电力系统通信规约及系列标准共24页
电力系统通信规约培训ppt课件
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信息对象地址低字节
信息对象地址高字节
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IEC60870-5-101规约ASDU
• 遥信信息
1H~1000H
• 继电保护信息 1001H~4000H
• 遥测信息
4001H~5000H
• 遥测参数信息 5001H~6000H
• 遥控信息
6001H~6200H
• 设定信息
6201H~6400H
• 累计量信息 6401H~6600H
• 类型标识（一个字节） • 可变结构限定词（一个字节） • 传送原因（一个字节） • ASDU公共地址（一个字节） • 信息对象地址（二个字节)
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IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
• M_SP_NA_1 • M_DP_NA_1 • M_ME_NA_1 • M_ME_NB_1 • M_ME_NC_1 • M_IT_NA_1 • M_PS_NA_1
短浮点遥测值（R） 8765
S
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遥测值低字节 遥测值次低字节 遥测值次高字节 遥测值高字节
• S 符号位（0-正数原码、1-负数补码）
• bit 1~23 为 定 点 小 数 ， bit24~31 为 指 数 ， bit32是符号位
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IEC60870-5-101规约ASDU
单命令遥控信息（SCO）
• 应用环境（变电站与控制中心之间网络数据通 信、一般采用平衡方式)
• 帧格式（U格式帧、S格式帧、I格式帧） • 网络端口号（2404）
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IEC60870-5-104规约相关名词
• K（发送方未被确认的I格式帧的最大数目，12） • W（接受方最多收到未给出确认的I格式帧的最
2024年电力系统通讯规约协议书范文
2024年电力系统通讯规约协议书范文甲方：_____________________乙方：_____________________鉴于甲方为电力系统运营商，乙方为电力系统通讯服务提供商，双方本着平等互利的原则，就电力系统通讯规约事宜达成如下协议：第一条定义1.1 “通讯规约”指为确保电力系统稳定、安全、高效运行而制定的一系列技术规范和操作标准。
1.2 “服务”指乙方根据本协议向甲方提供的电力系统通讯服务。
1.3 “协议书”指本协议书以及双方就本协议书内容所达成的所有书面补充协议。
第二条服务内容2.1 乙方应按照甲方的要求，提供电力系统通讯规约服务，包括但不限于数据传输、信号处理、系统监控等。
2.2 乙方应确保所提供的服务符合甲方的技术标准和操作规范。
第三条服务标准3.1 乙方应保证服务的稳定性和可靠性，确保通讯规约的执行不出现中断。
3.2 乙方应保证服务的安全性，采取必要措施防止数据泄露、篡改或丢失。
第四条服务期限4.1 本协议书的服务期限自____年____月____日起至____年____月____日止。
4.2 如双方同意，服务期限可以续签。
第五条费用及支付5.1 甲方应按照本协议书约定的标准向乙方支付服务费用。
5.2 服务费用的具体数额、支付方式和支付时间由双方另行商定。
第六条保密条款6.1 双方应对在本协议书履行过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密负有保密义务。
6.2 保密期限为自本协议书签订之日起至服务期限届满后五年。
第七条违约责任7.1 如任何一方违反本协议书的约定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。
7.2 违约责任的具体承担方式由双方协商确定。
第八条争议解决8.1 双方因履行本协议书所发生的任何争议，应首先通过友好协商解决。
8.2 协商不成时，任何一方均可向甲方所在地有管辖权的人民法院提起诉讼。
第九条其他9.1 本协议书的任何修改、补充均需双方书面确认。
9.2 本协议书一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。
电力系统通信(规约)
§附1传输规约的分类
通信规约分类
