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变电站自动化系统IEC60870-5-103和IEC60870-5-104协议的分析和实施徐立子( 中国电力科学研究院，北京100085 )摘要：阐述了国际电工委员会（IEC）制定的用于变电站自动化系统的国际标准IEC 60870－5－101、IEC 60870－5－104和IEC60870－5－103。
（我国行标DL／T 667－1999）分析了这些标准对变电站自动化系统所提出的要求和实现。
关键词：变电站自动化系统；传输规约；智能电子设备；RS485总线；光纤传输系统；以太网1IEC60870-5-103标准1．1为互换性和互操作性对物理层的规范要求IEC60870－5－103标准为继电保护设备（智能电子设备（IED）或间隔单元）信息接口配套标准。
此标准规定，在变电站自动化系统中物理层应采用光纤传输系统和／或RS485总线系统。
（1）光纤传输系统为了提高抗电磁干扰能力和传输距离，应采用光纤传输系统，继电保护设备（或间隔单元或IEDs）的接口必须是光纤连接器。
光纤连接器应为：BFOC／2．5（IEC60874－10说明）或F－SMA （IEC60874－2说明）。
对玻璃光纤：渐变型（graded－index），纤芯直径和包层直径分别为62．5和125μm，光波长为820～860 nm，传输功率最小为－16 dBm，最小接收功率最小为－24 dBm，系统储备最小为＋3 dBm，典型距离为1000 m，温度范围为－5～＋55℃。
对塑料光纤：阶跃型（step－index），纤芯直径和包层直径分别为980和1000μm，光波长为660nm，传输功率最小为－7 dBm，最小接收功率最小为－20 dBm，系统储备最小为＋3 dBm，典型距离为40 m，温度范围为－5～＋55℃。
（2）EIARS485接口作为上述光纤传输的一种变通，在控制系统和继电保护设备或间隔单元之间可以采用基于双绞线的传输系统。
此种传输系统应符合EIARS485标准。
收稿日期:20072052301基金项目:国家自然科学基金资助项目(60574037)1104规约向IEC 61850信息模型转换的研究与实现李 强,朱永利,董志敏(华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003)摘要:面向点的传统规约向面向对象技术的IEC 61850转换是网络技术发展的必然趋势。
文章在深入研究IEC 60870-5-104和IEC 61850协议的基础上,建立了一种兼顾现有系统又遵循IEC 61850的新型电力远动通信系统网络结构。
通过应用XML Schema 技术对协议映射建模这种新的规约映射方法来设计规约转换网关。
该转换网关是利用以太网通信、信息建模以及XML 等技术来实现传统通信协议与IEC 61850协议的无缝转换,它具有配制灵活、通用性强的优点。
关键词:IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;转换网关;无缝通信中图分类号:TM764 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2008)02-0098-05Research and implementation of conversion of 104protocol toward IEC 61850information modelL I Qiang ,ZHU Y ong 2li ,Dong Zhi 2min(School of Electrical and Electronic Engineering ,North China Electric Power University ,Baoding 071003,China )Abstract :The conversion of traditional protocol of the dot 2oriented technique toward object 2oriented IEC 61850is an inevitable trend.Based on the in 2depth study on IEC60870-5-104and IEC 61850,a new network architecture of telecontrol communication which puts both the existing system and IEC 61850into consideration is established .Through applying a new protocol mapping method that uses XML Schema technology to model the protocol mapping ,a conversion gateway is designed.The gateway uses the technique of Ethernet Communication ,Information Modeling and XML to realize the seamlessly conversion between the traditional communication protocol and IEC 61850,it is en 2abled to have the characteristics of smart configuration and strong universality.K ey w ords :IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;conversion gateway ;seamless communication0 引 言目前,在我国电力系统远动信息交换中使用较多的是IEC60870-5-104。
-----------------------------------------------------------------------------------------IEC-60870-5-104：应用模型是：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层物理层保证数据的正确送达，保证如何避免冲突。
