电力系统的远动通讯规约IEC 61850
电气班
摘要：IEC-61850标准是IECTC一57技术委员会在新时代制定出具有开放性和互操作性的新一代变电站通信网络和系统协议。本文在介绍电力系统远动规约的基础上进一步介绍了电力系统的IEC-61850标准。通过介绍IEC-61850标准的结构体系，同IEC60870-5-103/104规约，进一步突出了IEC-61850标准的优点和特点。最后举了一个IEC-61850标准在变电站应用的例子来说明它的应用。
关键词：IEC-61850标准、IEC60870-5-103/104规约、变电站通信
1、电力系统远动通信规约
通信规约（协议）是指通信双方必须共同遵守的题中约定，也称为通信控制规程或传输控制规程。通信规约的内容包括两个方面：一个是信息传送格式，它包括信息收发方式、传送速率、帧结构、帧同步字、位同步方式、干扰措施等；一个是信息传送的具体步骤，它是指将信息分类、分循环周期传送，系统对时数据收集方式和设备状态监视方式。
通行规约按传输模式可以分为循环传输规约（CDT）、问答式传输规约（Polling），按传输的基本单位可以分为面向字符的通信规约和面向比特的通信规约。
（1）循环传输规约（CDT）
CDT属于同步通信方式，其以厂站RTU为主动方，以固定速率循环地向调度端上传数据。数据依规定的帧格式连续循环，周而复始地传送。一个循环传送的信息字越多，其传输延时越长，传输内容出错剔除后，在下个循环可得以补传。
CDT采用可变帧长度，多种帧类别按不同循环周期传送，变位遥信优先传送重要遥测量平均循环时间较短，区分循环量、随机和插入量采用不同形式传送信
息。
（2）问答式传输规约
Polling属于异步通信方式，其以调度端主动向厂站端RTU发送查询命令报文，子站响应后才上传信息。调度端收到所需信息后，才开始新一轮询问，否则继续向子站询问召唤此类信息。
RTU对遥信变为信息优先传送，模拟量超范围时传送。主站可请求子站发送某一远动信息，也可请求发送某些类型的信息，工作方式灵活，适用于点对点、一点对多点、多点共多点环形或多点星形的远动通信系统，但须全双工或半双工信道。
（3）面向字符的通信规约
将数据和控制信息都编成字符，并以字符作为信息传输基本单位的通信规约。由于字符有独立的完整信息传输结构，传输中允许字符之间有间隔，故异步通信规约属面向字符的。
二进制同步通信（BSC）规程也属面向字符的规程，其与异步通信不同的是，其将若干字符组成数据块一块一块地传输。
（4）面向比特（位）的通信规约
面向比特的链路控制协议为高级数据链路控制协议（HDLC）。HDLC一般帧格式如图1所示：
图1
F：“01111110”——同步符号、帧之间的填充字符。
A：地址字段：通信对方的地址
C：控制字段：用于区分帧的类型（数据帧、监控帧、无编号帧）
I：信息字段：携带高层用户数据，可以是任意的二进制位串；
FCS：校验码：对A、C、I字段进行循环校验。
g(x)=x16+x12+x5+1 （CCITT和ISO使用）；
g(x)=x16+x15+x2+1 （IBM的SDLC使用）。
由于帧中至少含有A（地址）、C（控制）和FCS（帧校验序列）字段，因此，
整个帧长度应大于32位。
2. IEC61850规约简介
IEC 61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations)，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求。
IEC 61850系列标准是由国际电工委员会第57技术委员会(IEC TC57)从1995年开始制订的,目前，IEC61850共14个部份已经全部通过为国际标准。我国的标准化委员会对61850系列标准进行了同步的跟踪和翻译工作。
IEC 61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系，而不仅仅是一个通信协议标准。
IEC 61850看起来很像又一新的协议。其实它不是。确切地说，它是一种新的变电站自动化的方法，一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法。
它采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的可扩展架构，来实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标。
发展历程：
A.1995年(IEC)TC57成立了3个工作组来制定IEC61850的标准。
B.参考IEC101,IEC103,UCA2.0,ISO/IEC9506等标准。
C.1999年3月IEC61850草案出台。
D.2000年6月(IEC)TC57工作组决定以IEC61850作为电力系统无缝通讯体系的基础。
E.2003年出版了IEC正式颁布。国内各大厂家在2001开始关注IEC61850，2004年进入IEC61850实质性研发，2005年开始有IEC61850的变电站突入运行。
F.规范还在进一步完善中，以TISSUE形式在网站上发布。
IEC61850标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。
2.1 IEC61850规约的结构体系
IEC61850是至今为止最为完善的变电站自动化标准。规范二次智能装置的通信模型、通信接口，而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的通信模型、通信接口。并采用IEC61850国际标准可以大大提高变电站自动化技术水平、提高变电站自动化安全稳定运行水平，节约开发、验收、维护的人力物力，实现完全互操作。
传统通信规约具有如下缺点：
a. 通信栈结构是固定的，不能适应多种通信接口。
b. 面向数据包的结构使数据类型的定义是固定的，无法灵活设置。
c. 没有点号对照表是无法理解的。
d. 对通信的级联和转发不作要求，在每个转发点需要重复组织点表。
而IEC 61850与传统规约的区别在于：
IEC61850将变电站通信体系分为3层(变电站层、间隔层、过程层). 与IEC60870-5-103/10相比, 在技术上IEC61850有如下显著特点:
a. 用面向对象建模技术;
b. 采用分布分层的结构体系;
c. 使用抽象通信服务接口ACSI和特殊通信服务映射SCSM技术;
d. 实现智能电子设备间的互操作性;
e. 提供自我描述的数据对象及其服务;
f. 具有面向未来的开放的体系结构。
正是这种突出的优点使得IEC61850规约势必在不久的将来成为电力系统中从变电站到调度中心之间的主流通信规约。
IEC60870-5-103/10的结构如图2所示
图2
IEC61850的结构体系如图3所示.