循环传输规约（CDT） 按传输模式分
问答式传输规约（Polling）
面向字符的通信规约（须加起始位和停止位） 按传输基本单位分
面向比特的通信规约
§附1 传输规约的分类
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。
表示信息内容
区分代表不同信息内容的各种 信息字
§附1 传输规约的分类
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。
ETX
接收序列: DLE STX A DLE B STX C DLE E F G DLE ETX
§附2 面向字符的通信规约
BSC规程评价： 不足之处： （1）控制规程与特定的字符编码集关系过于密切，兼容性较 差； （2）半双工的停-等协议(反馈重传)，传输效率较低，即使物 理链路可以支持全双工通信，BSC仍然不能加以利用； （3）数据块和控制序列格式不统一，易引起二义性，使用不 方便； （4）控制序列的差错校验能力仅依赖于控制字符本身的字符 奇偶校验能力，可靠性较低。 优点： 仅需要很少的缓存容量，规程简单，易于实现。
§附3 面向比特的通信规约
连有多个站点的链路通常使用轮询技术，轮询其它 站的站称为主站，而在点到点链路中每个站均可为主 站。主站需要比从站有更多的逻辑功能。
电力系统通信规约简介与报文分析
电力系统通信规约简介与报文分析1基础知识智能电网标准体系研究与制定机构：IEC—国际电工委员会NIST—美国国家标准及技术研究所IEEE—电气和电子工程师协会IEC 5个核心标准① IEC/TR 62357电力系统控制和相关通信.目标模型、服务设施和协议用参考体系结构；② IEC 61850变电站自动化；③ IEC 61970电力管理系统,公共信息模型CIM和通用接口定义GID的定义；④ IEC 61968配电管理系统-,公共信息模型CIM和用户信息系统CIS的定义；⑤ IEC 62351安全性;我国变电站自动化常用规约Modbus-RTUCDTIEC 101IEC 103IEC 1042报文解析Modbus-RTUModbus通讯是一种常见的通讯,使用比较广泛;使用的也是屏蔽双绞线,即RS-485,这种通讯方式通讯距离比较长,理论上可以达到1000多米;这种通讯方式比较简单,属于问答式;报文也是比较容易看懂,便于调试过程中查找问题;数据格式数据格式为n,8,11个起始位、8个数据位、无校验、1个停止位波特率可选五种,1200、2400、4800、9600、19200帧结构说明：①Modbus 通讯时规定主机发送完一组命令必须间隔个字符再发送下一组新命令,在波特率为9600的情况下,帧传输需要大于毫秒;②CRC生成算法流程为：a)预置一个16位寄存器为OFFFFH16进制,全1,称之为CRC寄存器;b)把数据帧中的第一个字节的8位与CRC寄存器中的低字节进行异或运算,结果存回CRC寄存器;c)将CRC 寄存器向右移一位,最高位填以0,最低位移出并检测;d)上一步中被移出的那一位如果为0：重复c步下一次移位；为1：将CRC寄存器与一个预设的固定值0A001H进行异或运算;e)重复c和d步直到8次移位;这样处理完了一个完整的八位;f)重复b步到e步来处理下一个八位,直到所有的字节处理结束;g)最终CRC寄存器的值就是CRC的值;示例说明①YM825B多功能表上位机发送命令报文：01 03 00 28 00 06 45 C0仪表返回报文：01 03 0C 00 00 00 00 3F 7F FF FE 3F 7F FF FE 9E 84信息地址表点表②7-AMC964E3数据采集器上位机发送命令报文：07 03 00 97 00 06 74 42仪器返回报文：07 03 0C +0C字节数据+2CRC③环境监测数据采集器上位机发送命令报文：01 03 00 00 00 06 C5 C8仪器返回报文：01 03 0C 01 92 01 35 00 00 00 00 00 00 00 00 A2 9D其中：0192H=402,实际值402= 湿度值0135H=309,实际值309= 温度值CDTCDT规约全称为“循环式远动规约”,是一种单向主发式规约,当采集器某个端口设置成CDT规约时,该端口将永不停歇地按照上行设备电度发送表和遥测量发送表向外发送数据,该端口发送指示灯绿色不停闪亮,而接收指示灯红色则永远不闪;俗称“闭着眼睛发送”;数据格式字符格式10位1位起始位、8位数据、1位停止位；采用RS232通讯接口,波特率支持1200、2400、4800、9600;帧结构示例说明17876Tx: EB 90 EB 90 EB 90 71 61 10 01 01 F0 17878Tx: 00 00 00 00 00 FF17890Tx: 01 