（物理层利用如RS232上利用全双工）链路层负责具体对那个slAvE的通讯，对于成功与否，是否重传由链路层控制（RS485 2线利用禁止链路层确认）应用层负责具体的一些应用，如问全数据还是单点数据还是类数据等（网络利用CSMA/CD等保证避免冲突的发生）---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------基本定义：端口号2404，站端为SErvEr 控端为CliEnt，平衡式传输，2BytE站地址，2BytE传送原因，3BytE信息地址。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------注： APDU 应用规约数据单元（整个数据） = APCI 应用规约控制信息（固定6个字节） + ASDU 应用服务数据单元（长度可变）---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------APDU长度（系统-特定参数，指定每个系统APDU的最大长度）APDU的最大长度域为253（缺省）。
IEC60870-5-104远动规约应用中的常见工程问题摘要：根据当前国内IEC60870-5-104远动规约不良应用状况，再结合湖南500kV电网集控自动化系统中IEC60870-5-104远动规约一次通讯异常案例，剖析了出现该远动规约通讯异常的内在原因，并针对上述原因进行具体整改。
经实际测试表明，规约通讯恢复正常。
关键词：远动规约IEC60870-5-104 数据传输电网集控Abstract: Based on the current domestic IEC60870-5-104 remote Statute the bad application status, combined Hunan 500kV power grid centralized control automation systems IEC60870-5-104 remote Statute time communications abnormal cases, analyzed the emergence of the telecontrol protocol communication errorunderlying reasons, and for these reasons specific rectification. Actual tests show that the Statute of communication back to normal.Keyworks: Telecontrol protocolIEC60870-5-104Data transmission Grid centralized control前言随着电力通信网的发展，大容量、高质量的光纤通信环网己基本覆盖到变电站[1]，为数字网络通道在变电站自动化系统，以及在变电站到调度自动化系统应用提供了技术基础。
IEC60870-5-104协议作为一种国际标准协议，具有实时性好、可靠性高、数据流量大、便于信息量扩充、支持网络传输等优点，非常适合500kV及以上电压等级变电站集控自动化系统。
浅谈对IEC61850标准及其应用状况的理1浅谈对IEC61850标准及其应用状况的理解前言IEC61850标准解决了以前变电站内设备在异种通讯规约下的通讯复杂性难题，实现了设备的互联互通，即任何设备厂家的设备只要统一遵循该协议，就可以相互通讯，实现网络、设备和服务器之间的整合。
因此，IEC61850最终会取代常规的通讯协议如Modbus,CDT,IEC60870-5-103，其主要特征是“一次设备智能化，二次设备网络化”，即变电站内的信息全部数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，各种设备和功能共享统一的信息平台。
这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。
IEC61850不仅是电力二次设备子行业竞争格局变化的契机，也是数字化变电站技术发展的必然，在变电站自动化技术发展中具有里程碑式的意义。
同时，所有风力发电厂、太阳能发电厂、分布式能源等新能源系统的监控通信也都将基于IEC61850标准。
IEC61850的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信领域最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”。
一、IEC61850标准的特点1.1定义了变电站的信息分层结构变电站通信网络和系统协议IEC 61850 标准草案提出了变电站内信息分层的概念，将变电站的通信体系分为3 个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了层和层之间的通信接口。
1.2采用了面向对象的数据建模技术IEC 61850 标准采用面向对象的建模技术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。
每个IED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。
逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象。
数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。
从通信而言，IED 同时也扮演客户的角色。
任何一个客户可通过抽象通信服务接口（ACSI）和服务器通信可访问数据对象。
1.3数据自描述该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则；采用面向对象的方法，定义了对象之间的通信服务，比如，获取和设定对象值的通信服务，取得对象名列表的通信服务，获得数据对象值列表的服务等。
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。
IEC-60870-5-104规约解析概述摘要：本文介绍了国际电工委员会制定的基于TCP/IP 协议的电网调度主站与场站端子站通讯协议——IEC-60870-5-104的体系结构、参考模型、传输帧格式及传输报文分析。
