电力系统远动第5章 数据通信与远动通信规约要点

基础知识点远动规约：是在远动系统中，为了正确地传送信息，必须有一套关于信息传送顺序、信息格式和信息内容等约定。

这一套约定称为规约。

通信方式：当通信在点与点之间进行时，按照信息传输的方向，以及是否能双向进行，通信方式可分为单工通道、半双工通道以及全双工通道。

单工通道：是指信息的传输始终是一个方向，不能进行与此相反方向的传输。

单工通信线路一般采用二线制。

半双工通信：可以在两个方向上传输，单某一时刻只限于一个方向，不能同时进行双向传输。

半双工通信线路一般采用二线制。

全双工通信：可以同时作双向传输，双工通信线路一般采用四线制。

SCADA系统远动信息的通信方式一般采用全双工通信方式。

异步通信：是串行通信方式之一，异步通信将每个字符看作一个独立信息，为了区分各个字符的边界，要加上起始位和停止位，从而构成一个帧。

同步通信：是串行通信方式之一，以同步作为字符传送开始，字符与字符之间不允许有空隙，当线路空闲或没有字符可发时，发送同步字符。

平衡传输方式：全双工通道的点对点的配置方式下，允许通信链路的调度主站与分站均可启动链路服务，呼叫对方发起传输服务，减少报告延时并达到快速数据收集。

104规约采用该种传输方式。

不平衡传输方式：由主站采用顺序地查询分站，控制数据传输。

主站是请求站，触发所有报文的传输，分站是从动站，只有当他们被查询时才可能传输、响应主站数据请求。

IEC870-5-101规约采用该种传输方式。

数据的传输速率：是指发送端和接收端之间单位时间内传输数据的平均比特数，其单位为每秒位（bps）、每秒千位（Kbps）、每秒兆位（Mbps）。

远动规约可分为循环式远动规约、问答式远动规约、网络规约循环式远动规约（CDT）：一种传输方式，周期的扫描信息源，并按预定顺序传输报文。

问答式远动规约（POLLING）：主站向分站发送查询命令，分站根据命令内容向主站发送响应信息，做到主站要什么，分站发什么。

101规约知识点应用环境：用于变电站与调度主站之间的串行数据通讯；使用全双工或半双工通道（有线、载波、光纤、调度数据网等）通信速率300－9600ｂｐｓ，当通信速度小于1200ｂｐｓ时，协议部分应用受限制；一般采用非平衡方式通信；协议能够传送的信息（YC、YX、YK、YT、主变分接头位置、远动终端设备状态、时钟同步、参数下载以及文件信息等）信息对象组：一个信息对象的组是公共地址或信息地址一个集，链路规约数据单元(LPDU)：包含链路规约控制信息和链路服务数据单元应用规约数据单元（APDU）：包含应用规约控制信息和应用服务数据单元一级数据：需要优先传送的数据，一般将状态变化、控制信息、模拟量等列为一级数据，有些应用者将模拟量列为二级数据。

第五章电力系统数据通信§1 概述一、电力系统远动通信的基本功能1、什么是远动(TeleControl)远动，就是利用远程通信技术，对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节。

2、远动通信的任务远动通信的主要任务是：(1)将表征电力系统运行状态的各发电厂和变电站有关的实时信息采集到调度控制中心。

(2)把得到控制中心的命令发往发电厂和变电站。

其基本任务包括4遥量，即遥信、遥测、遥控、遥调。

上一章已经详细讲述了在现地如何实现数字量的输入（遥信）、输出（遥控）、模拟量的输入（遥测）、输出（遥调），本章详细讨论如何在调度控制中心和现地之间建立数据联系，即通信过程。

二、电力系统远动通信的基本结构通信系统分模拟通信和数字通信。

由于数字通信抗干扰能力强，易于进行信号处理等优点，是目前采取的主要通信方式。

数字通信的一个主要缺点是占用的信道频带较宽。

1、数字通信的模型(1)信息源是产生和发出消息的人或机器，发出的消息可以是连续的或离散的。

(2)受信者是接受消息的人或机器。

(3)编码器包括信源编码器和信道编码器。

信源编码器是将信息源送出的模拟或数字信号转换为合乎要求的数码序列；信道编码器是给数码序列按一定规则加入监督码元，使接收端能发现或纠正错误码元，以提高传送的可靠性，称为差错控制。