图3
按照变电站自动化系统所要完成的监视、控制和继电保护三大功能, IEC61850提出了信息分层的概念，从逻辑上、物理概念上将变电站的通信体系分为三层: 变电站层、间隔层和过程层, 并且定义了层与层之间的通信接口; 采用了面向对象的建模技术和高层抽象映射到低层的MMS技术, 解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换的问题. 此外, 采用IEC61850标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用的特性, 极大地方便了系统的集成, 降低了变电站自动化系统的工程费用. 由于该标准采用了开放性的通信模型, 可用于远程信息的网络传输, 进一步扩展了其通信能力. 因此, IEC60870-5-103/104通信规约现今仍然被广泛应用, 但是采用面向对象建模技术和分层分布技术, 具有互操作性的IEC61850标准以其不可取代的优势, 势必成为今后变电站自动化系统的统一标准, 并被广泛使用。
2.2 IEC61850标准的本质内涵
作为下一代变电站的无缝通信标准, IEC61850充分借鉴了变电站通信、计
算机、工业控制等领域的长期经验。在IEC61850鲜明技术特点的背后, 是IEC61850与以往变电站通信标准的实质性差别, 而理解IEC61850的本质是应用IEC61850的基础。IEC61850是变电站自动化通信标准, 通信标准的本质目标是实现双方快速准确的理解相互传达与接收到的逻辑信息命令, 并正确执行命令。由于各设备生产商生产的智能电子设备, 可能采用不同的芯片、不同的硬件架构、不同的嵌入式系统, 它们组成了一个复杂的异构环境系统, 所以变电站中设备之间的通信是一个复杂的分布式信息交互问题。
变电站设备要实现互操作实际就是解决如何在异构环境下实现数据交换的问题。IEC61850标准制定的思路与以往IEC60870等标准在解决信息表达与传输问题方面相比上存在着根本的区别, 主要是借鉴了近些年来计算机解决异构环境领域的常用的ASN. 1, XML等技术来解决变电站中的信息交互问题, 因此IEC61850标准的本质可以理解为是解决变电站中异构环境下数据交换问题的一个实现方案。
IEC61850标准充分综合了ASN. 1与XML两种技术的各自优势, 利用ASN. 1的二进制编码信息传输效率优势, 用它作为主要的实时信息交互通信方式, 利用XML直观与带自描述特性在XML1. 0版本的基础上推出了变电站配置语言SCL, 用于描述变电站系统的结构与智能电子设备的能力及定义通信参数等。W2G 组织提出了要将MMS映射到XML,采用XML技术来代替MMS协议中的ASN. 1编码,所以ASN. 1与XML两者正在不断的相互借鉴发展。
2.3 IEC61850标准应用于变电站
IEC61850标准的目的既不是对在变电站运行的功能进行标准化, 也不是对变电站自动化系统的映射分配进行标准化, 而是尽最大可能地去使用现有的标准和被广泛接受的通信原理, 通过对变电站运行功能进行识别和描述, 分析运行功能对通信协议要求的影响(被交换的数据总量、交换时间约束等), 将应用功能和通信分开, 对应用功能和通信之间的中性接口进行标准化, 允许在变电站自动化系统的组件之间进行兼容的数据交换。IEC61850标准的变电站系统结构如图4所示。
图4
3、结论
IEC61850是变电站通信网络和系统的标准，由于该标准建立了完备的变电站通信模型，并很好地支持设备之间的互操作性。许多国际电气设备制造商采用该标准体系进行互联试验，取得了很好的效果。采用 IEC61850 作为变电站自动化通信标准逐渐成为现实。全面采用IEC61850是变电站自动化通信的趋势。
4、感言
通过本次对电力系统IEC61850标准的深入研究，使我明白了在电力系统中通信规约的重要性。变电站自动化系统的通信规约是实现变电站系统可靠、快速通信的重要保证。而随着计算机技术、网络通信技术、大规模集成电路技术的飞速发展, 现代电网结构日趋复杂, 电网容量不断扩大, 实时信息传送量快速增加, 人们对变电站自动化系统的通信提出了越来越高的要求。这时为了解决不同厂家设备通讯问题，便有了IEC60870-5-103/104规约。随着经济社会进一步发展，当这种规约已不能满足要求时，便出现了哲学中的扬弃——新事物的产生，即IEC61850标准。科学技术的发展永无止境，知识更新也永无止境，这就启示我要跟得上时代的潮流，要树立终生学习的观念，勇于接受新理念、新方法，这
样才不会落伍于时代。
5、参考文献
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[3] 陈特放，曾秋芬. 列车微机与网络控制技术及应用. 北京：科学出版社，2012.