关键词：TCP/IP IEC-60870-5-1041 引言鉴于电站与调度主站通讯大量采用IEC-60870-5-104规约，为普及规约基础知识，为从事相关工作的同事在处理异常时提供帮助，将IEC-60870-5-104规约的数据单元基本结构、传输过程、报文分析在文中进行阐述。
1 IEC60870-5-104规约数据单元基本结构IEC60870-5-104的数据单元APDU 由应用规约控制信息APCI 和应用服务数据单元ASDU 组成。
1.1应用规约数据单元APDU定义了启动字符、应用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的应用规约数据单元。
● 启动字符：68H （一个字节）● 长度规范：报文最大长度255字节，应用规约数据单元的最大长度为253字节，控制域的长度是4字节，应用服务数据单元的最大长度为249字节。
● 控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、传输连接的监视。
控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输（I 格式）、计数的监视功能（S 格式）和不计数控制功能（U 格式）。
1.2 应用规约控制信息APCI控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、传输连接的监视。
控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的 (I 格式)、计数的监视功能(S 格式)和不计数的控制功能(U 格式)。
信息传输格式类型(I 格式)的控制域不计数的控制功能(U格式)类型的控制域1.3 应用服务数据单元ASDU应用服务数据单元ASDU由数据单元标识符和一个或多个信息对象所组成。
数据单元标识符在所有应用服务数据单元中常有相同的结构，一个应用服务数据单元中的信息对象常有相同的结构和类型，它们由类型标识域所定义。
IEC61850到IEC60870-5-104协议转换网关的研究摘要：为了使目前采用IEC60870-5-104标准的系统兼容采用IEC61850标准的新型数字化变电站，就需要在远动系统侧安装IEC61850到IEC60870-5-104的协议转换网关。
本文分别对IEC61850及IEC60870-5-104标准的主要内容和关键技术特点做了介绍和分析，并设计了IEC61850到IEC60870-5-104的协议转换网关。
关键词：IEC61850，IEC60870-5-104，协议转换，网关0 引言IEC61850协议统一了变电站的过程层采用的通信协议，是应用于变电站通信网络和系统的国际标准。
然而IEC61850相应的草案还在制定之中，因此今后较长的一段时间内，将是IEC61850系统和非IEC61850系统共存的过渡时期，因此保障现有的非IEC61850系统到IEC61850系统的平稳过渡，以及推进IEC61850系统的实际应用，是值得我们深入研究的课题。
IEC60870-5-104是目前在我国电力系统中使用较多的远动通信协议。
为了使目前的系统兼容新型数字化变电站，这就需要在远动系统一侧安装一个网关，以完成IEC61850到IEC60870-5-104数据的转换。
图1为现有调度中心接入新型数字化变电站的方式。
构成信息模型的概念模型有：服务器代表着设备的外部可视性能。
其他所有ACSI模型是服务器的一部分。
逻辑设备为了通信目的包含了一组相关联的数据集和逻辑节点，是一种虚拟装置。
逻辑节点执行一些特定的操作，表示一个物理设备内的某个功能。
数据包含在逻辑节点内，具有机构化、有意义的信息。
多个数据组成一个逻辑节点，多个数据属性组成一个数据。
IEC61850是面向对象的数据结构。
2 IEC60870-5-104标准IEC60870-5-104标准在IEC101基础上采用以太网进行调度通讯的。
其应用层采用IEC60870-5-101规约的应用服务数据单元ASDU，网络层及传输层采用TCP/IP协议。
IEC 60870与61850系列标准简介一.数据通信基础1.1 数据通信的目的数据通信的目的是交换信息（information），信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。
计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。
为了传送这些信息，首先要将每一个字母、数字或符号用二进制代码表示。
计算机通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。
1.2 通信系统的组成通信系统是将一个用户的信息传送到另一个用户的全部软、硬件设施。
一个点对点的通信系统可以抽象成下图所示的一般模型，其基本组成包括：信源、变换器、信道、反变换器、信宿及噪声源6个部分：1.信源信源是指产生各种信息（如语音、文字、图像、数据等）的信息源，可以是人，也可以是机器（如计算机等）。
2.变换器变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号。
对应不同的信源和不同的通信系统，变换器有不同的组成和变换功能。
例如：对于数字电话通信系统，变换器则包括送话器和模/数转换器等，模/数转换器的作用是将送话器输出的模拟语音信号经过模/数转换并时分复用等处理后，变换成适合在数字信道中传输的信号。
3.信道信道是信号的传输媒介。
信道按传输介质的种类可以分为有线信道和无线信道。
在有线信道中电磁信号（或光信号）约束在某种传输线（电缆、光缆等）上传输；在无线信道中电磁信号沿空间（大气层、对流层、电离层）传输。
信道如果按传输信号的形式又可以分为模拟信道和数字信道。
4.反变换器反变换器的作用是将从信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信号。
反变换器的作用正好相反，起还原的作用。
5.信宿信宿是信息的接收者，可以是人或设备。
6.噪声源噪声源是系统内各种干扰影响的等效结果，系统的噪声来自各个部分，从发出和接收信息的周围环境、各种设备的电子器件，到信息所受到的外部电磁场干扰，都会对信号形成噪声影响。