00 00 00 00 9D 17904Tx: 02 00 00 00 00 3B 17921Tx: 03 00 00 00 00 59 17943Tx: 04 00 00 00 00 70 17961Tx: 05 00 00 00 00 12 18405Tx: 06 00 00 00 00 B4 18407Tx: 07 00 00 00 00 D6 18423Tx: 08 00 00 00 00 E6 18441Tx: 09 00 00 00 00 84 18463Tx: 0A 00 00 00 00 22 18481Tx: 0B 00 00 00 00 40 18848Tx: 0C 00 00 00 00 69 18854Tx: 0D 00 00 00 00 0B 18864Tx: 0E 00 00 00 00 AD18904Tx: EB 90 EB 90 EB 90 71 C2 10 01 01 35 18921Tx: 10 00 00 00 00 CD19315Tx: 11 00 00 00 00 AF19316Tx: 12 00 00 00 00 0919328Tx: 13 00 00 00 00 6B19343Tx: 14 00 00 00 00 4219361Tx: 15 00 00 00 00 2019383Tx: 16 00 00 00 00 8619401Tx: 17 00 00 00 00 E419833Tx: 18 00 00 00 00 D419835Tx: 19 00 00 00 00 B619841Tx: 1A 00 00 00 00 1019863Tx: 1B 00 00 00 00 7219904Tx: 1D 00 00 00 00 3919921Tx: 1E 00 00 00 00 9F20349Tx: 1F 00 00 00 00 FD20352Tx: EB 90 EB 90 EB 90 71 B3 0D 01 01 22 20361Tx: 20 00 00 00 00 9B20384Tx: 21 00 00 00 00 F920401Tx: 22 00 00 00 00 5F20424Tx: 23 00 00 00 00 3D20441Tx: 24 00 00 00 00 1420879Tx: 25 00 00 00 00 7620886Tx: 26 00 00 00 00 D020904Tx: 27 00 00 00 00 B220921Tx: 28 00 00 00 00 8220943Tx: 29 00 00 00 00 E020961Tx: 2A 00 00 00 00 4620984Tx: 2B 00 00 00 00 2421002Tx: 2C 00 00 00 00 0D说明：虽然是同步帧、控制帧、信息帧三种数据帧在循环,但是每次发送的数据却不尽相同,其中71 61 帧发送的是重要遥测数据,71 C2 帧发送的是次要遥测数据,71 B3 帧发送的是一般遥测数据,71 85 帧发送的是电度数据;后面的10为帧长10H=16；01 01分别为源站址和目的站址,这里可以忽略不管；最后为校验字节;实际上在采集器中并没有重要遥测、次要遥测和一般遥测的区别,只是人为的把遥测量发送表中前16个作为重要遥测,后面每16个分别为次要遥测、一般遥测;IEC103103串口通讯一般用于上;这种规约可以将微机保护内点无误差的上送,包括总招和变位数据;数据格式接口标准：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;帧结构：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;固定帧长报文格式：可变帧长报文格式：说明：1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;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;FCV:桢记数有效位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,这些桢FCV常为0②“从-主”报文的控制域ACD:要求访问位ACD = 1,通知主站,从站有I级数据请求传送;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; 