101_104规约在配电网历史数据传输中的应用_刘海龙
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101协议与104协议协议名称:101协议与104协议比较分析1. 引言本协议旨在对101协议与104协议进行比较分析,以便更好地理解两者之间的异同点和适用范围。
本协议将从协议定义、协议结构、协议内容等方面进行详细说明。
2. 协议定义2.1 101协议:101协议是一种通信协议,用于在自动化系统中传输数据。
它定义了数据传输的格式、规则和通信方式,广泛应用于电力系统、工业自动化等领域。
2.2 104协议:104协议是一种远动通信协议,用于在电力系统中实现远程监测和控制。
它定义了数据传输的方式、报文结构和通信规则,主要应用于电力行业。
3. 协议结构3.1 101协议结构:- 物理层:定义了数据传输的物理特性,如电压、速率等。
- 数据链路层:负责数据的分帧、差错检测和纠正等功能。
- 应用层:定义了数据的格式、报文结构和通信规则。
3.2 104协议结构:- 物理层:定义了数据传输的物理特性,如电压、速率等。
- 数据链路层:负责数据的分帧、差错检测和纠正等功能。
- 传输层:定义了数据传输的方式和规则。
- 应用层:定义了数据的格式、报文结构和通信规则。
4. 协议内容比较4.1 数据传输方式:- 101协议:采用双向传输方式,支持主站向从站发送控制命令,从站向主站发送监测数据。
- 104协议:采用单向传输方式,主要用于从站向主站发送监测数据。
4.2 报文结构:- 101协议:报文结构相对简单,包括起始字符、长度字段、控制字段和数据字段。
- 104协议:报文结构复杂,包括起始字符、长度字段、控制字段、传输原因、应用服务数据单元和校验字段。
4.3 通信规则:- 101协议:采用请求/响应模式,主站向从站发送请求,从站向主站发送响应。
- 104协议:采用发布/订阅模式,从站主动向主站发布数据,主站订阅需要的数据。
5. 适用范围5.1 101协议适用范围:- 电力系统自动化领域,如发电厂、输电线路、变电站等。
- 工业自动化领域,如工厂生产线、仪表监测系统等。
第39卷第5期电力系统保护与控制Vol.39 No.5 2011年3月1日Power System Protection and Control Mar.1, 2011 应用101(104)规约的“电网调度自动化系统”在现场调试维护中的关键技术分析张士勇1,陈 春1,贾大昌2,陈云仑3(1.大丰市供电公司,江苏 盐城 224100;2.无锡市供电公司,江苏 无锡 214061;3.国电南京自动化股份有限公司,江苏 南京 210003)摘要:针对101(104)规约在调试运行中的一些常见问题,着重以分析报文为手段,介绍了数字通道、模拟通道的优缺点、101(104)规约设置时的注意点,分析了如何选择适合的101规约通道方式、101规约时对时是否达标的判别。
对改造扩建中误遥控问题、通道误码率较大的问题、遥测死区值的问题,变压器档位上送问题、通信服务器的可利用资源问题进行了分析,并提出解决方法。
介绍了判别104规约对时是否达标的方法,指出了分析报文对于发现规约通信问题的重要性。
关键词:101规约;104规约;调试;运行;通道;对时;调度自动化Analysis of the pivotal technique in fieldwork of electric power grid SCADA system which applied 101(104)protocolsZHANG Shi-yong 1,CHEN Chun 1,JIA Da-chang 2,CHEN Yun-lun 3(1. Dafeng Electric Power-Supply Company,Yancheng 224100,China;2.Wuxi Electric Power-Supply Company,Wuxi 214061,China;3. Guodian Nanjing Automation Co.,Ltd,Nanjing 210003,China)Abstract:The pro and con of digital channel and analog channel,the setup points of IEC 60870-5-101/104 transmission protocols (101/104 protocols)are introduced for the debug common problems of 101/104 protocols