竭诚为您提供优质文档/双击可除 61850规约协议 篇一：iec61850通信规约简介 同厂家的电子设备（ied）之间通过一种标准（协议）实现互操作和信息共享。iec61850技术将成为电力系统信息技术的基础，对电力自动化技术的发展产生巨大的影响。目前iec61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，已经到了批量推广的时机。 iec61850变电站通信网络和系统系列标准对于建设现代数字化变电站统一信息平台的意义，符合电力专用的通信产品提供商的进展以及工业以太网交换机的行业专用化趋势。构建符合iec61850的现代数字化变电站 众所周知，随着变电站自动化技术和现代网络通信技术的发展，iec61850标准已成为近年来数字化变电站自动化研究的热点问题之一。所谓数字化变电站，就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。传统以来，国内主流的变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会iec于1997年颁布的继电保护信息接口配套标
准iec60870-5-103规约。由于该规约制定时间较早，受技 术条件的限制，在以太网和智能数字化设备迅速发展的今天，其缺陷日益明显，如： （1）没有定义基于以太网的通信规范。 （2）没有标准的系统功能、二次智能设备的模型规范。 （3）缺乏权威的一致性测试。 （4）不支持元数据传送，没有统一的命名规范。 上述缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不 同厂家设备之间互操作性较差，不同厂家设备之间互联需要规约转换设备，需要进行大量的信息对点工作，变电站自动化系统集成工作量增加，系统信息处理效率低下。 因此不难看到，随着变电站二次设备及系统的发展，设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势，迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。为了统一变电站通信协议，统一数据模型，统一接口标准，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费，iectc57工作组在ieee协议uca2.0 基础上，组织制定了iec61850——变电站通信网络和系统系列标准，并于20xx年正式发布。 iec61850是全世界唯一的变电站网络通信标准，目前 iec61850标准已被等同引用为我国电力行业标准（dl/t860 系列）。作为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 微机远动常用规约 微机远动常用规约: 1 问答式规约 2 循环式规约 3 对等方式规约 问答式规约的特点是： （1）RTU有问必答，当RTU收到主机查询命令后，必须在规定的时间内应答，否则视为本次通信失败。 （2）RTU无问不答，当RTU未收到主机查询命令时，绝对不允许主动上报信 应答式规约的优点有： （1）应答式规约允许多台RTU以共线的方式共用一个通道，这样有助于节省通道，提高通道占用率。对于区域工作站和为数众多的RTU通信的情形，这种方式 是很合适的。 （2）应答式规约采用变化信息传送策略，从而大大压缩了数据块的长度，提 高了数据传送速度。 （3）应答式规约既可以采用全双工通道，也可以采用半双工的通道，既可以 采用点对点方式，又可以采用一点多址或环形结构，因此通道适应性强。 应答式规约的不足表现为： （1）由于不允许主动上报，应答式规约对事故的响应速度慢，尤其是当通道的传输速率较低的情形（如采用配电线载波通信时），这个问题会更突出。 （2）由于采用变化信息传送策略，应答式规约对通道的要求较高，因为一次通信失败会带来比较大的损失。 （3）应答式规约往往来用整帧校验的方式。 （4）SCl801规约的容量较小，Modbus规约的对时间隔太短，这些不足均给使用带来较大困难。 （5）应答式规约一般仅允许多个从站和一个主站间进行数据传输。对等方式规约: DNP3.0规约的特点和优越性有： （1）DNP3.0规约是一种分布式网络协议，适用于要求高度安全、中等速率和中等吞吐量的数据通信领域。 （2）DNP3.0规约以IEC870-5标准为基础，该规约非常灵活，满足目前和未来发展的要求，且与硬件结构无关。
循环式远动规约 1．主题内容与适用范围 本标准规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字 结构和传输规则等。 本标准适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动设备与系统。 本标准还适用于调度所间以循环式远动规约转发实时信息的系统。 2．引用标准 国家标准：《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条 件》。 3．一般技术要求 3.1本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送、变位遥信优先传送， 重要遥测量更新循环时间较短，区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信 息，以满足电网调度安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。 3.2 本规约规定主站与子站间进行以下信息的传送： a.遥信 b.遥测 c.事件顺序记录（SOE） d.电能脉冲记数值 e.遥控命令； f.设定命令； g.升降命令； h.对时； i.广播命令； j.复归命令； k.子站工作状态。 3.3信息按其重要性不同的优先级和循环时间，以便实现国家标准《地区电网数据采集 与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条件》所规定的要求和指标。 3.3.1上行（子站至主站）信息的优先级排列顺序和传送时间要求如下： 3.3.1.1对时的子站时钟返回信息插入传送； 3.3.1.2变位遥信、子站工作状态变化信息插入传送，要求在1s内送到主站 3.3.1.3遥控、升降命令的返送校核信息插入传送； 3.3.1.4重要遥测安排在A帧传送,循环时间不大于3s； 3.3.1.5次要遥测安排在B帧传送,循环时间一般不大于6s; 3.3.1.6一般遥测安排在C帧传送,循环时间一般不大于20s; 3.3.1.7遥信状态信息,包含子站工作状态信息,安排在D1帧定时传送, 3.3.1.8电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送; 3.3.1.9事件顺序记录安排在E帧以帧插入方式传送。 3.3.2下行(主站至子站)命令的优先级排列如下. 3.3.2.1召唤子站时钟,设置子站时钟校正值,设置子站时钟； 3.3.2.2遥控选择、执行、撤消命令,升降选择、执行、撤消命令,设定命令； 3.3.2.3广播命令; 3.3.2.4复归命令. 3.3.3D帧传送的遥信状态、电能脉冲计数值是慢变化量,以几分钟至几十分钟循环传送。 3.3.4E帧传送的事件顺序记录是随机量,同一个事件顺序记录应分别在三个E帧内重复传送,传 送规则见4.8条。 3.3.5变位遥信和遥控、升降命令的返校信息以信息字为单位优先插入传送,连送三遍。对时的