2链路用户数据ASDUASDU的一般格式：注：ASDU的类型标识号,870-5-103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;101H：上送压板及告警等开关量状态；202H：上送保护动作信息；505H：标识报文；606H：对时；707H：启动总查询；808H：总查询结束终止；909H：遥测上送；动表；2418H：扰动数据传输的命令；2519H：扰动数据传输的认可；261AH：扰动数据传输准备就绪；271BH：被记录的通道传输准备就绪；281CH：带标志的状态变位传输准备就绪；291DH：带标志的状态变位传输；301EH：传输扰动值；311FH：扰动数据传输结束；3624H：电能脉冲量上送；3826H：上送步位；3927H：上送步位SOE；4028H：上送变位遥信；4129HH：上送遥信SOE；422AH：总控上送变位遥信；432BH：总控上送SOE；44 2CH：上送全遥信；5032H：遥测上送；5133H：总控超过门限值的遥测上送；6440H：遥控选择/执行/撤消；8858H：电能脉冲量召唤冻结传送原因COT指出报文的性质,分“主-从”和“从-主”两种情况;“主-从”传送方向：8——时间同步 31——扰动数据的传输9——总查询总召唤的启动 40——通用分类写命令20——一般命令 42——通用分类读命令“从-主”传送方向：1——自发突发报文 11——当地操作2——循环传送 12——远方操作3——复位帧计算位FCB 20——命令的肯定认可4——复位通信单元CU 21——命令的否定认可5——启动/重新启动 31——扰动数据的传送6——电源合上 40——通用分类写命令的肯定认可7——测试模式 41——通用分类写命令的否定认可8——时间同步 42——通用分类读命令的有效数据响应9——总查询总召唤 43——通用分类读命令的无效数据响应10——总查询总召唤终止 44——通用分类写确认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Ⅰ段距离动作、报警信号和压板状态等都有一个唯一的FUN和INF与之对应;具体名称见各保护装置信息表;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;对于容量小的分散式测控单元如9601等FUN=1,如果信息量较大,FUN编号顺序增加,以满足信号容量的要求遥测通道：FUN=1～6,INF=92～148遥信通道：FUN=1～6,INF=149～190遥脉通道：FUN=1～6,INF=6～31遥控通道：FUN=1～6,INF=48～75示例说明SYN200 报文解析：1复位继保装置T:10 47 04 4B 16 复位命令R: 10 20 04 24 16 复位确认回复2启动总查询过程T：68 09 09 68 53 04 07 81 09 00 FF 00 00 E7 16 主查询开始R：10 20 00 20 16 命令确认回复3召唤遥测数据T：10 7B 04 7F 16 召唤二级数据R：68 25 25 68 08 04 09 34 02 03 86 89 EA 0F 00 00 E9 0F F1 00 EF 0F 79 00 90 1B 98 1B 96 1B 00 00 87 13 00 01 00 00 00 00 17 77 16遥测二级数据回复IEC104IEC104规约是把IEC101的应用服务数据单元ASDU用网络规约TCP/IP进行传输的标准,该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据;104规约是目前常用的远动及集控规约,其特点是稳定,便于维护;端口号：2404,站端为Server,控端为Client,问答式传输;数据格式1基本报文格式104规约的报文帧分为三类：U帧、S帧和I帧;U帧称为不计数的控制帧,长度只有6个字节,也被称作短帧,用于控制启动/停止/;S帧称为计数确认帧,长度只有6个字节,被称作短帧,用于确认接收的I帧；I帧称为信息帧,长度一定大于6个字节,被称作长帧,用于传输数据；长帧报文分为APCI和ASDU两个部分,统称为APDU,而短帧报文只有APCI部分;2U帧格式说明：帧的控制域后三个字节均固定为00H,字节1包含TESTFR,STARTDT和STOPDT三种功能,同时只能激活其中的一种功能;CO1位含义：启动STARTDT和停止STOPDT都是由主站也就是104的客户端发起的,先由主站发送生效报文,子站随后确认;而主站和子站都可发送测试TESTFR报文,由另一方确认;客户端发起STARTDT：68 04 07 00 00 00生效68 04 0B 00 00 00确认客户端发起STOPDT：68 04 13 00 00 00生效68 04 23 00 00 00确认客户端和服务端对发TESTFR：68 04 43 00 00 00生效68 04 83 00 00 00确认3S帧格式S帧控制域的字节1固定为01H,字节2固定为00H,字节3和字节4为接收序号;由于字节1和字节3的最低位固定为0,不用于构成序号,所以在计算序号时,要先转换为十进制数值,再除以2;4I帧格式示例说明①初始化C→S：68 