by analyzing messages.How to choose proper channel mode of protocol 101 and differentiate eligible timing alignment of protocols 101 is analyzed. The issues of error telecontrol of rebuild,high error code rate of channel, telemeter dead zone value,submittion of transformer layers and available resource of communication server are analyzed and resolved.The method of differentiating timing alignment of protocol 104 is presented,and the importance of discovering protocol communication problems by analyzing messages is pointed out.Key words:protocol 101;protocol 104;debug;operation;channel;time alignment;SCADA中图分类号: TM76 文献标识码:B 文章编号: 1674-3415(2011)05-0148-050 引言随着国民经济增长,对电能的需求越来越大,随之一个变电站的主变、出线间隔数量也越来越多,需上传至主站的信号量也越来越大,这对调度自动化系统和厂、站自动化系统的数据通信提出了更高的要求[1],而传统的CDT规约传输的遥信量为512个、遥测量为256个、遥控量为256个,对于一个普通的35 kV变电站,容量足够,但对于一个220 kV 变电站或出线较多的110 kV变电站则远远不够,为此,目前“电网调度自动化系统”产品已大量采用101(104)规约,相应的变电站自动化产品技术也完全支持该规约接口。
101协议与104协议协议名称:101协议与104协议一、背景介绍101协议和104协议是电力行业中常用的通信协议,用于实现电力系统中的数据交换和通信。
本协议旨在详细描述101协议和104协议的基本概念、通信要求、数据格式等内容,以便确保协议的正确实施和应用。
二、101协议1. 概述101协议是一种常用的电力系统通信协议,用于在电力系统中实现数据的传输和通信。
该协议采用二进制编码方式,具有高效、可靠的特点。
2. 通信要求101协议要求通信双方具备以下要求:- 支持点对点和点对多点通信;- 支持数据的实时传输和同步;- 支持数据的可靠传输,具备重传机制;- 支持数据的加密和认证。
3. 数据格式101协议的数据格式如下:- 帧头:标识数据帧的起始位置;- 控制字:用于指示数据帧的类型和控制信息;- 地址域:用于标识发送方和接收方的地址;- 信息体:包含实际的数据内容;- 帧尾:标识数据帧的结束位置。
4. 应用场景101协议广泛应用于电力系统的自动化控制、保护和监控等领域。
通过101协议,电力系统可以实现实时数据的传输和通信,提高系统的可靠性和安全性。
三、104协议1. 概述104协议是一种高级电力系统通信协议,用于在电力系统中实现数据的交互和通信。
该协议采用基于TCP/IP的通信方式,具有高速、可靠的特点。
2. 通信要求104协议要求通信双方具备以下要求:- 支持点对点和多点对多点通信;- 支持数据的实时传输和同步;- 支持数据的可靠传输,具备确认和重传机制;- 支持数据的加密和认证。
3. 数据格式104协议的数据格式如下:- 帧头:标识数据帧的起始位置;- 长度字段:指示数据帧的长度;- 类型字段:指示数据帧的类型;- 传输原因字段:指示数据帧的传输原因;- 应用服务数据单元:包含实际的数据内容;- 帧尾:标识数据帧的结束位置。
4. 应用场景104协议广泛应用于电力系统的远程监控、自动化控制和数据交换等领域。