(4)调制器将信道编码输出的数码变换为适合于信道传送的调制信号后再送往信道。

解调器将收到的调制信号转换为数字序列。

解调是调制的逆变换。

(5)信道是传送信号的媒质。

(6)译码器包括信道译码和信源译码。

信道译码对收到的数字序列进行检错和纠错；信源译码将信道译码后的数字序列变换为相应的信号送往受信者。

(7)同步系统用于保证收发两端步调一致，协同工作。

同步是通信的重要组成部分，若收发两侧失去同步，数字通信系统会产生大量错码。

三、数据通信的基本原理1、通信工作方式(1)单工通信：消息只按一个方向传送。

(2)半双工通信：消息可以双向传输，但不能同时双向传输。

远动设备及系统第5-101部分传输规约基本远动任务配
套标准的数字化
摘要：
一、远动设备及系统概述
二、传输规约基本远动任务配套标准
三、数字化技术在远动设备及系统中的应用
正文：
远动设备及系统是电力系统中重要的组成部分，主要负责实现设备之间的远程控制和数据传输。

传输规约基本远动任务配套标准则是为了确保远动设备及系统在电力系统中的稳定运行和高效传输而制定的技术规范。

随着数字化技术的发展，远动设备及系统正逐步实现数字化，从而提高系统的性能和可靠性。

传输规约基本远动任务配套标准规定了远动设备及系统在数据传输过程中应遵循的技术要求和通信协议。

这些标准对于确保远动设备及系统之间的信息交互具有关键作用，是实现电力系统自动化和智能化的重要基础。

数字化技术在远动设备及系统中的应用主要体现在以下几个方面：
1.数字化通信：通过采用数字信号传输技术，提高数据传输的速率和稳定性，降低信号衰减和干扰，从而实现更远距离的数据传输。

2.数字化控制：采用数字控制算法，提高远动设备的控制精度和响应速度，实现更精确和实时的设备控制。

3.数字化诊断：通过收集和分析设备运行数据，采用数据挖掘和人工智能
技术，实现设备的智能诊断和预测性维护，降低设备故障率和维修成本。

4.数字化管理：通过建立设备管理信息系统，实现设备运行状态、维护记录、故障分析等信息的集中管理和实时查询，提高设备管理的效率和水平。

总之，随着数字化技术的发展，远动设备及系统正逐步实现数字化，从而提高系统的性能和可靠性。

电力通讯规约
《电力通讯规约》
第一章总则
第一条为了维护电力系统电力通讯系统的安全、可靠运行，特制定本规约。

第二条本规约适用于电力系统采用的电力通讯系统，包括宽带和狭带通讯系统，以及使用无线电和其他非电缆的通讯系统。

第二章通用要求
第三条各种电力通讯系统的设计、运行必须符合电力系统电力通讯要求，并遵守有关技术标准。

第四条各种电力通讯系统设计时，应确保它们可以抵抗外部干扰，保障数据的完整传输。

第五条电力通讯系统运行中必须实行针对安全的专门控制，并有效地防止误操作、误信息与其他恶意行为。

第六条处于故障状态的电力通讯系统必须采取恢复措施，保障电力系统正常运行。

第七条需要实行的检修工作，应当重视安全，防止运行中出现安全事故及其他不良后果。

第三章其他要求
第八条电力通讯系统运行时需要实时监测，以有效节省电力消耗。

第九条电力通讯系统运行时必须可靠，并采用灵活的管理方式，
以保障安全和可靠运行。

第十条电力系统采用的电力通讯系统应当符合国家有关电力通讯安全标准和规约的要求。

第四章实施
第十一条本规约由国家电力行政部门负责解释和实施。

第十二条本规约自公布之日起施行。

电力系统运动规约
规约是一组规则和约定，也就是我们常说的协议。

电力系统远动规约，对远动系统中各种远动信息的组织办法(信息结构)、各种上行(从站发往主站)、下行(主站发往从站)信息的优先级顺序及主从站间的传送规则均做出了明确的规定，以保证所有信息的正确传输和整个系统的可靠运行。