IEC61850规约整体介绍 1.总体概念 1.1 IEC61850标准制定的背景 同传统的IEC60870-5-103标准相比，IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约，而且是数字化变电站自动化系统的标准，指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平，实现完全互操作。 IEC61850解决的主要问题 （1）网络通信； （2）变电站内信息共享和互操作； （3）变电站的集成与工程实施。 1.2 IEC61850重要的基本名词 MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范 GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件 SV：sampled value 采样值 LD：LOGICAL-DEVICE 逻辑设备，代表典型变电站功能集的实体 LN：LOICAL-NODE 逻辑节点，代表典型变电站功能的实体 CDC：common DATA class (DL/T860.73) 公用数据类 Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。 DA：data attribute数据属性，数据属性（IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC$DO$DA FC：functional constraint功能约束 FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性 互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。 服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。 客户端：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。 1.3 IEC61850规约内容的层次关系 IEC61850规约文本总共有十个部分，每个部分的名称和关系见图1。 第六部分规定了用于变电站智能电子设备配置的描述语言，该语言称作为变电站配置描述语言（SCL），适用于描述按照DL/T 860.5 和DL/T 860.7x 标准实现的智能电子设备配置和通信系统，规范描述变电站自动化系统和变电站（开关场）间关系。SCL句法元素由五部分构成：信息头、变电站描述（电压等级、间隔层、电力设备、结点等）、智能电子设备描述（访问点、服务器、逻辑设备、逻辑结点、实例化数据DOI等）、通信系统、数据类型模板。 建立通信模型要求定义众多对象（如，数据对象、数据集、报告控制、登录控制）以及对象提供的服务（取数、设定、报告、创建、删除）。这些在本系列标准中第7-X部分中用明确接口来定义。为利用通信技术的长处，IEC61850系列标准中，不定义新的开放式系统互联OSI协议栈，仅在本系列标准的第8部分和第9部分分别规定了在现有协议栈上的标
微机远动常用规约 微机远动常用规约: 1? 问答式规约 2? 循环式规约 3? 对等方式规约 问答式规约的特点是： （1）RTU有问必答，当RTU收到主机查询命令后，必须在规定的时间内应答，否则视为本次通信失败。 （2）RTU无问不答，当RTU未收到主机查询命令时，绝对不允许主动上报信 应答式规约的优点有： （1）应答式规约允许多台RTU以共线的方式共用一个通道，这样有助于节省通道，提高通道占用率。对于区域工作站和为数众多的RTU通信的情形，这种方式是很合适的。（2）（2）应答式规约采用变化信息传送策略，从而大大压缩了数据块的长度，提高了数据传送速度。 （3）（3）应答式规约既可以采用全双工通道，也可以采用半双工的通道，既可以采用点对点方式，又可以采用一点多址或环形结构，因此通道适应性强。 应答式规约的不足表现为： （1）由于不允许主动上报，应答式规约对事故的响应速度慢，尤其是当通道的传输速率较低的情形（如采用配电线载波通信时），这个问题会更突出。 （2）由于采用变化信息传送策略，应答式规约对通道的要求较高，因为一次通信失败会带来比较大的损失。 （3）应答式规约往往来用整帧校验的方式。 （4）SCl801规约的容量较小，Modbus规约的对时间隔太短，这些不足均给使用带来较大困难。 （5）应答式规约一般仅允许多个从站和一个主站间进行数据传输。对等方式规约: 规约的特点和优越性有： （1）规约是一种分布式网络协议，适用于要求高度安全、中等速率和中等吞吐量的数据通信领域。 （2）规约以IEC870-5标准为基础，该规约非常灵活，满足目前和未来发展的要求，且与硬件结构无关。 （3）规约采用网络通信方式。 （4）规约支持点对点、一点多址、多点多址和对等的通信方式。 （5）规约支持问答式和自动上报数据传输方式。
