类型的报文格式。I格式，S格式，U格式。104通信规约S格式帧为短帧，长度仅6个字节。无应用数据可传输时，确认对方的发送104通信规约U格式帧为6字节短帧它的作用是作为控制用报文。启动U帧，用于启动应用层传输；停止U帧，用于停止应用层传输；测试U帧，双方均无发送时，维持链路活动状态。103通信规约103规约是继电保护设备信息接口配套标准，是变电站内的保护装置与监控系统通信的标准，用以传输继电保护的所有信息。103通信规约103规约采用3种基本的数据帧，实现基本的功能及用途。3种帧格式是：可变帧长帧，固定帧长帧，单个字符帧。单个字符E5H可变帧长帧格式固定帧长帧格式103通信规约在可变帧长帧格式和固定帧长帧格式中，都有控制域，它是一个8位的二进制数，定义如表所示。控制域是对本帧数据的总体描述。103通信规约地址域（A）地址域也是一个8位二进制数。在主站向子站传送的帧中，表示报文所要传送到的目的站址；地址为255时，表示为广播，即向所有站传送报文取值范围位0～255当子站向主站传送帧时，表示该报文发送的源地址。103通信规约可变帧长帧格式中，在链路地址域之后是一帧的主要数据区，即链路用户数据，其结构如图。103通信规约遥信报文分析。遥信量传输采用一级数据传送，传输过程如下：用户数据是从28到0E，格式如图所示。

105A449E16680D0D682844

288201440196010195010E9816其中，28是标识类型（16进制是40），表示单点状态信息；82是可变结构限定词，单个信息表示，共2个；传送原因01表示突发信息；装置地址是44；103通信规约

遥信信息是2个，第一个019601，第二个019501。通过查询RCS9612信息表可得具体含义。信息序号INF后面的内容是信息体元素，表示状态位。105A449E16680D0D682844

288201440196010195010E9816019601FUN=01、INF=96(150)，状态＝01019501FUN=01、INF=95(149)，状态＝01类型标识40/41可变结构限定词传送原因公共地址功能类型FUNINBS000SPI信息序号INF重复信息点表示附加信息103通信规约遥控信息报文分析。用户数据：

遥控执行过程：主→从遥控选择680A0A68532C40810C2C013085023016从→主链路确认10102C3C16主→从召唤一级数据107A2CA616从→主遥控返校680A0A68082C40810C2C01308502E516主→从遥控执行680A0A68532C40810C2C01300503B116从→主链路确认10102C3C16主→从召唤一级数据107A2CA616从→主执行响应680A0A68082C40810C2C013005036616103通信规约主→从遥控选择40810C2C01308502类型标识：40H（16进制为64），表示断路器遥控命令，格式如图所示；可变结构限定词81：1个遥控命令；传送原因0C：表示远方操作；装置地址是2C；控制命令：013085，FUN=01、INF=30表示遥控，控制命令=85表示分闸选择，短脉冲。返回信息标识符是02。返回信息标识符类型标识64可变结构限定词81传送原因0C公共地址功能类型FUN断路器控制命令信息序号INFCDT通信规约CDT规约介绍CDT规约,又称循环式数据传输规约。它的特点是：不管主站是否需要,子站都按一定顺序不停地循环地往主站发送数据。CDT规约是以帧为单位组织数据，且帧长可变，根据重要性和实时性不同分为A帧、B帧、C帧、D帧和E帧五种。这些帧的上行信息的传送顺序和传送周期如表所示。CDT规约介绍CDT规约的帧结构由同步字、控制字和信息字组成，每个字由6个字节48位二进制数组成。同步字+控制字+信息字

CDT规约结构

6个字节48位二进制数CDT规约介绍同步字为一帧信息的开始，为EB90H，连发3次，共6个字节。由于向信道发送时低字节先送，高字节后送；字节内低位先送，高位后送，实际写入串行口的同步字节是D709H。

eb90eb90eb90d709d709d709同步字实际写入字节CDT规约介绍控制字由控制字节、帧类别字节、信息字数字节、源站址字节、目的站址字节和校验码字节共6个字节组成。控制字节一般为71H。控制字由控制字节、帧类别字节、信息字数字节、源站址字节、目的站址字节和校验码字节共6个字节组成。控制字节一般为71H。控制字节各位取值意义CDT规约介绍控制字中的帧类别用于说明本帧信息的属性。CDT规约中对不同的帧类别给出了指定代码，如表所示。信息字承载远动信息，每个信息字由6个字节组成，包括功能码、信息数据和校验码。功能码说明了该信息字的用途，其定义分配如表所示。CDT规约介绍CDT规约介绍功能码说明了该信息字的用途，其定义分配如表所示。CDT规约介绍以某遥信报文为例进行说明。