和数据通信网络的其他通信协议一样，远动规约在远动系统中也具有非常重要的意义。

如果不遵循相同的规约，两个通信站就无法进行通信;远动规约不同的远动设备则无法在一起共同组网;远动规约的标准化程度不高，则无法适应市场开放的需要;同时，远动规约的效率高低也直接制约着网络的通信效率。

我国现在执行的远动规约主要是原电力部于1991年颁布的《循环式远动规约》即CDT(Circle DataTransfer)规约;也有部分地区仍执行较早的部颁《问答式远动规约(试行)》，即Polling规约。

上世纪90年代，国际电工委员会TC-57技术委员会先后发布了IEC60870-5-101、IEC60870-5-102 IEC60870-5-103和IEC60870-5-104等四个远动标准，分别是基本远动任务、电能计量信息、继电保护信息和网络通信的远动通信标准，我国正在逐步采用这些国际标准。

远动通讯规约及报文解析本期和大家简单讨论一下远动通讯规约的概念，并以比较简单的CDT规约为例，了解一下报文解析的基本方法。

1、远动通讯规约的概念在变电站和调度之间，为了保证双方能够准确有效地进行通信，在信息发送端和信息接收端做一系列的约定，这种规定就称为通信规约。

用人与人之间打电话的交流做一个类比，厂站和主站就像两个人，通信地址就是他们各自的电话号码，传输通道就是电话线，而通信规约就是两个人使用的语言。

两个人当然要使用相同的语言才能够进行交流，这就是通信规约的作用。

规约中所做的一系列规定，也就是语言中约定俗成的语法和单词。

只要了解了某种规约的“语法”和“单词”，就能够读懂其传输的报文。

变电站常用的通讯规约有“循环式”和“问答式”两类。

循环式：以循环的方式，周期性地传送信息给接收端，不顾及接收端的需求，也不要求接收端给予回答。

常用的有CDT规约。

问答式：接收端和发送端采取一问一答的方式实现信息传输。

常用的有IEC101、IEC104规约等。

下面以相对简单的CDT为例，简单介绍相关概念，以及CDT规约报文解析。

虽然CDT规约现在较少使用，这里旨在方便大家理解报文的解读大致方法。

2、CDT规约的帧结构CDT规约就是循环式数字传送规约，它采用点对点的通道结构，以循环方式传送远动信息。

传送的主要信息有：遥信、遥测、遥控命令、SOE、脉冲计数值、设定命令、升降命令、对时、广播命令、复归命令、子站工作状态等。

CDT规约的帧格式如下图，同步字、控制字、信息字均为6个字节。

通道内发送时，采用低字节先送、高字节后送；字节内低位先送、高位后送。

下面介绍各个部分的规则，并举例说明。

（1）同步字：作用是表示一帧报文的开头，由6个字节组成，固定为传送3组EB90H（十六进制）。

（2）控制字控制字共有B7~B12，6个字节，各字节作用如下图标注。

其中我们在读报文时需要着重关心的是“帧类别”这一项。

帧类别码的定义如下图，这就相当于在做英语阅读是的字典，在接下来的例子里大家可以对照使用。

IEC 870-5《远动设备及系统第五部分：传输规约》系列标准介绍谭文恕;李泽【期刊名称】《电力标准化与计量》【年(卷),期】1999(000)002【摘要】国际电工委员会（IEC）第57技术委员会（电力系统控制和通信）自1964年成立以来，一直致力于制定摇控、远方保护和电力系统控制方面的国际标准。