一般为了分析问题方便，将系统内所存在的干扰均折合到信道中，用噪声源表示。
IEC-60870-5-104通讯规约的特点及应⽤IEC-60870-5-104通讯规约的特点及应⽤摘要：规约简单的说就是指在电⼒系统中,发送信息端与接受信息端对所发送数据的报⽂格式封装与解封装的⼀套约定。
为了实现规约的标准化,国际电⼯委员(International Electrotechnical Commission)制定了⼀系列的远动规约的基本标准,并在此基础上制定了基于TCP/IP协议的IEC 60870-5-104国际标准,⽤以对地理⼴域过程的监视和控制。
本⽂主要说明介绍IEC-60870-5-104规约的基本内容，并以IEC-60870-5-104在变电站和配电⽹的应⽤为例，说明了IEC-60870-5-104的作⽤以及优势。
关键字：104规约；优势；数据传输；FTU；1.IEC-60870-5-104规约的介绍1.1 ⼀般体系结构104规约定义了开放的TCP/IP接⼝的使⽤，包含⼀个由传输IEC 60870-5-101ASDU的远动设备构成的局域⽹的例⼦。
包含不同⼴域⽹类型(如X.25，帧中继，ISDN，等等)的路由器可通过公共的TCP/IP-局域⽹接⼝互联。
图1所⽰为⼀个冗余的主站配置与⼀个⾮冗余的主站配置。
1.2 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，IEC 60870-5-104规约是将IEC60870-5-101与TCP／IP提供的⽹络传输功能相结合。
根据相同的定义，不同的ASDU(应⽤服务数据单元)，包括IEC 60870-5全部配套标准所定义的ASDU，可以与TCP/IP相结合。
IEC 60870-5-104实际上是处于应⽤层协议。
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端⼝和UDP端⼝，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。
收稿日期:20072052301基金项目:国家自然科学基金资助项目(60574037)1104规约向IEC 61850信息模型转换的研究与实现李 强,朱永利,董志敏(华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003)摘要:面向点的传统规约向面向对象技术的IEC 61850转换是网络技术发展的必然趋势。
文章在深入研究IEC 60870-5-104和IEC 61850协议的基础上,建立了一种兼顾现有系统又遵循IEC 61850的新型电力远动通信系统网络结构。
通过应用XML Schema 技术对协议映射建模这种新的规约映射方法来设计规约转换网关。
该转换网关是利用以太网通信、信息建模以及XML 等技术来实现传统通信协议与IEC 61850协议的无缝转换,它具有配制灵活、通用性强的优点。
关键词:IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;转换网关;无缝通信中图分类号:TM764 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2008)02-0098-05Research and implementation of conversion of 104protocol toward IEC 61850information modelL I Qiang ,ZHU Y ong 2li ,Dong Zhi 2min(School of Electrical and Electronic Engineering ,North China Electric Power University ,Baoding 071003,China )Abstract :The conversion of traditional protocol of the dot 2oriented technique toward object 2oriented IEC 61850is an inevitable trend.Based on the in 2depth study on IEC60870-5-104and IEC 61850,a new network architecture of telecontrol communication which puts both the existing system and IEC 61850into consideration is established .Through applying a new protocol mapping method that uses XML Schema technology to model the protocol mapping ,a conversion gateway is designed.The gateway uses the technique of Ethernet Communication ,Information Modeling and XML to realize the seamlessly conversion between the traditional communication protocol and IEC 61850,it is en 2abled to have the characteristics of smart configuration and strong universality.K ey w ords :IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;conversion gateway ;seamless communication0 引 言目前,在我国电力系统远动信息交换中使用较多的是IEC60870-5-104。
IEC61850和IEC60870-5-103标准的比较
樊陈;陈小川
【期刊名称】《东北电力技术》
【年(卷),期】2006(027)009
【摘要】IEC61850是最新变电站自动化标准,IEC60870-5-103是继电保护设备信息接口配套标准.对IEC61850标准和IEC60870-5-103规约进行了介绍,并在通信结构模型、信息模型、报文类型和传输规则方面进行了比较.
