HN-2000系列保护装置103通信规约
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浅谈103规约在电力监控系统中的应用摘要:在电力监控系统中,既需要对数据进行高精度的实时采样,又必须进行标准通信。
对基于以太网103规约的通信系统进行了研究与开发,采用TCP 报文的方式完成裁剪,在实际应用中取得了良好的效果。
关键词:103规约、以太网、通信引言继电保护在电力系统中起着非常重要的作用,一般的高压电力设备都配备了集保护、测控功能于一体的综合保护单元,并采用由国际电工委员会于1997年定义的IEC60870-5-103规约(简称103规约)来完成变电站控制系统与保护单元的通信。
利用这个规约,保护测试系统不但可以获得被测保护装置的定值、保护动作单元等信息,而且可以与上位机总控制中心完成监测与控制通信,实现整个电力系统设备的自动化。
1.103规约简介103传输规约是国际电工委员会为了在不同保护设备和控制系统之间实现信息互换的目的而制定的继电保护设备信息接口配套标准。
它适用于具有编码的串行数据传输的继电保护设备和控制系统交换信息,使得变电站内一个控制系统的不同继电保护设备和各种装置达到互换,被电力系统广泛应用。
103规约使用的网络模型是增强性能结构,即物理层、应用层和链路层。
1.1物理层物理层采用EIARS485异步串行通信标准,1位起始位,8位数据位,1位偶校验位和1位停止位。
1.2链路层103规约所有的传输过程均由主站启动,即轮询问答过程:由启动站向从动站触发一次传输服务,或者成功完成,或者报告差错,之后才能开始下一轮的传输服务。
103规约采用的链路服务级别为三级,其链路服务级别及功能如下表所示。
1.3应用层应用层为用户提供服务,是用户的窗口,它的服务直接提供给应用进程。
应用层包含一系列应用功能,它包含在源和目的之间应用服务数据单元的传送中。
规约数据单元由规约控制信息和服务数据单元组成,由于103规约未采用应用规约控制信息,所以在应用层中的应用规约数据单元和应用服务数据单元及链路服务数据单元是一样的。
第一部分 103规约的解释1. 用户数据分类IEC60870-5-103:继电保护设备信息接口配套标准(简称103规约)用户数据分为两类,即一级用户数据和二级用户数据。
我公司除了遥测量报文用二级数据外,其他报文一律用一级报文。
2. 传输桢格式2. 1可变桢长桢格式固定长度的报文头 个八位位组 图2.1 可变帧长帧格式在线路上传输顺序如图3.2所示 在线路上的位序图2.2 可变帧长的传输顺序各个字符在线路上的顺序按(1)(2)(3)---(n)的顺序依次在线路上出现,即低位先发送。
传输规定:① 线路空闲状态为二进制1;② 每一个字符有一个启动位,八位信息位,一位偶校验位,一位停止位; ③ 每个字符无需线路空闲间隔;④两帧之间的线路空闲间隔最少需33位;⑤长度L包括控制域、地址域,用户数据区的8位位组的个数,为二进制数;⑥帧校验和复控制、地址、用户数据区八位位组的算术和(不考虑溢出位即256模和);⑦接受校验 (A) 每个字符的启动位、停止位、偶校验位;(B) 检验两个启动字符、两个L值应一致、接受字符数为L+6、帧校验和、结束字符,若检出一个差错,舍弃此帧数据,并检验空闲间隔。
2.2固定帧长帧格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0图2.3固定帧长帧格式在线路上传送位序图2.4固定帧长帧格式传输顺序各个字符在线路上的顺序按(1)(2)(3)---(n)的顺序依次在线路上出现,即低位先发。
传输规定:①-④同可变帧长的传输规定①-④;⑤此种帧无帧长;⑥帧校验和是控制、地址的算术和(不考虑溢出位即256模和);⑦接受校验:(A) 每个字符的启动位、停止位、偶校验位;(B) 校验启动字符、帧校验和、结束字符,若检出一个差错,舍弃此帧数据,并校验空闲间隔;(C) 在校验中,如无差错数据有效。
2.3固定桢长具体报文(控制方向)C_RFB_NA_3 C_RCU_NA_310H 10H01000111 01000000链路地址域链路地址域帧校验和(CS)帧校验和(CS)16H 16H图2.5 复位帧计数位图2.6 复位通信单元C_PL1_NA_3 C_PL2_NA_3 C_PLK_NA_310H 10H 10H01FCBFCV1010 01FCBFCV1011 01FCBFCV1001 链路地址域链路地址域链路地址域帧校验和(CS) 帧校验和(CS) 帧校验和(CS)16H 16H 16H图2.7召唤1级用户数据图2.8召唤2级用户数据图2.9请求链路状态2.4固定桢长具体报文(监控方向)正确收到控制系统的发送帧,MGT、MDM-B1(B)以确认回答(见图2.10)。
第一篇兼容范围本标准提供了继电保护设备(或测控设备)的信息接口规范。
本标准适用于将继电保护和测量控制功能组合在一个设备内,只有一个通讯口的设备的信息接口,以及继电保护和测量控制功能分别由不同设备完成其功能的设备的信息接口。
本规约属于问答式规约。
在任何情况下,子站都不准主动向主站发送信息。
注:本配套标准定义的继电保护信息的兼容级别2的专用范围的类型标识和信息序号,只适应于国内已经生产的那些继电保护设备,在硬件方面改动比较困难时,可以使用本配套标准的专用范围,对于新的继电保护设备如果兼容范围还不能满足,不能满足要求的部分必须采用通用服务来实现。
控制功能采用本配套标准的通用服务来完成。
国内已经生产的测量,控制智能终端只有在硬件方面较难适应通用服务的要求时,才可使用本配套标准所定义的专用范围。
通讯帧格式如下所示:传输规定:a)线路空闲状态为二进制1。
b)每一个字符有一个启动位,八位信息位,一位偶校验位,一位停止位。
c)每个字符间无需线路空闲间隔。
d)两帧之间的线路空闲间隔最少为33位。
e)长度L包括控制域,地址域,链路用户数据区的8位位组的个数,为二进制数。
f)帧校验和是控制域,地址域,链路用户数据区的8位位组的算术和(不考虑溢出位)。
g)接受校验:1)每个字符的启动位、停止位、偶校验位2)校验两个启动字符,两个L值应一致,接受字符数为L+6、帧校验和、结束字符。
若检出一个差错,舍弃此帧数据,并校验空闲间隔。
3)在校验中,如无差错则数据有效。
PRM=1,表示是由控制系统向继电保护设备传输,控制系统为启动站。
PRM=0,表示由继电保护设备向控制系统传输,继电保护设备为从动站。