随着计算机应用水平的提高，EMS、SCADA、DMS、变电站自动化在电力系统得到大量应用，不同控制设备和系统越来越多的集成在一个总的控制系统中，需要交换大量的信息和数据，这样，由不同厂家生产的不同设备之间通信规约的问题便突出出来，IEC第57技术委员会（TCS）自八十年代初就成立了一个工作组（WG03）专门进行远动设备和系统传输规约方面系列标准的编制工作，并于九十年代初陆续发布了一系列国际标准，其中IEC870－5《远动设备及系统第五部分：传输规约》系列【总页数】6页(P1-6)【作者】谭文恕;李泽【作者单位】[1]电力科学研究院;[2]中电联标准化部【正文语种】中文【中图分类】TM7【相关文献】1.电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心远动设备及系统传输规约一致性产品质检公告(第三号) [J],2.IEC60870-5-104远动规约在铁路电力远动系统中的应用 [J], 闫亮亮;陈剑云;费远鹏3.基于IEC60870-5-104远动规约的EDPF远动站系统设计及应用 [J], 商宁; 宋方儒; 邱华4.DL/T 634—1997《远动设备与系统传输规约第101篇基本远动任务配套标准》介绍 [J], 谭文恕5.电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心远动设备及系统传输规约一致性产品质检公告(第4号) [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第一章概述1 远动的含义：利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方运行设备的监视和控制。

2 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调。

3 遥测：应用远程通信技术，传输被测变量的值。

遥信：远程信号，对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。

遥控：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。

遥调：即远程调节，对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。

4 现代电力系统由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备等组成，包括发电、输电、配电和3用电四个环节。

5 电力系统调度中心的任务：一是合理地调度所属发电厂的出力，制定运行方式，从而保证电力系统的正常运行安全、经济地向用户提供满足质量要求的电能。

二是在电力系统发生故障时，迅速排除故障，尽快恢复电力系统的正常运行。

6 遥测的信息：电量和非电量。

电量如：电压、电流、功率，有功，无功，功率因数等，非电量如：发电机温度，水库水位等。

7 遥控信息下达后必须进行返回校验。

远动信息的传输方式，循环式和问答式polling。

8 循环式：厂站自动向调度端周期性的传输测量的信息，对信道要求较低。

问答式：调度端向厂站发送查询命令，对信道要求较高，且保证有上下行信道。

9 远动信息的编码规约规定：由远动信息产生的任何信息字都是由48位二进制数构成，即所有的信息字的位数相同。

其中前八位是功能码，最后八位是校验码，用CRC校验10 校验码是信息字中用于检错和纠错的部分，他的作用是提高信息在传输过程中的抗信道干扰能力。

11 问答式传输规约与循环式规约的不同，问答式传输规约中不同类型的报文，报文的总字节数不同，即报文的长度不同，且报文长度的变化总是八位八位的增减，即八位八位的增加或减少。

12 问答式传输规约中的报文，报头通常有3----4个字节，它指出进行问答的双方中RTU 的地址、报文所属的类型、报文中数据的字节数、数据区表示报文要传送的信息内容，它的字节数和字节中各位的含义随报文类型的不同而不同，且数据字节数是多少，由报文头中的有关字节指出，校验码按照规约给定的某种编码规则，用报文头和数据的字节运算得到。

电⼒系统远动复习要点名词解释1.遥测即远程测量：应⽤远程通信技术进⾏信息传输,实现对远⽅运⾏设备的监视和控制。

遥信即远程指⽰；远程信号：对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。

遥控即远程命令：应⽤远程通信技术，使运⾏设备的状态产⽣变化。

遥调即远程调节：对具有两个以上状态的运⾏设备进⾏控制的远程命令。

2.远动技术是⼀门综合性的应⽤技术，它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等。

远动配置是指主站与若⼲⼦站以及连接这些站的传输链路的组合体。

远动系统是指对⼴阔地区的⽣产过程进⾏监视和控制的系统，它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显⽰、执⾏等全部的设备与功能。

3.误码率：错误接收的码元数与传送的总码元数之⽐。

⽤Pe表⽰。

误⽐特率：错误接收的信息量与传送信息总量之⽐。

⽤Peb 表⽰。

在远动系统中，为了正确的传送和接收信息，必须有⼀套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这⼀套约定称为规约或协议。