【总页数】3页(P47-49)
【作者】樊陈;陈小川
【作者单位】西南交通大学电气工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学电气工程学院,四川,成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】TM764
【相关文献】
1.IEC61850标准与PQDIF文件在变电站电能质量数据传输上的应用比较 [J], 陈震
2.采用IEC60870-5-103的装置实现IEC61850功能接口的途径 [J], 田小锋;吴海;马新平
3.基于IEC61850标准数字化与传统继电保护的比较 [J], 杜浩良;李有春;盛继光;马骁
4.IEC61850标准下通用变电站事件模型与采样值传输模型的比较 [J], 贺振华;胡
少强
5.Moxa＋IEC61850=冠军变电站——第一届IEC61850标准交流会报道 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
IEC61850和IEC60870-5-104协议转换网关的研究摘要：为了使采用IEC60870-5-104标准的系统能够和新型数字化变电站（采用IEC61850标准）相互兼容，在远动系统侧有必要针对IEC61850到IEC60870-5-104安装一个协议转换网关。
本文介绍了IEC61850及IEC60870-5-104标准内容及其特性，阐述了规约转换理论，并设计一种遵循IEC61850~智能变电站通信网关，以促进104规约和IEC6l850标准二者的无缝隙转换。
关键词：IEC61850，IEC60870-5-104，协议转换，网关引言IEC61850协议作为变电站通信系统普遍性适用的标准，为过程层建立了统一的通信协议。
目前，IEC61850及其草案仍处于制定阶段，在未来的较长时间里，IEC61850、非IEC61850系统仍旧长期共存，并逐步过渡。
所以，确保非IEC61850到IEC61850系统的顺利过渡，推广IEC61850系统的应用，有着重要的探索意义和研究价值。
在电力系统中，IEC60870-5-104属于使用频繁的一种远动通信协议。
为了使系统能够和新型数字化变电站保持兼容，我们在远动系统侧需要安装一个网关，使数据能够从IEC61850成功转换到IEC60870-5-104系统。
1两种标准的特性分析及比较1.1 tEG60870-5-04标准简介IEC60870-5-104协议表示：“将1EC60870-5-101的应用层、TCP/IP传输功能相进行组合，赋予相同的定义。
IEC60870-5配套标准提及的ASDUs均可以和TCP/IP组合，不过本标准并未做详细的阐述”。
在应用层，IEC60870-5-104规约遵从的是TCP/IP网络传输协议，以获取安全的连接。
本层级中，应用协议数据单元（APDU）涵盖了两个核心的部分：一是规约控制信息（APCI），二是服务数据单元（ASDU）。
APDU中，启动字符68H界定了数据流中的起始点，而APDU主体长度受到APDU长度的影响。
IEC60870-5-104介绍了3种不同的控制域格式：①信息传输（I格式）、②监视功能（s格式）、③控制功能（u格式，无编号）。
以启停方式来控制数据的传输，U帧的STARTDT代表激活链接，而STOPDT则代表解除激活。
发送序列号N（s）、接受序列N（R）的作用，是避免报文丢失或是重复发送。
104规约ASDU中，只规定了公共地址域，却取消了之前101规约ASDU中设定的链路地址域。
究其根源，利用IP地址，104规约中的IP层早就明确了主站、子站各自的位置，无需利用其他地址进行二次确认。
1.2IEC61850的特性分析2004年，IECTC57技术委员会正式颁布了IEC61850标准，为过程层、间隔层以及变电站层三者的通信建立了统一的标准。
同时，解决了多个厂家在产品方面的兼容性问题。
到现在，IEC61850标准成为变电站内通用性的系统标准。
相较于之前的通信规约，IEC61850标准存在如下显著的特征：1）分层体系结构，能够对功能进行灵活配置；2）依托ACSI、映射SCSM技术，和应用层协议不存在关联，对网络技术有较高的适用性；3）利用信息建模技术，构建了一套信息模型，简化了运维流程；4）设备自描述，构建了语义空间，支持一致性声明，为后期的功能扩展提供可能，在设备方面也支持即插即用；5）开放性体系，有助于延长自动化系统本身的周期，省去大量的人力、财力；6）对电力系统进行统一建模，确立无缝体系结构。
IEC61850第2版同时还新增了IEC61850-80-1，以保证IEC61850、IEC60870-5-101/104二者的数据转换，该转换协议对变电站、控制中心二者的通信十分有利。
另外，对终端、主站通信也有较高的参考意义。
不过，两种标准建立了不同的服务模型。
IEC61850-80-1在某些情况下并不支持整个服务模型，其中无法映射的部分，需改为MMS。
2规约转换的理论研究IEC61850，实质上是面向对象实现的一种建模方式。
相比之下，IEC60870-5-104协议有较大的区别，属于面向点的服务协议。