其中，第一行报文为同步字，第二行报文为控制字，剩余报文为信息字。控制字报文中，71是控制字节，f4为遥信帧类别，10为信息字数，转换成十进制为16，表示该报文有16个信息字。CDT规约介绍遥信信息字格式如图所示，信息字的功能码为FOH～FFH。可用字数为16，每个遥信有32个状态位，状态位取1表示合，取0表示分；功能码FOH上送第1～32个遥信状态，F1H上送第33~64个遥信状态，以此类推。遥信上送最大容量为32×16=512。CDT规约介绍以f10060381c54为例，功能码f1上送第33～36个开关量，00表示第33～40个遥信开关量状态位为0（分），60表示第41～48个开关量，第46和47个开关量状态是合（取值1），其余开关量状态是分（取值0）。IEC61850通信规约变电站规约发展历程2000199019801970无通讯点对点硬接线光子牌、喇叭等声光私有和工业规约Modbus,CDT,U4f等私有的规约公开规约DNPIEC60870-5-10X标准规约IEC61850国际标准昨天今天明天IEC61850通信规约变电站的智能化是一个不断发展的过程，从传统变电站发展到数字化变电站，103通信规约已经不能满足数字化变电站的要求，因此国际电工委员会制定了新一代的变电站自动化系统的国际标准，IEC61850标准。IEC61850通信规约IEC61850标准的目标是互操作性，可自由配置，长期稳定运行。

来自一个或多个厂家的IED之间交换信息和正确使用信息完成各自功能的能力标准需要支持各种策略以允许功能自由分布，例如：集中式或分布式系统标准应向后兼容，以适应通讯技术和系统要求的发展互操作性自由配置长期稳定性IEC61850通信规约IEC61850标准的构成如图所示。配置Part6:变电站中智能电子设备通信配置描述语言抽象通信服务变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构Part7-2:抽象通信服务接口(ACSI)Part7-1:原理和模型测试Part10:一致性测试特殊通信服务映射(SCSM)Part8-1:映射到制造商报文MMSPart9-1:通过单向多路点对点串行通信连接模拟采样值Part9-2:IEEE802.3之上的模拟采样值系统方面Part1:介绍和概述Part2:术语Part3:总体要求Part4:系统和项目管理Part5:功能通信要求和设备模型数据模型变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构Part7-4:兼容逻辑节点和数据类Part7-3:公共数据类IEC61850通信规约IEC61850使用面向对象的方法给变电站统一建模，将变电站及相应设备的功能进行抽象建模，将功能建模为逻辑节点。IEC61850通信规约IEC61850和以前使用的标准不同之处在于对象模型，它以服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型和数据对象模型建立了变电站自动化系统中常用设备的统一数据模型，满足互操作性要求。IEC61850通信规约

IEC61850全站配置流程。IEC61850通信规约流程中各文件的含义及配置内容如下：ICD:智能电子设备能力描述文件,配置内容包括LD、LN、DO、DA定义及LN类型模板的定义，数据集dataset定义，控制块的配置定义；IED实例ICD模型IEC61850通信规约SCD文件：全站配置描述文件，全站唯一。该文件描述了所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成。绘制一次接线图二次装置配置IEC61850通信规约SSD文件：系统规范描述文件，全站唯一。该文件描述了变电站一次系统结构以及相关联的逻辑节点，最终包含在SCD文件中；IEC61850通信规约CID文件：IED实例配置描述文件，每个装置一个。由装置厂商根据SCD文件中与特定的IED的相关配置生成。CID建模IEC61850通信规约装置厂商提供装置配置工具，生成装置的ICD文件；系统集成商提供系统配置工具，导入装置ICD文件，统一进行所有装置的实例配置，生成全站SCD配置文件，其中须保留ICD文件的私有项；

设计人员根