104规约归纳整理目录1 总体介绍 (4)1.1 适用范围 (4)1.2 总体规则 (4)2 基本格式 (4)2.1 基本报文格式 (4)2.2 报文格式分类 (5)2.3 不同报文格式的控制域 (5)2.3.1 I格式报文控制域 (5)2.3.2 S格式报文控制域 (6)2.3.3 U格式报文控制域 (6)3 报文实例 (6)3.1 约定 (6)3.2 初始化 (7)3.2.1 初始化流程 (7)3.2.2 初始化结束指令 (7)3.3 总召唤命令 (7)3.3.1 总召唤流程 (7)3.3.2 总召唤指令格式 (7)3.4 时间同步命令 (8)3.4.1 时钟同步流程 (8)3.4.2 时钟同步指令格式 (8)3.5 时间读取命令 (8)3.5.1 时间读取流程 (8)3.5.2 时间读取指令格式 (9)3.6 复位进程命令 (9)3.6.1 复位进程流程 (9)3.6.2 复位进程指令格式 (9)3.7 遥信数据上报 (9)3.7.1 遥信数据上报流程 (9)3.7.2 遥信数据上报指令格式1(SQ=0) (10)3.7.3 遥信数据上报指令格式2(SQ=1) (10)3.8 遥测数据上报 (11)3.8.1 遥测数据上报流程 (11)3.8.2 遥测数据上报指令格式1(SQ=0) (11)3.8.3 遥测数据上报指令格式2(SQ=1) (12)3.9 遥控命令 (12)3.9.1 遥控操作流程 (12)3.9.2 遥控操作指令格式 (13)3.10 故障事件(新增) (13)3.10.1 故障事件上报操作流程 (13)3.10.2 故障事件上报指令格式 (13)3.11 参数设置 (14)3.11.1 参数设置操作流程 (14)3.11.2 参数设置指令格式1(单个) (14)3.11.3 参数设置指令格式2(多个) (14)3.12 参数读取 (15)3.12.1 参数读取操作流程 (15)3.12.2 参数读取指令格式1(单个) (15)3.12.3 参数读取指令格式2(多个) (16)3.13 文件传输 (16)3.13.1 文件传输-召唤目录操作流程 (16)3.13.2 文件传输-传输段操作流程 (16)3.13.3 文件传输-传输节操作流程 (17)3.13.4 文件传输指令格式 (17)1 总体介绍1.1 适用范围规定了配电网自动化主站系统和配电自动化终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。
101、104规约报文解析方法一、电力系统数据通信协议体系IEC60870-5系列:远动通信协议体系IEC60870-6系列:计算机数据通信协议体系IEC61850-7系列:变电站数据通信协议体系IEC60870-5系列;IEC TC57 WG03(远动规约)配套标准IEC60870-5-101:基本远动任务IEC60870-5-102:电能累计量IEC60870-5-103:继电保护IEC60870-5-104:IEC60870-5-101的网络访问其他规约类型;CDT、DNP3.0、MODBUS等。
二、远动传输规约IEC60870-5-104的解析方法1)程序启动后,首先发送链路连接请求帧,68 04 07 00 00 00起始字符:68H应用规约数据单元长度(APDU):04H(4个字节,即07 00 00 00)控制域第一个八位组:07H-->0000 0111由前两位11可知是U格式帧;由第三四位01可知是链路连接请求帧2)随后,接到模拟从站发送来的连接请求确认帧,68 04 0B 00 00 00起始字符:68H应用规约数据单元长度(APDU):04H(4个字节,即0B 00 00 00)控制域第一个八位组:0BH-->0000 1011由前两位11可知是U格式帧;由第三四位10可知是链路连接确认帧3)主站发送测试链路询问帧,68 04 43 00 00 00控制域第一个八位组:43H-->0100 0011由前两位11可知是U格式帧;由第七八位01可知是链路测试请求帧4)从站发送链路测试确认帧;68 04 83 00 00 00控制域第一个八位组:43H-->0100 0011由前两位11可知是U格式帧;由第七八位11可知是链路测试确认帧5)主站发送总召唤激活请求命令;召唤全数据格式例如;68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14起始字符:68H应用规约数据单元长度(APDU):0EH(14个字节,即00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14)控制域第一个八位组:00H-->0000 0000由第一位0可知是I格式帧;控制域第二个八位组:00H-->与第一个八位组的第2-8位组成0000 0000(高位)0000 000(低位)所以,发送序号N(S)=0(注:I格式帧计数)控制域第三四八位组:00H 00H-->0000 0000(第四个八位组,高位)0000 000(第三个八位组的第2-8位,低位)类型标识:64H(CON<100>:=总召唤命令)可变结构限定词:01H(SQ=0,number=1)传送原因:06H 