面向点，也就是依靠不同的数据地址“点”，对海量信息进行区分，如开关状态、电压、功率等。
为了促进变电站、控制中心二者的无缝连接，比较理想的做法是参照协议转换网关，将IEC60870-5-104协议无缝地转换为IEC61850标准，如图1。
图1 采用通信协议转换网关的变电站系统结构IEC60870-5-104、IEC61850两条规约之间的转换，均需依靠通信协议转换网关来完成。
一是IEC60870-5-104规约可以搜集变电站在不同时段的远动信息；二是该规约同时也是一个服务器，能够为控制中心提供通信方面的服务。
通信网关涵盖了4个不同的模块：IED配置工具、IEC6185oN业务以及协议转换模块，包括IEC61850实时数据库，如图2。
图2 协议转换网关软件结构2.1元数据和lED配置工具元数据是一组清晰、直观的词汇，可以描述数据的变化。
模型文件，又叫元数据实例。
通常，XML语言是元数据最常用的表现形式。
IEC61850规约中，需依托SCLSchema技术来描述变电站中各类数据、接口包括通信。
整个模型文件，均可交给计算机进行解析、操作。
IEC61850模型文件同样也有4个主类：①ICD （IED功能描述文件）、②SSD（变电站功能模型描述文件）、③SCD（变电站及通信配置文件）、④CID（IED最终配置描述文件）。
而IED配置工具，同样也可以提供元数据及其相关的映射服务。
根据元数据相关描述，可以配置协议转换模块中的具体结构。
IEC61850实时库，构建了IEC61850模型，其中就有部分遗留的IED。
根据元数据映射得到的信息，原遗留协议、1EC61850模型之间同样也可以完成自动映射，如图3。
图3 1EC61850网关模型2.2协议转换模块协议转换模块，其功能在于协议转换，利用解析工具可以获得元数据相关信息，对环境予以初始化。
结合模型配置，协议转换模块可以对IEC60870-5-104报文进行解析，得到遥测、遥信等必要的数据，接着，根据映射模型将这些数据快速地写入IEC61850实时库中。
同时，其他IEC61850装置在和遗留装置之间建立通信时，该协议转换模块同样也可以先对IEC61850数据或是服务进行转化，使其成为IEC60870-5-104协议下的单元格式（ASDU）和对应的控制信息。
2.3IEC61850实时库实时数据库，其用途是对遗留lED传递的各类实时数据进行存储，属于内存数据库。
从实现机制分析，实时数据库有两种不同的存在方式，一是共享内存，二是文件映射。
实践得知，确立一种安全、高效的内存管理机制，得到数据库实体是非常关键的。
从设计模式上分析，我们可以价格实时库归为三种：一是关系型、二是层次型、三是对象型。
IEC61850是一种层次结构，按逻辑设备、数据对象以及数据属性进行逐层划分，建议引入实时库设计模式，在内存中实现整个IEC61850模型。
2.4IEC 61850服务模块以协议转换模块、实时库为前提，IEC61850nE务模块需借助编程工具、语言来为间隔层设备提供IEC61850-8-x、IEC61850-9-l服务子集。
3 IEC60870-5-104向IEC 61850标准的转换（1）服务映射，IEC60870-5-lO4、IEC61850~E服务映射需遵从行业的规则。
协议转换，前提是处理好数据地址、逻辑节点二者在数据属性方面的映射关系。
（2）信息模型的构建。
选取合适的逻辑节点，代表遥信、遥测和遥调信息，完成服务映射，如IEC6185-5-104规约提到的保护装置、事故告警、测量值以及断路器开合，它们依次对应IEC61850的PDIF、PDIS、PDIR，GGIO，MMXU -MV -instMag-i/f，CSW I-pos-stval。
（3）根据IED配置工具来自动生成和获得一份CID模型文件；在104协议中，点信息也要和1EC61850模型中的节点数据属性保持对应。
结合映射关系，将IEC60870-5-104量值更改为IEC61850逻辑节点上对应的数据属性。
4 lEC61850向IEC6087 10砖换IEC61850映射~t]IEC60870-5-104，其目的在于对过程信息进行实时交换，提供IEC61850传输文件和必要的日志服务。
IEC61850-80-1中详细阐述了IEC61850模型、IEC60870-5-101/104完成映射过程必要的数据类型和具体方法。
选取面向对象的描述方法，坚持同样的命名规范，使用配置描述语言SCL来完成描述。
结语由于接入能力和通道建设因素的限制，电力调度仍沿用IEC60870-5-101/104规约。
在今后的很长一段时间，非IEC61850系统、IEC61850系统还将继续共存、循序过渡。
本阶段，促进IEC60870-5-104、IEC61850两种规约的转换十分迫切。
本文分析了IEC60870-5-104、IEC61850的信息模型，结合XML技术设计了规约转换网关，通过以太网通信、IEC61850信息建模、信息映射以及配置文档描述来实现规约转换，对后续研究有重要的指导意义。
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