2·帧计数位FCB:控制系统向同一个继电保护设备传输新一轮...的发送/确认或请求/响应传输服务时,将帧计数位FCB取反..,控制系统为每一个继电保护设备保留一个帧计数位的拷贝,若超时未从继电保护设备收到所期望的报文,或接受出现差错,则控制系统不改变帧计数位FCB的状态,重传原报文,重传次数为3次,若控制系统正确收到继电保护设备的报文,则该一轮的发送/确认或请求/响应传输服务结束。
103通讯参考报文以下均以00# 节点为例1.未初始化之前主:10 7B 00 7B 16子:10 0E 00 0E 16 链路服务未工作2.初始化主:10 40 00 40 16 复位通信单元子:10 20 00 20 16主:10 7A 00 7A 16子:68 15 15 68 28 00 05 81 04 00 FF 03 03 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 37 16 主:10 5A 00 5A 16子:68 15 15 68 08 00 05 81 05 00 FF 04 03 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 19 16主:10 47 00 47 16 复位帧计数位子:10 20 00 20 16主:10 7A 00 7A 16子:68 15 15 68 28 00 05 81 03 00 FF 02 03 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 35 16 主:10 5A 00 5A 16子:68 15 15 68 08 00 05 81 05 00 FF 04 03 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 19 163.时钟同步主:68 0F 0F 68 44 FF 06 81 08 FF FF 00 00 00 00 0C 0A 01 07 XX 164.4.通用分类服务总查询主:68 0A 0A 68 53(73) 00 15 81 09 00 FE F5 00 00 XX 16子:10 20 00 20 16主:10 7A 00 7A 16子:68 89 89 68 28 00XX 16 校验码、结束符主:10 5A 00 5A 16子:68 65 65 68 28 00XX 16 校验码、结束符5.6.遥控:(遥控01 节点1 路遥控)遥控分选择正确主:68 11 11 68 73 01 0A 81 28 01 FE F9 09 01 60 01 01 09 01 01 01 97 16 子:10 20 01 21 16主:10 5A 01 5B 16从:68 11 11 68 08 01 0A 81 2C 01 FE F9 09 01 60 01 01 09 01 01 01 30 16遥控分执行正确主:68 11 11 68 73 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 01 60 01 01 09 01 01 01 99 16 从:68 0A 0A 68 08 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 00 BF 16主:10 5A 01 5B 16从:68 0A 0A 68 08 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 00 BF 16遥控合选择正确主:68 11 11 68 73 01 0A 81 28 01 FE F9 09 01 60 01 01 09 01 01 02 98 16 子:10 20 01 21 16主:10 5A 01 5B 16从:68 11 11 68 08 01 0A 81 2C 01 FE F9 09 01 60 01 01 09 01 01 01 30 16遥控合执行正确主:68 11 11 68 73 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 01 60 01 01 09 01 01 02 9A 16 从:68 0A 0A 68 08 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 00 BF 16主:10 5A 01 5B 16从:68 0A 0A 68 08 01 0A 81 28 01 FE FA 0A 00 BF 167.开关事项、保护事项、自检事项一级数据上送主:10 7A 00 7A 16 / 10 5A 00 5A 16开关变位子:68 1E 1E 68 08 000A 81 01 00 FE F4 00 0110 01 01 17 0E 010E 07 01 75 BF 2E 0C 01 01 07变位发生时间09 01 01 01变位性质01(从合到分) 02(从分到合)XX 16保护事项子:68 46 46 68 28 000A 81 01 00 FE F4 00 0120 01 01 17 36 010E 07 01 82 90 35 0C 01 01 07动作时间03 01 01 01动作次数03 01 01 02保护测量值个数03 01 01 00 03 02 01 10 27保护测量值03 01 01 04 03 02 01 10 27保护测量值03 01 01 FF 03 02 01 00 00保护测量值03 01 01 FF 03 02 01 00 00保护测量值XX 16自检事项子:68 1E 1E 68 08 000A 81 01 00 FE F4 00 0180 02 01 17 0E 010E 07 01 75 BF 2E 0C 01 01 07故障发生时间03 01 01 01故障次数XX 168.读一个组的全部条目的值保护测量值组主:68 0D 0D 68 53(73) 00 15 81 2A 00 FE F1 00 01 30 00 01 XX 16 遥测组主:68 0D 0D 68 53(73) 00 15 81 2A 00 FE F1 00 01 40 00 01 XX 16 遥信组主:68 0D 0D 68 53(73) 00 15 81 2A 00 FE F1 00 01 50 00 01 XX 16 电度组主:68 0D 0D 68 53(73) 00 15 81 2A 00 FE F1 00 01 70 00 01 XX 16 自检状态组主:68 0D 0D 68 53(73) 00 15 81 2A 00 FE F1 00 01 90 00 01 XX 16 子站响应保护测量值XX 16 校验码、结束符。