00H(Cause=6,激活)APDU地址:01H 00H(ADDR=1,即0001H,低位在前,高位在后)信息体地址:00H 00H 00H(低位在前,高位在后)信息体元素:14H(召唤限定词QOI=20,站召唤全局)7)从站站发送总召唤激活结束命令,68 0E 06 00 02 00 64 01 0A 00 01 00 00 00 00 14传送原因;0A(结束字符)遥信报文;6)从站发送单点遥信数据帧;68 1E 02 00 02 00 01 05 14 00 01 00 0A 00 00 00 0C 00 00 00 0E 00 00 00 10 00 00 00 64 00 00 01控制域;02 00 02 00类型标识:01H(CON<1>:=单点信息)可变结构限定词:05H(SQ=0,number=5,由此可知有5个不连续的单点信息)传送原因:14H 00H(Cause=20,响应站召唤)终端地址:01H 00H第一个信息体地址:0AH 00H 00H(点号:10)第一个信息体数据:00H(遥信状态;分)第二个信息体地址:0CH 00H 00H(点号;12)第二个信息体数据:00H(遥信状态;分)。
101协议与104协议协议名称:101协议与104协议比较及应用指南1. 引言本协议旨在比较和分析101协议与104协议之间的差异,并为用户提供应用指南。
101协议和104协议是工业自动化领域中常用的通信协议,它们分别由国际电工委员会(IEC)制定。
本协议将从协议结构、通信方式、数据传输效率、安全性等方面进行详细比较和说明。
2. 协议结构2.1 101协议101协议采用了面向字符的传输方式,使用固定长度的数据帧进行通信。
协议结构包括:起始字符、长度字段、控制字节、地址字段、信息对象地址字段、信息元素数据字段和校验字段。
2.2 104协议104协议采用了面向位的传输方式,使用可变长度的数据单元进行通信。
协议结构包括:起始字符、长度字段、类型标识字段、传输原因字段、信息对象地址字段、信息元素数据字段和校验字段。
3. 通信方式3.1 101协议101协议采用主从站通信方式,主站负责向从站发送请求,并接收从站的响应。
主站与从站之间的通信通过固定的请求/响应机制进行。
3.2 104协议104协议采用对等站通信方式,对等站之间可以相互发送请求和响应。
通信过程中,任何一方都可以主动发起通信。
4. 数据传输效率4.1 101协议101协议的数据传输效率较低,每个数据帧的长度固定,无法根据数据量进行灵活调整。
同时,由于采用了面向字符的传输方式,需要进行字符编码和解码操作,增加了数据传输的开销。
4.2 104协议104协议的数据传输效率较高,数据单元的长度可以根据实际数据量进行动态调整。
采用面向位的传输方式,无需字符编码和解码操作,减少了数据传输的开销。
5. 安全性5.1 101协议101协议的安全性较低,通信过程中没有提供加密和认证机制,容易受到恶意攻击和数据篡改的风险。
用户需要自行实现额外的安全措施来保护通信的安全性。
5.2 104协议104协议的安全性较高,支持数据的加密和认证机制,能够有效防止恶意攻击和数据篡改。
101、103、104规约是在智能电能表通信规范标准中的三种不同的协议,它们之间有着一些区别。
本文将分别对这三种规约进行介绍和比较。
101规约101规约是由中国电力公司制定的一种通信规范,主要用于电力系统中的终端设备与上位机之间的通信。
它采用了二进制编码方式,数据传输效率较高。
101规约适用于较小规模或较简单的系统,具有较低的通信开销。
它提供了一些基本的功能,如实时数据测量、远程控制和数据传输等。
101规约的缺点是功能相对较为简单,无法满足大规模系统和复杂应用的需求。
因此,在一些大规模电力系统中,较少采用101规约。
103规约103规约是在101规约基础上发展而来的一种通信规约,也是中国电力公司提出的标准之一。
103规约在101规约的基础上增加了更多的功能和灵活性。
它采用了报文格式传输数据,支持多种通信方式,如串口、以太网和无线通信等。
103规约具有较强的稳定性和可靠性,适用于大规模电力系统和复杂应用场景。
相比于101规约,103规约的主要优势在于功能更加丰富,可以支持更多的数据传输和控制操作。
它提供了分组传输、数据压缩和加密等功能,以满足不同系统的需求。
104规约104规约是国际电工委员会(IEC)提出的一种电力自动化系统通信规约,主要用于电力系统的实时数据传输和通信控制。
104规约与101、103规约相比,更加开放和通用。