循环式远动规约 （ＣＤＴ） １．主题内容与适用范围 本标准规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字 结构和传输规则等。 本标准适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动设备与系统。 本标准还适用于调度所间以循环式远动规约转发实时信息的系统。 ２． 引用标准 国家标准：《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条 件》。 ３． 一般技术要求 ３．１本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送、变位遥信优先传送， 重要遥测量更新循环时间较短，区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信 息，以满足电网调度安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。 ３．２ 本规约规定主站与子站间进行以下信息的传送： ａ．遥信 ｂ．遥测 ｃ．事件顺序记录（ＳＯＥ） ｄ．电能脉冲记数值 ｅ．遥控命令； ｆ．设定命令； ｇ．升降命令； ｈ．对时； ｉ．广播命令； ｊ．复归命令； ｋ．子站工作状态。 ３．３ 信息按其重要性不同的优先级和循环时间，以便实现国家标准《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条件》所规定的要求和指标。 ３．３．１上行（子站至主站）信息的优先级排列顺序和传送时间要求如下： ３．３．１．１对时的子站时钟返回信息插入传送； ３．３．１．２变位遥信、子站工作状态变化信息插入传送，要求在１ｓ内送到主站 ３．３．１．３遥控、升降命令的返送校核信息插入传送； ３．３．１．４重要遥测安排在Ａ帧传送，循环时间不大于３ｓ； ３．３．１．５次要遥测安排在Ｂ帧传送，循环时间一般不大于６ｓ； ３．３．１．６一般遥测安排在Ｃ帧传送，循环时间一般不大于２０ｓ； ３．３．１．７遥信状态信息，包含子站工作状态信息，安排在Ｄ１帧定时传送， ３．３．１．８电能脉冲计数值安排在Ｄ２帧定时传送； ３．３．１．９事件顺序记录安排在Ｅ帧以帧插入方式传送。 ３．３．２下行（主站至子站）命令的优先级排列如下． ３．３．２．１召唤子站时钟，设置子站时钟校正值，设置子站时钟； ３．３．２．２遥控选择、执行、撤消命令，升降选择、执行、撤消命令，设定命令； ３．３．２．３广播命令； ３．３．２．４复归命令． ３．３．３Ｄ帧传送的遥信状态、电能脉冲计数值是慢变化量，以几分钟至几十分钟循环传送。 ３．３．４Ｅ帧传送的事件顺序记录是随机量，同一个事件顺序记录应分别在三个Ｅ帧内重复传送，传送规则见４．８条。 ３．３．５变位遥信和遥控、升降命令的返校信息以信息字为单位优先插入传送，连送三遍。对时
SCL文件属性详解 目录
0 前言 (5) 1 术语 (5) 2 概述 (5) 2.1SCL语言介绍 (5) 2.2SCL文件分类 (6) 3 工程实施过程 (8) 3.1公共部分 (8) 3.2我们监控与我们装置 (8) 3.3我们监控与外厂家装置 (8) 3.4我们装置与外厂家监控 (9) 4 文件错误验证规则 (9) 4.1验证规则概述 (9) 4.2语法验证细则 (9) 4.2.1 SCL节点 (9) 4.2.2 Header节点 (10) 4.2.3 History节点 (10) 4.2.4 Hitem节点 (10) 4.2.5 Communication节点 (11) 4.2.6 SubNetwork节点 (11) 4.2.7 BitRate节点 (11) 4.2.8 ConnectedAP节点 (11) 4.2.9 Address节点 (12) 4.2.10 P节点 (12) 4.2.11 GSE节点 (12) 4.2.12 MinTime、MaxTime节点 (12) 4.2.13 SMV节点 (12) 4.2.14 PhysConn节点 (13) 4.2.15 IED节点 (13) 4.2.16 Services节点 (14) 4.2.17 DynAssociation节点 (14) 4.2.18 SettingGroups节点 (14) 4.2.19 GetDirectory节点 (15) 4.2.20 GetDataObjectDefinition节点 (15) 4.2.21 DataObjectDirectory节点 (15) 4.2.22 GetDataSetValue节点 (15) 4.2.23 SetDataSetValue节点 (15) 4.2.24 DataSetDirectory节点 (15) 4.2.25 ConfDataSet节点 (15) 4.2.26 DynDataSet节点 (15) 4.2.27 ReadWrite节点 (16) 4.2.28 TimerActivatedControl节点 (16) 4.2.29 ConfReportControl节点 (16)
IEC61850规约报文分析 IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。此标准参考和吸收了已有的许多相关标准,其中主要有:IEC870-5-101远动通信协议标准;IEC870-5-103继电保护信息接口标准;UCA2.0(UtilityCommunicationArchitecture2.0)(由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系);ISO/IEC9506制造商信息规范MMS (ManufacturingMessageSpecification)。变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。IEC61850的特点是1)面向对象建模;2)抽象通信服务接口;3)面向实时的服务;4)配置语言;5)整个电力系统统一建模。IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,例如变电站和馈线设备(诸如断路器、电压调节器和继电保护等)。 1 IEC 61850-5中的报文类型和特性分类功能与框架概述 以上为IEC61850规约报文类型框架概述， 其中 SV 表示采样值报文使用以太网组播方式； GOOSE 表示通用面向对象变电站事件报文使用以太网组播方式； TimeSync 表示时间同步报文使用UDP组播(广播)方式传送； MMS Protocol 表示核心的ACSI服务报文采用TCP/RFC1006方式传送；