变电站保护和测控系统站内传输规约一. 前言1.本规约参考了IEC60870-5-103(继电保护设备信息接口配套标准)传输规约(以下简称103规约),针对不同的网络结构,提出了2种链路传输方式,但都采用103规约的应用服务数据单元。
根据103规约的要求,新研制的保护、测量、控制设备必须采用该配套标准的兼容范围,不能满足的部分采用通用分类服务完成。
因此本协议适用于新研制的产品。
1.1 标准的103规约传输方式(以下简称方式1)本方式只适用于一主多从的网络结构,如:多点星形、多点环形、多点共线;当然也适用于点对点和多个点对点。
其链路传输规则采用窗口尺寸为1的非平衡传输方式。
传统的RS-485网络采用本方式。
2.2 扩充的103规约传输方式(以下简称方式2)对于对等网形式多主站或单主站的网络结构,为充分发挥网络的优势,自(特)发事件及变化数据必须主动上传,因此在方式1的基础上(仅采用103规约的应用服务数据单元),链路层采用网络传输规则(包含源和目的地址、数据是否有效传送等)。
以太网结构可采用本方式。
2.传输帧格式方式1采用两种形式的帧格式FT1.2(P85):固定帧长帧格式和可变帧长帧格式。
固定帧长帧格式是一种简化的非标准的传输帧格式,用于提高本方式下的传输效率。
方式2采用可变帧长帧格式。
3.应用服务数据单元P8本规约采用103规约定义的应用服务数据单元,链路规约数据单元中不得包含多于一个的应用服务数据单元。
兼容范围的应用服务数据单元中:类型标识TYP=<1~31>(见P10);传送原因CON=<1~63>(P11);应用服务数据单元公共地址:<0~254>为站地址、<255>为广播地址;功能类型FUN=<128>距离保护、<160>过流保护、<176>变压器差动保护、<192>线路差动保护、<254>通用分类功能类型、<255>全局功能类型;信息序号INF(P12~17,表8~18);兼容范围内的信息优先使用,以提高报文的响应速度。
一、DL/T667-1999(IEC60870-5-103)通信规约基本要点通信接口接口标准:RS232、RS485、光纤。
通信格式:异步,1位起始位,8位数据位,1位偶校验位,1位停止位。
字符和字节传输由低至高。
线路空闲状态为1,字符间无需线路空闲间隔,两帧之间线路空闲间隔至少33位(3个字节)通信速率:可变。
通信方式:主从一对多,Polling方式。
2. 报文格式870-5-103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式,前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息,后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。
固定帧长报文启动字符控制域地址域代码和结束字符注:代码和=控制域+地址域(不考虑溢出位,即256模和)————启动字符1(1byte)————长度(1byte)————长度(重复)(1byte)————启动字符2(重复)(1byte)————控制域(1byte)————地址域(1byte)————链路用户数据[(length-2)byte]————代码和(1byte)————结束字符(1byte)注:(1)代码和=控制域+地址域+ ASDU代码和(不考虑溢出位,即256模和)(2)ASDU为“链路用户数据”包,具体格式将在下文介绍(3)Length=ASDU字节数+22.3 控制域控制域分“主∧从”和“从∧主”两种情况。
“主∧从”报文的控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0备用 PRM FCB FCV 功能码1PRM(启动报文位)表明信息传输方向,PRM=1由主站至子站;PRM=0由子站至主站。
FCB(桢记数位)。
FCB = 0 / 1——主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时,将FCB取反。
主站为每个从站保存一个FCB的拷贝,若超时未收到应答,则主站重发,重发报文的FCB保持不变,重发次数最多不超过3次。
若重发3次后仍未收到预期应答,则结束本轮传输服务。
许继 103 通信规约日期:2004-07-01 1 前言本文是许继电气公司的变电站自动化产品贯彻执行IEC60870-5-103和DL/T 667-1999标准的通信规约。
本通信规约完全执行IEC60870-5-103标准和DL/T 667-1999标准的全部规定,它描述了许继电气公司CBZ8000变电站自动化系统中的继电保护自动化产品的实际运用情况,以供产品的开发和使用参考。
2 引用标准IEC60870-5-103:1997 继电保护设备信息接口配套标准,DL/T 667-1999 远动设备及系统第5部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准。
3 规约3.1 通信接口1.接口标准:RS232或RS485。
2.通信格式:异步,1位启始位,8位数据位,1位偶校验,1位停止位。
3.通信速率:9600 bit/s。
4.通信方式:主从式,装置为从站。
3.2 报文格式IEC60870-5-103通信规约有固定帧长和可变帧长两种报文格式。
前者用于传送“复位、召唤、确认、无所要求、链路状态/响应、忙帧”等信息。
后者主要用于传送“命令、数据”等信息。
3.2.1 固定帧长报文格式(见表1)表1 固定帧长报文格式10H 启动字符CODE 控制域ADDR 地址域CS 校验和16H 结束字符注:校验和=控制域+地址域3.2.2可变帧长报文格式(见表2)表2 可变帧长报文格式68H 启动字符Length 长度Length 长度(重复)68H 启动字符CODE 控制域ADDR 地址域ASDU 链路用户数据CS 校验和16H 结束字符注: a. 校验和CS=控制域+地址域+链路用户数据代码和b. ASDU链路用户数据包的具体格式详见下文介绍c. Length=ASDU链路用户数据包的字节数+23.2.3控制域控制域分“主-->从”和“从-->主”两种情况。
(1)“主-->从”报文的控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0备用FUNCTION CODEPRM=1 FCB FCV注:a. 当FCV=1时FCB有效,当FCV=0时FCB无效。