它可以支持多种通信介质和协议,如以太网、无线通信和TCP/IP 等。
104规约具有高效可靠的数据传输能力,支持主站对子站的远程监控和控制。
它还提供了完整的错误检测和恢复机制,保障了数据传输的稳定性和数据的完整性。
总结起来,101规约主要适用于较小规模或较简单的系统,功能相对较为简单;103规约在101规约的基础上增加了更多的功能和灵活性,适用于大规模电力系统和复杂应用场景;104规约是更为通用和开放的协议,具有高效可靠的数据传输能力,适用于电力自动化系统。
可以根据具体的系统需求和应用场景选择合适的规约,以满足系统通信的要求。
101协议与104协议协议名称:101协议与104协议一、背景介绍101协议与104协议是在信息通信技术领域中常用的两种通信协议。
本协议旨在明确规定101协议与104协议的定义、功能、应用范围、通信方式、数据格式等内容,以确保双方在通信过程中的顺利进行。
二、定义1. 101协议:101协议是一种基于电力系统自动化领域的通信协议,用于实现电力系统监控、控制、保护等功能。
2. 104协议:104协议是一种用于远程监控与控制的通信协议,广泛应用于电力、水利、交通等领域。
三、功能1. 101协议功能:a. 数据传输:支持实时数据、遥测数据、遥信数据、遥控数据的传输。
b. 监控与控制:支持对电力系统进行实时监控和控制操作。
c. 数据安全性:提供数据加密、校验等安全机制,确保数据传输的完整性和可靠性。
2. 104协议功能:a. 数据传输:支持实时数据、遥测数据、遥信数据、遥控数据的传输。
b. 远程监控:支持对远程设备进行实时监控,获取设备状态和运行数据。
c. 远程控制:支持对远程设备进行远程控制操作,如开关控制、参数设置等。
四、应用范围1. 101协议应用范围:a. 电力系统监控与控制;b. 电力系统保护;c. 电力系统调度。
2. 104协议应用范围:a. 电力系统监控与控制;b. 水利系统监控与控制;c. 交通系统监控与控制。
五、通信方式1. 101协议通信方式:a. 点对点通信:一对一的通信方式,适用于设备间的直接通信。
b. 多点通信:一对多的通信方式,适用于设备间的广播通信。
2. 104协议通信方式:a. 点对点通信:一对一的通信方式,适用于设备间的直接通信。
b. 多点通信:一对多的通信方式,适用于设备间的广播通信。
六、数据格式1. 101协议数据格式:a. 遥测数据格式:采用浮点数表示,包括测量值、质量描述等信息。
b. 遥信数据格式:采用二进制表示,包括状态值、状态描述等信息。
c. 遥控数据格式:采用二进制表示,包括控制命令、执行结果等信息。
101协议与104协议协议名称:101协议与104协议比较分析协议一、背景介绍101协议和104协议是两种常见的协议类型,用于数据通信和传输控制。
本协议旨在对101协议和104协议进行详细比较分析,以便更好地了解它们的特点和适用场景。
二、协议定义1. 101协议:101协议,全称为IEC 60870-5-101协议,是一种用于远程监控和控制的通信协议。
它基于物理层和数据链路层,采用二进制编码方式传输数据。
101协议主要用于电力系统、水处理系统等领域,具有可靠性高、传输效率低等特点。
2. 104协议:104协议,全称为IEC 60870-5-104协议,是一种用于远程监控和控制的通信协议。
它基于传输控制协议/因特网协议(TCP/IP),采用可靠的连接方式传输数据。
104协议主要用于电力系统、交通信号系统等领域,具有传输效率高、可靠性强等特点。
三、比较分析1. 数据传输方式:- 101协议:采用二进制编码方式传输数据,数据包大小固定,传输效率较低。
- 104协议:采用TCP/IP协议传输数据,采用可靠的连接方式,传输效率较高。
2. 连接方式:- 101协议:采用无状态连接方式,即每次通信都需要建立新的连接,连接建立和释放过程较为复杂。
- 104协议:采用有状态连接方式,即在通信过程中保持连接状态,连接建立和释放过程较简单。
3. 传输可靠性:- 101协议:由于采用二进制编码和固定数据包大小,对网络抖动和噪声较为敏感,传输可靠性相对较低。
- 104协议:采用TCP/IP协议传输数据,具有较强的容错能力和重传机制,传输可靠性较高。
4. 通信效率:- 101协议:由于传输效率较低,适用于实时性要求不高的场景。
- 104协议:由于传输效率较高,适用于实时性要求较高的场景。
5. 适用领域:- 101协议:主要用于电力系统、水处理系统等领域,对数据传输的实时性要求相对较低。
- 104协议:主要用于电力系统、交通信号系统等领域,对数据传输的实时性要求较高。