1. 主题内容与适应范围 本标准规定了电网数据采集与监控系统中循环远动规约的功能、帧结构、信息字结构和传输规则等。 本标准适合点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动信息的远动设备与系统。本标准还适合于调度所间以循环式远动规约转发实时远动信息的系统。 2. 引用标准 国家标准：《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条件》。 3. 一般技术条件 3.1 本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送，变位遥信优先传送，重要遥测量更新循环时间较短，区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信息，以满足电网调度安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。 3.2 本规约规定主站与子站间进行以下信息的传送： a. 遥信 b. 遥测 c. 事件顺序记录(SOE) d. 电能脉冲计数值 e. 遥控命令 f. 设定命令 g. 升降命令 h. 对时 i. 广播命令 j. 复归命令 k. 子站工作状态 3.3 信息按其重要性有不同的优先级和循环时间，以便实现国家标准《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条件》所规定的要求和指标。 3.3.1 上行(子站至主站)信息的优先级排列顺序和传送时间要求如下： 3.3.1.1对时的子站时钟返回信息插入传送 3.3.1.2 变位遥信、子站工作状态变化信息插入传送，要求在1s内送到主站 3.3.1.3遥控、升降命令的返送校核信息插入传送 3.3.1.4重要遥测安排在A帧传送，循环时间不大于3s 3.3.1.5 次要遥测安排在B帧传送，循环时间一般不大于6s 3.3.1.6 一般遥测安排在C帧传送，循环时间一般不大于20s 3.3.1.7遥信状态信息，包括子站工作状态信息，安排在D1帧定时传送 3.3.1.8电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送 3.3.1.9事项顺序记录安排在E帧以帧插入方式传送 3.3.2 下行(主站至子站)命令的优先级排列如下： 3.3.2.1 召唤子站时钟，设置子站时钟校正值，设置子站时钟 3.3.2.2遥控选择、执行、撤消命令，升降选择、执行、撤消命令，设定命令 3.3.2.3广播命令 3.3.2.4 复归命令 3.3.3D帧传送的遥信状态、电能脉冲计数值是慢变化量，以几分钟至几十分钟循环传送。
IEC61850是一个关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准，其目的是使变电站内不同厂家的电子设备（IED）之间通过一种标准（协议）实现互操作和信息共享。IEC61850技术将成为电力系统信息技术的基础，对电力自动化技术的发展产生巨大的影响。目前 IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，已经到了批量推广的时机。 IEC61850变电站通信网络和系统系列标准对于建设现代数字化变电站统一信息平台的意义，符合电力专用的通信产品提供商的进展以及工业以太网交换机的行业专用化趋势。 构建符合IEC61850的现代数字化变电站 众所周知，随着变电站自动化技术和现代网络通信技术的发展，IEC61850标准已成为近年来数字化变电站自动化研究的热点问题之一。所谓数字化变电站，就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。传统以来，国内主流的变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会IEC 于1997年颁布的继电保护信息接口配套标准IEC60870-5-103规约。由于该规约制定时间较早，受技术条件的限制，在以太网和智能数字化设备迅速发展的今天，其缺陷日益明显，如：（1）没有定义基于以太网的通信规范。 （2）没有标准的系统功能、二次智能设备的模型规范。 （3）缺乏权威的一致性测试。 （4）不支持元数据传送，没有统一的命名规范。 上述缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不同厂家设备之间互操作性较差，不同厂家设备之间互联需要规约转换设备，需要进行大量的信息对点工作，变电站自动化系统集成工作量增加，系统信息处理效率低下。 因此不难看到，随着变电站二次设备及系统的发展，设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势，迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。为了统一变电站通信协议，统一数据模型，统一接口标准，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费，IECTC57工作组在IEEE协议基础上，组织制定了IEC61850——变电站通信网络和系统系列标准，并于2004年正式发布。 IEC61850是全世界唯一的变电站网络通信标准，目前IEC61850标准已被等同引用为我国电力行业标准（DL/T860系列）。作为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准，当前该标准以引起相关电力产品国内外生产商的高度重视，并提出IEC61850的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上最终实现“一个世界、一种技术、一个标
远动传输规约之IEC60870-5-104篇 (2009-02-02 10:33:57) 转载▼ 标签： 104规约 104规约下载 1)IEC-60870-5-104的规约结构 IEC-60870-5-104远动规约使用的参考模型源出于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，但它只采用其中的5层，其结构如图所示： IEC60870-5-104实际上是将IEC60870-5-101与TCP／IP（Transmission Control Protocol ／Internet Protocol）提供的网络传输功能相组合，使得IEC60870-5-101在TCP／IP内各种 网络类型都可使用，在上图的5层参考模型中，IEC60870-5-104实际上处于应用层协议的位置；基于TCP/IP的应用层协议很多，每一种应用层协议都对应着一个网络端口号，根据其在传输层上使用的是TCP协议（传输控制协议）还是UDP协议（用户数据报文协议），端口号又分为TCP端口号和UDP端口号，其中TCP协议是一种面向连接的协议，为用户提 供可靠的、全双工的字节流服务，具有确认、流控制、多路复用和同步等功能，适用于数据传输，而UDP协议则是无连接的，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立地从数据源走到终点，它不保证数据的可靠传输，也不提供重新排列次序或重新请求功能，为了保证可靠地传输远动数据，IEC60870-5-104规定传输层使用的是TCP协议，因此其对 应的端口号是TCP端口。IEC60870-5-104规定本标准使用的端口号为2404，并且此端口号已经得到IANA（互联网地址分配机构，Internet Assigned Numbers Authority）的确认。对于基于TCP的应用程序来说，存在两种工作模式，即服务器模式和客户机模式。服务器模式 和客户机模式的区别是，在建立TCP连接时，服务器从不主动发起连接请求，它一直处于 侦听状态，当侦听到来自客户机的连接请求后，则接受此请求，由此建立一个TCP连接， 服务器和客户机就可以通过这个虚拟的通信链路进行数据的收发。IEC60870-5-104规定控制站（即调度系统）作为客户机，而被控站（即站端RTU）作为服务器。