串口103通信规约说明、模板及规约配置说明文档南京钛能电气有限公司N A N J I N G T A L E N T E L E C T R I C C O.,L T D.文件名称串口103通信规约说明、模板及规约配置说明文档文件说明无版本记录串口103通信规约说明、模板及规约配置说明文档一、串口103通信规约简介1.1串口103通信规约DL/T667-1999(IEC60870-5-103)标准通信规约即串口103通信规约,这里便于说明,简称串口103通信规约。
1.2通信接口1.2.1 接口标准:RS232、RS485、光纤。
1.2.2 通信格式:异步,1位起始位,8位数据位,1位偶校验位,1位停止位。
字符和字节传输由低至高。
线路空闲状态为1,字符间无需线路空闲间隔,两帧之间线路空闲间隔至少33位(3个字节)1.2.3 通信速率:可变。
1.2.4 通信方式:主从一对多,Polling 方式。
二、串口103报文格式60870-5-103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式,前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息,后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。
2.2.1 固定帧长报文启动字符控制域地址域代码和结束字符注:代码和=控制域+地址域(不考虑溢出位,即256模和)2.2.2 可变帧长报文————启动字符1(1byte)————长度(1byte)————长度(重复)(1byte)————启动字符2(重复)(1byte)————控制域(1byte)————地址域(1byte)————链路用户数据[(length-2)byte]————代码和(1byte)————结束字符(1byte)注:(1)代码和=控制域+地址域+ ASDU代码和(不考虑溢出位,即256模和)(2)ASDU为“链路用户数据”包,具体格式将在下文介绍(3)Length=ASDU字节数+22.2.3 控制域控制域分“主∧从”和“从∧主”两种情况。
第一篇兼容范围本标准提供了继电保护设备(或测控设备)的信息接口规范。
本标准适用于将继电保护和测量控制功能组合在一个设备内,只有一个通讯口的设备的信息接口,以及继电保护和测量控制功能分别由不同设备完成其功能的设备的信息接口。
本规约属于问答式规约。
在任何情况下,子站都不准主动向主站发送信息。
注:本配套标准定义的继电保护信息的兼容级别2的专用范围的类型标识和信息序号,只适应于国内已经生产的那些继电保护设备,在硬件方面改动比较困难时,可以使用本配套标准的专用范围,对于新的继电保护设备如果兼容范围还不能满足,不能满足要求的部分必须采用通用服务来实现。
控制功能采用本配套标准的通用服务来完成。
国内已经生产的测量,控制智能终端只有在硬件方面较难适应通用服务的要求时,才可使用本配套标准所定义的专用范围。
通讯帧格式如下所示:传输规定:a)线路空闲状态为二进制1。
b)每一个字符有一个启动位,八位信息位,一位偶校验位,一位停止位。
c)每个字符间无需线路空闲间隔。
d)两帧之间的线路空闲间隔最少为33位。
e)长度L包括控制域,地址域,链路用户数据区的8位位组的个数,为二进制数。
f)帧校验和是控制域,地址域,链路用户数据区的8位位组的算术和(不考虑溢出位)。
g)接受校验:1)每个字符的启动位、停止位、偶校验位2)校验两个启动字符,两个L值应一致,接受字符数为L+6、帧校验和、结束字符。
若检出一个差错,舍弃此帧数据,并校验空闲间隔。
3)在校验中,如无差错则数据有效。
PRM=1,表示是由控制系统向继电保护设备传输,控制系统为启动站。
PRM=0,表示由继电保护设备向控制系统传输,继电保护设备为从动站。
2·帧计数位FCB:控制系统向同一个继电保护设备传输新一轮...的发送/确认或请求/响应传输服务时,将帧计数位FCB取反..,控制系统为每一个继电保护设备保留一个帧计数位的拷贝,若超时未从继电保护设备收到所期望的报文,或接受出现差错,则控制系统不改变帧计数位FCB的状态,重传原报文,重传次数为3次,若控制系统正确收到继电保护设备的报文,则该一轮的发送/确认或请求/响应传输服务结束。
变电站自动化系统站内通讯应用层规范1.前言本规范参考了IEC60870-5-103(继电保护设备信息接口配套标准)传输规约(以下简称103规约),采用103规约的应用服务数据单元,本规范对103规约的通用服务作了具体的规定,采用本规范的主站系统要求实现本规范的全部内容,采用本规范的子站设备可以只实现部份功能。
2.报文类型及用途应用层报文的最大长度为240字节。
2.1.由主站发往子站的报文(控制方向)2.2. 由子站发往主站的报文(监视方向)3. 标识报文注:注站的软件板本显示为两位固定小数。
序号为0表示上送最新数据,1 表示次新,以此类推。
0XFFFFH 表示上送所有的数据。
4.通用分类服务本章内容根据IEC60870-5-103配套标准中所定义的通用分类服务对传输帧报文进行自描述,具有开放性。
本规范中,通用服务的访问基于组的标题及条目的标题,内容相同的条目在不同的设备中,它的GIN可能会不同。
条目描述的M/O栏中M表示该项必须实现,O 表示该项可选择实现。
数据类型栏中列出了可能实现的类型。
通用分类服务标识序号分为下列组类型,每组可定义256个条目,并规定00号条目为组标题。
X表示该项可为任意值,同时应满足相关的约束条件,如每一组的组号都应不同。
4.1装置描述该组用来存放装置的固定描述,其内容可以由主站读取但不可被修改,具体的条目定义如下:Ex. 线路测控装置对应于ASDU5中的装置类别,ex. 601版本号的值按两位固定小数显示, ex. 3.11功能描述校验码要求以16进制数显示4.2 装置参数该组用来存放装置的系列参数,可以由主站读写,具体的条目定义如下:4. 3 定值区号该组用来存放装置的定值区号的属性,具体的条目定义如下:运行定值区(M):指该定值区中定值正在运行,可被主站召唤或修改。
注:运行定值区的改变应主动上送。
4. 4 定值该组用来存放装置当前定值区中的定值,可以由主站读写,具体的条目定义如下:4. 5 动作元件该组用来存放装置动作信息,当装置有保护动作事件发生时,装置将该信息主动报告给主站,主站对该组不可以写。
一、DL/T667-1999(IEC60870-5-103)通信规约基本要点1. 通信接口1.1 接口标准:RS232、RS485、光纤。
1.2 通信格式:异步,1位起始位,8位数据位,1位偶校验位,1位停止位。
字符和字节传输由低至高。