04 07 00 00 00 U 激活启动数据传输以下S→C：68 04 0B 00 00 00 U 应答启动数据传输68 0E 00 00 00 00 46 01 04 00 01 00 00 00 00 00 I 初始化结束初始化结束S=2,R=0,S、R为报文发送完后Server端计数器②对时C→S：68 14 00 00 02 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 E5 3F 00 0F 09 0C 04 I 时钟同步命令对时 357 毫秒 16 秒 0分 15小时 9日 12月 4年S=2,R=2 ASDUTYPE=67H=103,时钟同步,可忽略此报文③读取数据C→S：68 0E 02 00 02 00 64 01 06 0001 00 00 00 00 14 I 总召唤 S=2,R=464-100-ASDUTYPE-总招命令06-传送原因-激活01-ASDU公共地址S→C：68 0E 02 00 04 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 I 响应总召唤S=4,R=407-激活确认S→C：68 AD 04 00 04 00 0D A0 14 00 01 00 01 40 00 00 E0 12 46 00 00 54 13 46 00 00 F4 12 46 00 00 C8 7E 46 00 00 D8 7E 46 00 00 74 7E 46 00 00 40 F5 44 00 00 80 72 44 00 00 80 E9 44 00 00 60 B8 44 00 00 00 95 43 00 00 20 BC 44 00 00 20 19 46 00 00 38 9C 45 00 00 20 E5 44 00 00 C0 55 44 00 00 20 D9 44 00 00 00 11 43 00 00 00 88 C2 00 00 00 B8 41 00 00 80 E6 44 00 00 C0 64 44 00 00 80 DB 44 00 00 58 1B 46 00 00 0C 12 46 00 00 90 1A 46 00 00 00 98 41 00 00 10 76 45 00 00 DC 12 46 00 00 44 13 46 00 00 EC 12 46 00 00 B8 7E 46 00I遥测数据,13-短浮点数,信息体个数: 32S=6,R=4注解：子站向主站以ASDU1方式连续上送全遥信68 启动字符AD 帧长度04 00 发送序号04 00 接收序号0D ASDU类型13-短浮点数测量值A0 数据个数SQ=1,连续数据,N=20H=32个连续数据14 00 传送原因-响应召唤01 00 ASDU公共地址01 40 00 信息单元起始地址,遥测数据004001H00 E0 12 46 00 信息100 54 13 46 00 信息200 F4 12 46 00 信息300 D8 7E 46 00 信息5 00 74 7E 46 00 信息6 00 40 F5 44 00 信息7 00 80 72 44 00 信息8 00 80 E9 44 00 信息9 00 60 B8 44 00 信息10 00 00 95 43 00 信息11 00 20 BC 44 00 信息12 00 20 19 46 00 信息13 00 38 9C 45 00 信息14 00 20 E5 44 00 信息15 00 C0 55 44 00 信息16 00 20 D9 44 00 信息17 00 00 11 43 00 信息18 00 00 88 C2 00 信息1900 80 E6 44 00 信息2100 C0 64 44 00 信息2200 80 DB 44 00 信息2300 58 1B 46 00 信息2400 0C 12 46 00 信息2500 90 1A 46 00 信息2600 00 98 41 00 信息2700 10 76 45 00 信息2800 DC 12 46 00 信息2900 44 13 46 00 信息3000 EC 12 46 00 信息3100 B8 7E 46 00 信息32S→C：68 85 06 00 04 00 0D 98 14 00 01 00 21 40 00 00 C4 7E 46 00 00 6C 7E 46 00 00 40 7C 44 00 00 80 A4 43 00 00 80 A2 44 00 00 40 41 44 00 00 80 91 C3 00 00 80 