电力系统的远动通讯规约IEC 61850 电气班 摘要：IEC-61850标准是IECTC一57技术委员会在新时代制定出具有开放性和互操作性的新一代变电站通信网络和系统协议。本文在介绍电力系统远动规约的基础上进一步介绍了电力系统的IEC-61850标准。通过介绍IEC-61850标准的结构体系，同IEC60870-5-103/104规约，进一步突出了IEC-61850标准的优点和特点。最后举了一个IEC-61850标准在变电站应用的例子来说明它的应用。 关键词：IEC-61850标准、IEC60870-5-103/104规约、变电站通信 1、电力系统远动通信规约 通信规约（协议）是指通信双方必须共同遵守的题中约定，也称为通信控制规程或传输控制规程。通信规约的内容包括两个方面：一个是信息传送格式，它包括信息收发方式、传送速率、帧结构、帧同步字、位同步方式、干扰措施等；一个是信息传送的具体步骤，它是指将信息分类、分循环周期传送，系统对时数据收集方式和设备状态监视方式。 通行规约按传输模式可以分为循环传输规约（CDT）、问答式传输规约（Polling），按传输的基本单位可以分为面向字符的通信规约和面向比特的通信规约。 （1）循环传输规约（CDT） CDT属于同步通信方式，其以厂站RTU为主动方，以固定速率循环地向调度端上传数据。数据依规定的帧格式连续循环，周而复始地传送。一个循环传送的信息字越多，其传输延时越长，传输内容出错剔除后，在下个循环可得以补传。 CDT采用可变帧长度，多种帧类别按不同循环周期传送，变位遥信优先传送重要遥测量平均循环时间较短，区分循环量、随机和插入量采用不同形式传送信
IEC61850通信规约转换软件Demo使用手册xt
IEC61850通信规约转换Demo软件 使 用 手 册
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目录 IEC61850通信规约转换软件 (2) 1.引言 (5) 1.1编写目的及使用对象 (5) 2.系统简介 (6) 2.1产品特点 (6)
2.2 性能 (6) 2.3软件组成模块 (6) 2.4软件运行环境 (7) 3. 智能终端IEC61850通讯规约转换软件使用说明 (7) 3.1 软件组成 (7) 3.2第一次使用 (8) 3.3工程配置 (11) 3.3.1新增采集设备 (11) 3.3.2修改采集设备 (18) 3.3.3配置信息向装置下载 (18) 1.引言 1.1编写目的及使用对象 本文档介绍智能电子设备IEC61850规约转换软件的组成模块，性能指标和主要功能，并详细介绍modbus规约转换为IEC61850规约的使用方法，适用于工程技术人员使用。
2.系统简介 2.1产品特点 ●满足最新DL/T 860（IEC61850）通讯标准 ●完全支持国际标准IEC61850规约，并可实现其它规约对IEC 61850规约的 转换。 ●支持modbus TCP/IP ，modbus RTU 2.2 性能 a.系统容量 ●同时接入的终端装置数目：100（在pc机下vmvare fedora7 cpu2G 内 存2G） b.时间特性 ●随系统自动启动 ●默认检索实时数据的周期为最小30秒钟，此参数可以设置 ●检索报警数据的周期为即时上送 c.计算机系统（在pc机下vmvare fedora7 cpu2G 内存2G） ●系统可用率≥99% ●CPU负荷率≤25% ●网络负荷率≤5% d.通讯能力 ●支持网络 ●支持串口 2.3软件组成模块 IEC61850规约转换Demo软件主要实现由modbus协议转换成IEC 61850协议，其数据的交换通过共享内存方式来实现，涉及到三个模块采集模块、实时库和61850服务模块。其数据流向是采集模块（如电能量modbus master）按照用户提供的modbus协议与终端里的modbus程序进行通讯，获得电能量信息，并保存在实时库里，同时根据实时库里每个智能电子终端对应的61850DA属性，写入到61850的实时库中，这样61850服务程序就能及时更新其对应的DA值，并作相应的处理，对外提供相应的服务
IEC60870-5-101远动规约的软件设计及其应用 Software Design and Application of IEC60870-5-101 Telecontrol Protocol （南京工程学院）鞠阳韩念杭 Ju Y ang Han Nianhang 摘要：本文分析了IEC60870-5-101远动规约遵循的传输规则、帧格式和参考模型，详细介绍了该规约在电网监控培训系统中的设计和应用。 关键词：IEC60870-5-101 ；远动规约；电网监控 中图分类号：TP312 文献标识码：A 文章编号： Abstract:The principle analyses transmission procedures, frame format and architecture reference model of IEC60870-5-101 telecontrol protocol. The design and application of the protocol in the studying and training system of electric power network monitoring and controlling are introduced in detail. Keywords: IEC60870-5-101,Telecontrol Protocol, SCADA 1.引言 远动规约是站端RTU和调度系统进行信息交互的接口，随着软硬件技术的发展，远动规约也在不断地变化和发展。国际和国内使用的远动规约多种多样，即使对于同一种规约，其传输格式也会因不同国家﹑不同生产厂家而不同。为了统一这种混乱局面，实现远动规约的标准化，国际电工委员会TC-57 技术委员会制定了一系列远动规约的基本标准，并在此基础上制定了IEC60870-5-101远动规约，我国在非等效采用此规约的基础上制定了相应的配套标准DL/T634-1997。