线路空闲状态为1,字符间无需线路空闲间隔,两帧之间线路空闲间隔至少33位(3个字节)1.3 通信速率:可变。
1.4 通信方式:主从一对多,Polling方式。
2. 报文格式870-5-103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式,前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息,后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。
2.1 固定帧长报文启动字符控制域地址域代码和结束字符注:代码和=控制域+地址域(不考虑溢出位,即256模和)————启动字符1(1byte)————长度(1byte)————长度(重复)(1byte)————启动字符2(重复)(1byte)————控制域(1byte)————地址域(1byte)————链路用户数据[(length-2)byte]————代码和(1byte)————结束字符(1byte)注:(1)代码和=控制域+地址域+ ASDU代码和(不考虑溢出位,即256模和)(2)ASDU为“链路用户数据”包,具体格式将在下文介绍(3)Length=ASDU字节数+22.3 控制域控制域分“主∧从”和“从∧主”两种情况。
(1)“主∧从”报文的控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0备用PRM FCB FCV 功能码0 11(A)PRM(启动报文位)表明信息传输方向,PRM=1由主站至子站;PRM=0由子站至主站。
(B ) FCB (桢记数位)。
FCB = 0 / 1——主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时,将FCB 取反。
主站为每个从站保存一个FCB 的拷贝,若超时未收到应答,则主站重发,重发报文的FCB 保持不变,重发次数最多不超过3次。
南自103规约F21Q/××× Q/××× ××××―×××× 国电南京自动化股份有限公司企业标准继电保护设备信息接口配套标准103规约应用指南××××-××-××发布××××-××-××实施国电南京自动化股份有限公司发布Q/××× ××××―××××目次前言 (III)1 范围和目的 ..........................................................................1 2 规范性引用文件 ...................................................................... 1 3缩略语 ........................................................................... ... 1 4 物理层及链路层 (2)4.1 字节帧格式 (2)4.2 地址 ........................................................................... ... 2 5 应用服务数据单元 .................................................................... 2 5.1 ASDU 1:带时标的报文 .............................................................. 2 5.1.1ASDU1的用途 ...................................................................2 5.2 ASDU 5:标识报文 .................................................................. 2 5.3 ASDU 6:时间同步 .................................................................. 3 5.4 ASDU 7:总查询(总召唤) .......................................................... 4 5.5 ASDU 8:总查询(总召唤)终止 (4)5.6 ASDU 9:被测值Ⅱ .................................................................. 4 5.7 ASDU 10:通用分类数据 ............................................................. 5 5.7.1 主站向子站发送的报文 ............................................................5 5.7.2 子站向主站发送的报文 ............................................................ 5 5.8 ASDU 20:一般命令 .. (6)5.8.1 复位子站 (6)5.8.2 控制开关 (6)5.9 ASDU 21:通用分类命令 ............................................................. 7 5.9.1 读全部组的标题 ..................................................................7 5.9.2 读一个组的全部条目的值或属性 .................................................... 7 6 扰动数据的传输 (7)6.1 传输过程 ..........................................................................7 6.2 注意事项 ..........................................................................7 6.2.1 扰动表的项数 (7)6.2.2 扰动值的个数 (7)6.2.3 扰动数据准备就绪中的时间 ........................................................ 