4.当同步字在信道中受到⼲扰，使其中某些码元发⽣变位，致使收端检测不出同步字，称为漏同步。

当接收到的信息序列中，出现与同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判为同步字，造成假同步。

收发两端发送时钟和接收时钟的相位差<∏时，数字锁相电路在⼯作过程中，通过相位调整，会使两者的相位差继续增加，直到≈2∏，造成两端时序错⼀位，这种情况称为反校。

5.事件指的是运⾏设备状态的变化，如开关所处的闭合或断开状态的变化，保护所处的正常或告警状态的变化。

事件顺序记录是指开关或继电保护动作时，按动作的时间先后顺序进⾏的记录。

事件分辨率指能正确区分事件发⽣顺序的最⼩时间间隔。

6.完成⼀次A/D转换所需的时间，称为转换时间，其倒数称为转换速率。

7.数字滤波就是在计算机中⽤⼀定的计算⽅法对输⼊信号的量化数据进⾏数学处理，减少⼲扰在有⽤信号中的⽐重，提⾼信号的真实性。

基础知识点远动规约：是在远动系统中，为了正确地传送信息，必须有一套关于信息传送顺序、信息格式和信息内容等约定。

这一套约定称为规约。

通信方式：当通信在点与点之间进行时，按照信息传输的方向，以及是否能双向进行，通信方式可分为单工通道、半双工通道以及全双工通道。

单工通道：是指信息的传输始终是一个方向，不能进行与此相反方向的传输。

单工通信线路一般采用二线制。

半双工通信：可以在两个方向上传输，单某一时刻只限于一个方向，不能同时进行双向传输。

半双工通信线路一般采用二线制。

全双工通信：可以同时作双向传输，双工通信线路一般采用四线制。

SCADA系统远动信息的通信方式一般采用全双工通信方式。

异步通信：是串行通信方式之一，异步通信将每个字符看作一个独立信息，为了区分各个字符的边界，要加上起始位和停止位，从而构成一个帧。

同步通信：是串行通信方式之一，以同步作为字符传送开始，字符与字符之间不允许有空隙，当线路空闲或没有字符可发时，发送同步字符。

平衡传输方式：全双工通道的点对点的配置方式下，允许通信链路的调度主站与分站均可启动链路服务，呼叫对方发起传输服务，减少报告延时并达到快速数据收集。

104规约采用该种传输方式。

不平衡传输方式：由主站采用顺序地查询分站，控制数据传输。

主站是请求站，触发所有报文的传输，分站是从动站，只有当他们被查询时才可能传输、响应主站数据请求。

IEC870-5-101规约采用该种传输方式。

数据的传输速率：是指发送端和接收端之间单位时间内传输数据的平均比特数，其单位为每秒位（bps）、每秒千位（Kbps）、每秒兆位（Mbps）。

远动规约可分为循环式远动规约、问答式远动规约、网络规约循环式远动规约（CDT）：一种传输方式，周期的扫描信息源，并按预定顺序传输报文。

问答式远动规约（POLLING）：主站向分站发送查询命令，分站根据命令内容向主站发送响应信息，做到主站要什么，分站发什么。

101规约知识点应用环境：用于变电站与调度主站之间的串行数据通讯；使用全双工或半双工通道（有线、载波、光纤、调度数据网等）通信速率300－9600ｂｐｓ，当通信速度小于1200ｂｐｓ时，协议部分应用受限制；一般采用非平衡方式通信；协议能够传送的信息（YC、YX、YK、YT、主变分接头位置、远动终端设备状态、时钟同步、参数下载以及文件信息等）信息对象组：一个信息对象的组是公共地址或信息地址一个集，链路规约数据单元(LPDU)：包含链路规约控制信息和链路服务数据单元应用规约数据单元（APDU）：包含应用规约控制信息和应用服务数据单元一级数据：需要优先传送的数据，一般将状态变化、控制信息、模拟量等列为一级数据，有些应用者将模拟量列为二级数据。