IEC60870-5-101为了提高通信的实时性，采用了只有物理层、数据链路层、应用层3层的增强性规约结构（EPA），应用层直接映射到数据链路层，加强了信息的实时性。 2.规约简介 IEC60870-5-101基本远动配套标准规定了电网数据采集和监视控制系统(SCADA)中主站和子站(远动终端) 之间以问答方式进行数据传输的帧格式、链路层的传输规则、服务原语、应用数据结构、应用数据编码、应用功能和报文格式。它适用于传统远动的串行通信工作方式,一般应用于变电站与调度所的信息交换,网络结构多为点对点的简单模式或星形模式。 IEC60870-5-101规约有2种传输方式:平衡式和非平衡式传输。所谓的平衡式传输方式是在全双工通道的点对点的配置方式下,通信链路的两个方向(调度中心与变电站)均可以发起询问。而实际应用中,多采用非平衡式的传输方式,即主站(调度中心)采用顺序的查询(召唤)子站控制数据传输。在这种情况下主站是请求站,它触发所有报文的传输,子站(变电站) 是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可能传输。
SCL文件属性详解 目录 0 前言 5 1 术语 5 2 概述 5 2.1 SCL语言介绍 5 2.2 SCL文件分类 6 3 工程实施过程 8 3.1 公共部分 8 3.2 我们监控与我们装置 8 3.3 我们监控与外厂家装置 8 3.4 我们装置与外厂家监控 9 4 文件错误验证规则 9 4.1 验证规则概述 9 4.2 语法验证细则 9 4.2.1 SCL节点 9 4.2.2 Header节点 10 4.2.3 History节点 10 4.2.4 Hitem节点 10 4.2.5 Communication节点 11 4.2.6 SubNetwork节点 11 4.2.7 BitRate节点 11 4.2.8 ConnectedAP节点 11 4.2.9 Address节点 12 4.2.10 P节点 12 4.2.11 GSE节点 12 4.2.12 MinTime、MaxTime节点 12 4.2.13 SMV节点 12 4.2.14 PhysConn节点 13
4.2.16 Services节点 14 4.2.17 DynAssociation节点 14 4.2.18 SettingGroups节点 14 4.2.19 GetDirectory节点 15 4.2.20 GetDataObjectDefinition节点 15 4.2.21 DataObjectDirectory节点 15 4.2.22 GetDataSetValue节点 15 4.2.23 SetDataSetValue节点 15 4.2.24 DataSetDirectory节点 15 4.2.25 ConfDataSet节点 15 4.2.26 DynDataSet节点 15 4.2.27 ReadWrite节点 16 4.2.28 TimerActivatedControl节点 16 4.2.29 ConfReportControl节点 16 4.2.30 GetCBValue节点 16 4.2.31 ConfLogControl节点 16 4.2.32 ReportSettings节点 16 4.2.33 LogSettings节点 16 4.2.34 GSESettings节点 17 4.2.35 SMVSettings节点 17 4.2.36 GSEDir节点 17 4.2.37 GOOSE节点 17 4.2.38 GSSE节点 17 4.2.39 SMV节点 18 4.2.40 FileHandling节点 18 4.2.41 ConfLNs节点 18 4.2.42 ClientServices节点 18 4.2.43 ConfLdName节点 18 4.2.44 AccessPoint节点 18 4.2.45 Server节点 19 4.2.46 Authentication节点 19 4.2.47 LDevice节点 19 4.2.48 LN0节点 20 4.2.49 DataSet节点 20 4.2.50 FCDA节点 21
规约编号：FJ2009－001 上海颐坤自动化控制设备有限公司 PIR-300FJ通讯规约 版本1.1 2006-12-20发布2009-11-20修订上海颐坤自动化控制设备有限公司发布
前言 随着电力系统继电保护和监控装置的发展，数据传输功能是其基本要求之一，而一个统一的、标准的通信规约是实现信息传输的保证。 本标准仅仅是各种通信规约中的一种规范，当需要其它规范的通讯规约时，可参照下列相应的标准： 1. DL/T 151-1991 循环式远动规约 2. DL/T 634-1997 远动设备及系统第5部分传输规约第101篇：基本远动任务配套标准。 3. IEC 60870-5-101 远动设备及系统第5部分传输规约第101篇：基本远动任务的配套标准。 本规约起草人：徐亮、叶平
第3页，共9页PIR-300FJ通讯规约范围 本规约适用于双对旋风机开关与监控装置之间信息传输过程中的通讯规约。1引用标准 下列规约所包含的条文，通过在标准中引用而构成为本规约的条文。本规约出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规约的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2900.17-1994 电气继电器术语 GB/T 2900.49-1994 电力系统保护术语 GB/T 14429-1993 远动设备及系统术语 2术语 本规约的术语除采用GB/T 2900.17 、GB/T 2900.49和GB/T 14429的定义外，还采用以下定义。 2.1报文（Message） 由一个报头和若干个数据块组成的信息传输模式。 2.2帧（Frame） 报文的基本单位，一个报文至少由一帧组成。 3电力系统继电保护与监控装置通信规约 本通信规约既适用于1套监控装置同N套双对旋风机保护器之间的通信。 3.1通信接口 3.1.1标准：RS485。 3.1.2工作方式：串行，异步，半双工。 3.1.3数据格式：起始位1位，数据位8位，可编程的第9位，停止位1位。 3.1.4通信速率：9600 bit/s，4800 bit/s，2400 bit/s，1200 bit/s，可调。 3.1.5选址方式：报文只规定从站地址，主站地址缺省。 3.2通信方式 主从查询方式：监控主站周期性依次查询各保护装置，被查询保护装置，按相应报文帧格式回答，如有故障，事件报告优先发送。主站可随时插入各种类型报文，索取从站信息，或对从站进行控制操作。