7 6.2.4 通道数据的否定认可 (8)6.2.5 扰动数据的删除 .................................................................. 8 附录A (资料性附录)通用分类服务使用示例 .........................................9 A.1 通用分类服务的组号 ................................................................ 9 A.1.1 01组:保护测量值 ................................................................. 9 A.1.202组:软压板 (9)A.1.3 03组:遥控组 (9)A.1.4 04组:定值组 (9)A.1.5 05组:定值区号 (10)IQ/××× ××××―××××A.1.6 06组:电量组 (10)A.1.7 07组:模拟量组 .................................................................. 10 A.2数据说明 .........................................................................10 A.2.1 数据类型说明 (10)A.2.2 数据存放顺序 .................................................................... 10 A.3 读所有被定义组的标题 ............................................................. 11 A.4 读一个组的全部条目的值或属性 .....................................................13 A.5 修改定值的实现 (15)IIQ/××× ××××―××××前言从一九九九年《电力行业标准远动设备及系统第5部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准 DL/T 667-1999》颁布以来,该规约在电力系统中被广泛使用,已经成为各个设备和后台系统间互通信息所不可或缺的桥梁。
103规约转出软件实验报告(改进版)1、初始化●主站发: 10 40 04 44 16目的:给地址为04的装置发复位通信单元命令。
10 //固定帧长起始字符40 //控制域04 //4416子站回答:10 20 04 24 16目的: ACD位置1,表明子站向主站请求1级数据上送。
●主站发: 10 7a 04 7e 16目的:向地址为04的装置发请求1级数据命令。
子站回答:68 15 15 68 28 04 05 81 04 04 b2 03 03 c4 cf c8 f0 bc cc b1 a3 0100 01 00 9b 16 (ASDU5,CON=28,COT=4)68 //启动字符15 //报文长度15 //报文长度68 //启动字符//控制域, 地址域, 类型标识, 可变结构限定词, 传送原因, 公共地址28 04 05 81 04 04//功能类型,信息序号, 兼容级别,8个ASCIIb2 03 03 c4 cf c8 f0 bc cc b1 a3//4个自由赋值01 00 01 00/////////////////////////////////////////////////////连路用户数据9b //校验和16 //结束字符(ASDU5,CON=28,COT=4)80 00目的:子站以ASDU5(复位通信单元)响应主站的召唤。
并ACD位置1,表明子站继续向主站请求1级数据上送。
●主站发:10 5a 04 5e 16目的:向地址为04的装置发请求1级数据命令。
子站回答:68 15 15 68 08 04 05 81 05 04 b2 04 03 c4 cf c8 f0 bc cc b1 a3 0100 01 00 7d 16 (ASDU5,CON = 08,COT=5)目的:子站以ASDU5(启动/重新启动)响应主站的召唤。
ACD 位置回0。
后面跟随时间同步和总查询。
结果分析:程序的行为完全正确。
一.报文定义1.固定帧长报文1.1由主站发往子站的报文1.2 由子站应答报文(功能码)1.1 下行报文(控制方向)1.1.1 复位帧计数位、复位通信单元P941.1.2召唤1级用户数据P951.1.3召唤2级用户数据P951.1.41.2 上行报文(监视方向)P95~96 1.2.11.2.21.2.31.2.42.可变帧长报文2.1下行报文(控制方向)2.1.1 兼容报文2注1:实时时钟采用二进制表示。
2.1.1.2 总查询(总召唤)的启动ASDU722.1.2 通用报文22.1.2.2 通用分类命令ASDU212.2 上行报文(监视方向)2.2.1 兼容报文2.2.1.5 标识报文P2722注:本报文反映了1个条目的1个值或多个属性。
2.3通用分类服务标识序号分类通用分类服务标识序号分为下列组类型,每组可定义256个条目,并规定00号条目为组标题。
组标题有2个属性:“条目数”-UI,在本组中已定义的条目数,含组标题本身;“描述”-OS8ASCII,组标题名)组号功能00H 系统类(所有保护及自动装置的系统参数及功能、定值区切换)01H 系统类02H 定值类03H 定值类04H 事件类(动作及状态事件)05H 事件类(如告警事件)06H 遥测类(保护测量值)07H 遥测类(如电流、电压、功率、频率、水位、温度等)08H 遥信类(如刀闸、开关、信号、状态等)09H 遥信类0AH 电量类0BH 遥控开关类(跳/合)0CH 遥控分头类(升/降)0DH 遥调类(DA输出)0EH 遥控压板类(保护功能投/退)0FH 调试及操作信息类(用于装置的调试及操作记录)10H 小电流接地选线类信息11H 报告类信息18H 带时标的遥信类(如刀闸、开关、信号、状态等)对于测量一类的数据,如遥测类、遥信类、电量类等,可用通用报文读;对于控制一类的数据,如定值类、遥控类、遥调类、定值切换类等,可用通用报文带确认写三、报文示例装置发0aH通用报文回答对遥信类:对遥测类:其余依此类推3.2主动上送主动上送报文标识为:0aH 81H 01H… 格式及意义与上述总查询装置上送报文相同.条件: 如有事件发生或保护动作时上送.报文解释:0A 81 01 14 FE F4 00 01 18 0B 01 12 06 01 01 5D B6 14 11 00 14 000A 81 01----- 主动上传事件14 ------装置CPU地址号为20FE F4 00------不特殊说明,同上。
基于扩展103规约的保护装置通信与调试系统设计张磊;陈宏君;吴相楠;冯亚东【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2015(043)021【摘要】针对日益复杂的保护装置和受限的装置人机接口,提出并实现了一种基于扩展IEC60870-5-103规约的保护装置通信与调试系统.该系统以IEC60870-5-103规约为基础,并对其进行扩展,除了具有IEC60870-5-103规约的全部功能外,还支持装置菜单读取、权限控制、装置命令执行等功能,有效地弥补了装置面板人机交互功能差、IEC60870-5-103规约无菜单结构、无权限控制和无法支持装置全部接口功能的局限性.经过在保护装置中的实际工程应用,表明本系统通信稳定可靠,调试功能全面丰富,支持了装置所有的接口功能,提高了保护装置的开发和调试效率.【总页数】5页(P126-130)【作者】张磊;陈宏君;吴相楠;冯亚东【作者单位】南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102【正文语种】中文【中图分类】TM73【相关文献】1.串口103规约保护装置接入NSC300调试研究 [J], 王家军2.103通信规约在35 kV线路测控保护装置中的实现 [J], 宋红卫;林鹤云;邱卫东;王祝军3.基于IEC60870-5-103规约的保护装置冗余网络通信设计 [J], 郑飞;路建涛;高莉;贠保记4.基于以太网的103通信规约在微机馈线保护装置中的研究与实现 [J], 陈忠斌;陈剑云5.基于以太网103规约发电机主保护装置的监控系统实现 [J], 韦宇;莫仕勋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
HN-2000系列保护测控装置103通信规约(版本:V1.00)在地的内电层上,分割有AGND DGND DGND1,但AGND DGND1是在DGND层内再次分割的,也就是说,我们认为再次分割了就应该被定义为AGND DGND1,实际上PROTEL却认为AGND DGND1与DGND重叠了,使用规则检查就能发现这个问题。
在同一层上分割多个区域,分割线是可以重叠的,但区域不要重叠,我同学有过这样的教训。
合肥合能电气有限责任公司二○○九年九月1 范围和目的本规约基于电力行业标准DL/T 667-1999 (IDT. IEC 60870-5-103)下的通信接口规范,定义了HN-2000系列保护测控装置通信协议,描述了数据格式、控制序列等。
本规约适用于变电站自动化系统中HN-2000系列保护测控装置与监控系统的数据交换。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本规约中引用而构成为本规约的条文。
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。
DL/T667 1999:远动设备和系统 - 第5部分:传输规约 - 第103篇继电保护设备信息接口配套标准;Q/GDNR420-2002: 电力系统实时数据网络通信应用层规约。
3 定义和缩写本规约采用的定义,严格按照DL/T667 1999:远动设备和系统 - 第5部分:传输规约- 第103篇继电保护设备信息接口配套标准中的定义。
3.1 控制方向从控制系统到继电保护设备(或间隔单元)的传输方向。
3.2 监视方向从继电保护设备(或间隔单元)到控制系统的传输方向。
3.3 控制系统作为通信链路的主站,即按照DL/T667 1999定义的主站。
3.4 缩写A SDU 应用服务数据单元APPLICATION SERVICE DATA UNITIED 智能电子装置 Intelligent Electronic Device4 DL/T 667-1999(IEC60870-5-103)通信规约简介详见:远动设备和系统 - 第5部分:传输规约 - 第103篇继电保护设备信息接口配套标准(IDT.IEC60870-5-103:1997标准)。
4.1 物理层4.1.1接口标准串行通信方式:EIA RS-485接口。
以太网通信方式:基于UDP协议,接收端口:2009,发送端口:2008。
4.1.2通信格式异步,1位起始位,8位数据位,1位偶校验位,1位停止位。
字符和字节传输由低至高。
线路空闲状态为1,字符间无需线路空闲间隔,两帧之间线路空闲间隔至少33位(3个字节)。
4.1.3 通信速率串行通信方式:4800bps、9600bps、19200bps。
4.1.4通信方式主从一对多,Polling方式。
4.2. 链路层IEC60870-5-103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式。
前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息,后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。
4.2.1 固定帧长报文注:帧校验和=控制域+地址域(不考虑溢出位,即256模和)。
4.2.2 可变帧长报文注:(1)帧校验和=256模和);(2)链路用户数据ASDU长度可变,具体格式将在下文介绍;(3)报文长度L包括控制域、地址域、链路用户数据区的8位位组的个数,即L=ASDU字节数+2。
4.2.3 控制域控制域分控制方向和监视方向两种情况。
●控制方向报文的控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0备用PRM FCB FCV 功能码0 11)PRM(启动报文位)表明信息传输方向,PRM=1为控制方向(由主站至从站),PRM=0为监视方向(由从站至主站)。
2)FCB(帧计数位)。
FCB = 0 / 1——主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时,将FCB取反。
主站为每个从站保存一个FCB的拷贝,若超时未收到应答,则主站重发,重发报文的FCB保持不变,重发次数最多不超过3次。
若重发3次后仍未收到预期应答,则结束本轮传输服务。
3)FCV (帧计数有效位)。
FCV = 0表明FCB的变化无效,FCV =1表明FCB的变化有效。
发送/无回答服务、广播报文不考虑报文丢失和重复传输,无需改变FCB状态,这些帧FCV常为0。
4)功能码定义(控制方向):注:功能码等于3、4的报文为可变帧长报文,其余报文均为固定帧长报文。
●监视方向报文的控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0备用PRM ACD DFC 功能码0 01)ACD(要求访问位)。
ACD = 1,通知主站,从站有1级数据请求传送。
2)DFC(数据流控制位)。
DFC = 0表示从站可以接受数据,DFC = 1表示从站缓冲区已满,无法接受新数据。
3)功能码定义(监视方向):注:功能码等于8的报文为可变帧长报文,其余报文均为固定帧长报文。
4.2.4地址域地址域为主站与之通信的从站地址。
其中:0-254:设备地址,255:广播地址。
4.3. 应用层(链路用户数据ASDU)4.3.1ASDU的一般格式ASDU 的结构如下所示:4.3.2ASDU类型标识(TYPE)ASDU的类型标识号,IEC60870-5-103通信规约出于传送各种不同类型信息的需要,规定了很多种格式的ASDU,每一种格式的信息体都不一样,并且都有一个唯一的标识号。
4.3.3 可变结构限定词(VSQ)它规定了ASDU信息体中信息元的个数和寻址方式:D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SQ 信息元数目SQ = 1,信息体中只含单个元素或综合信息元,信息体地址(FUN和INF)即信息元地址;SQ = 0,信息体地址是顺序排列的信息元素的第一个信息元地址,后续信息元地址从这个地址起顺序加1。
4.3.4 传送原因(COT)传送原因指出报文的性质,分控制方向和监视方向两种情况。
●控制方向信息传送原因的语义:●监视方向信息传送原因的语义:4.3.5 应用服务数据单元公共地址(ASDU_ADDR)ASDU_ADDR =装置的物理地址;取值范围:0~254,广播地址:255。
4.3.6 信息元标识符(FUN、INF)信息元标识符包括两个部分即功能类型(FUN)和信息序号(INF)。
对于继电保护装置,每个动作元件(如过流Ⅰ段作)等都有一个唯一的FUN和INF与之对应(具体名称见保护装置信息表)。
对于远动装置,每个遥测、遥信、遥脉、遥控通道也都有一个唯一的FUN 和INF与之对应,具体定义如下。
遥测通道:FUN = 1~6,INF = 92~148;遥信通道:FUN = 1~6,INF = 149~238;遥控通道:FUN = 1~6,INF = 48~75。
4.3.7信息元信息元以一定格式表示的信息的状态或数值(如遥信状态、遥测值等)。
具体解释见后续具体ASDU。
5 HN-2000系列保护测控装置103通信规约介绍5.1规约制定原则103通信规约采用两种信息交换方法:一种方法是基于严格规定的应用服务数据单元(ASDU)和标准化的报文传输应用过程、方法;另一种方法是采用通用分类服务,可以传输几乎所有可能的信息。
HN-2000系列保护测控装置采用的是与IEC60870-5-101所协调的专用范围的定义。
对保护定值修改和录波扰动数据传输等采用的是通用分类服务。
对动作事件传输以及测控远动功能采用了ASDU传输(但对测控功能参照了IEC60870-5-101规约的有关定义)。
5.2通信流程5.2.1 复位初始化后台复位帧请求1级数据请求1级数据保护装置确认帧上送标识上送标识(ASDU5)(ACD=1)(复位通信)(重新启动)5.2.2时间同步(广播方式)后台对时帧(ASDU6)保护装置不作任何响应5.2.3总查询后台总查询帧(ASDU7) 请求2级数据请求1级数据请求1级数据保护装置确认帧全遥测帧上送全遥信总查询结束(ASDU50) (ASDU44) (ASDU08)5.2.4请求2级数据(全遥测值)后台请求2级数据请求2级数据保护装置全遥测帧(ASDU50) 无数据响应帧(有数据)(无数据)5.2.5请求2级数据(变化遥测值)后台请求2级数据请求2级数据保护装置变化遥测帧(ASDU51) 无数据响应帧(有数据)(无数据)注:1)装置上电初始化完毕或总查询时,上送一次全遥测帧;2)平时装置上送无数据帧,如果遥测值变化量超过千分之四时,上送变化遥测帧;3)如果变化的遥测量超过装置遥测量个数的一半时,上送全遥测帧。
5.2.6变位遥信后台请求2级数据请求1级数据保护装置遥测帧(ACD=1) 变位遥信响应帧(ASDU40)5.2.7事件顺序记录(SOE)后台请求2级数据请求1级数据保护装置遥测帧(ACD=1) SOE响应帧(ASDU41)5.2.8上送保护事件后台请求2级数据请求1级数据保护装置遥测帧(ACD=1) 保护事件响应帧(ASDU2)5.2.9遥控选择(ASDU64)后台遥控选择帧请求2级数据请求1级数据保护装置确认帧遥测帧(ACD=1) 遥控选择响应帧5.2.10遥控执行(ASDU64)后台遥控执行帧请求2级数据请求1级数据保护装置确认帧遥测帧(ACD=1) 遥控执行响应帧5.2.11遥控撤销(ASDU64)后台遥控撤销帧请求2级数据请求1级数据保护装置确认帧遥测帧(ACD=1) 遥控撤销响应帧5.2.12 召唤定值等描述值(名称)(ASDU21) 后台 召唤描述值等帧 请求2级数据 请求1级数据保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 描述值响应帧5.2.13 召唤定值等(ASDU21) 后台召唤定值等帧 请求2级数据请求1级数据保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 定值等响应帧5.2.14 带确认修改定值等(ASDU10) 后台 带确认修改帧 请求2级数据请求1级数据保护装置 确认帧遥测帧(ACD=1)带确认修改响应帧5.2.15 带执行修改定值等(ASDU10) 后台 带执行修改帧 请求2级数据请求1级数据保护装置确认帧遥测帧(ACD=1)带执行修改响应帧注:召唤和修改保护定值等采用通用分类服务来实现。
通用分类标识序号中的组号分配如下:6 应用层ASDU报文解释6.1 报文类型及用途6.1.1控制方向报文类型控制方向(由主站发往子站)的报文类型及功能如下表所示。
6.1.2监视方向报文类型监视方向(子站发往主站)的报文类型及功能如下表所示。
6.2 ASDU解释6.2.1 标识报文的ASDU(ASDU5)6.2.2 时间同步的ASDU(ASDU6)6.2.4 总查询结束的ASDU(ASDU8)6.2.5 遥测量的ASDU(ASDU50)注:每个遥测值占2个字节,低3位为品质描述,测量值占从第4位至16位,共13位。