4E 44 00 00 38 12 46 00 00 38 9C 45 00 00 00 6B 44 00 00 00 2E 43 0000 C0 96 44 00 00 00 C8 C1 00 00 00 20 C1 00 00 00 00 00 00 00 00 6D 44 0000 00 9B 43 00 00 C0 98 44 00 00 E4 1A 46 00 00 18 B0 45 00 00 24 1A 46 0000 00 88 41 00 00 88 C3 45 00 I遥测数据,13-短浮点数,信息体个数: 24 S=8,R=4S→C：68 0E 08 00 04 00 64 01 0A 00 01 00 00 00 00 14 I响应总召总召唤完成 S=0A,R=4S→C：68 12 0A 00 04 00 0D 01 03 00 01 00 01 40 00 00 D8 12 46 00 I变化遥测数据,13-短浮点数,信息体个数: 1 S=0C,R=4S→C：68 12 0C 00 04 00 0D 01 03 00 01 00 01 40 00 00 E0 12 46 00 I变化遥测数据,13-短浮点数,信息体个数: 1 S=0E,R=4。
05-电力通信规约
一般询问过程 子站 ←确认报文（无变化量） 确认报文（无变化量） 确认报文 类别询问→ 类别询问 ←对类别询问的回答 有变化量 对类别询问的回答(有变化量 对类别询问的回答 有变化量) 类别询问→ 类别询问 ←对类别询问的回答 有变化量 对类别询问的回答(有变化量 对类别询问的回答 有变化量) … 直至无变化量为止
循环式远动规约
1991年，电力部颁布了《循环式远动 规约》，适用于点对点信道，以循环 字节同步方式传送信息。 规约对循环式远动的功能、帧结构、 字结构和传输规则等做了具体规定。
循环式传送的帧结构
帧结构：帧格式由若干远动字组成， 以 同 步 字 SYN 开 头 ( 一 般 为 三 组 EB90H)，每个远动字通常由6个8位 字节，共48位构成
面向对象的电力系统
IEC61850：
数字化变电站基础
SYN 远动字 1 远动字 2 …… 远动字 n
循环式传送的字结构
字结构：第一个字节为字地址(字类 型号)，最后一个字节为监督位，中 间4个字节为远动信息(可传送两个遥 测量或32位遥信量)
字地址 远动数据 1 远动数据 2 监督码
同步码的接收
循环式远动通常采用同步通信工作方式，每一 帧都以帧同步码为一帧的开始，接收一帧远动 信息必须先检出同步码。（帧同步码一般采用 三组EB90H，检出同步码就是要检查出收到的 六个字节是否是三组EB90H）。 首先进行硬件的同步搜索过程。检测前两个字 节是否为EB90H，然后检出两组EB90H，表示 同步建立。以后，在每一帧的开始，检测三组 EB90H，表示一帧的开始。
IEC870-5系列标准
IEC870-5-101：
基本远动任务配套标准
IEC870-5-102：
电力系统通信规约及系列标准
电力系统通信规约及系列标准前言随着电力系统的不断发展和智能化程度的提高，各类设备之间的交互越来越复杂。
为了保证数据的正确、高效传输，电力系统通信规约和系列标准应运而生。
本文将对电力系统通信规约和系列标准进行介绍。
电力系统通信规约电力系统通信规约是指用于电力系统的各类设备和系统之间信息传输及交互时所使用的标准化协议。
通信规约的建立可以规范电力系统设备的通信方式，使得不同厂商的设备之间能够互相通信、协作，提高电力系统的可靠性、可用性和安全性。
电力系统通信规约包括多种类型，如IEC、IEEE、国家标准等，不同类型的规约适用于不同用途和不同类型的设备。
下面分别介绍几种常见的通信规约。
IEC 61850IEC 61850是国际电工委员会（IEC）制定的面向电力系统自动化的通信协议标准。
它使用面向对象、基于客户/服务器的通信方式，可以广泛应用于电力自动化中的多种设备之间的通信。
IEC 61850规定了IEC 61850-6和IEC 61850-7两部分。
其中，IEC 61850-6规定了通用数据模型（Common Data Model, CDM），而IEC61850-7规定了多种协议扩展。
IEC 61850通讯规约是国际上趋势性的标准，广泛应用于很多智能电网系统中。
IEC 60870-5IEC 60870-5也是IEC制定的一种通信规约标准，用于远距离监控和控制系统（SCADA，Supervisory Control And Data Acquisition System）的通信。
它主要用于电力系统中的自动化、遥控、保护、故障检测等领域的设备之间的通信。
IEC 60870-5规定了通信的物理层、数据链路层、网络层和应用层，其中应用层又分为报文类型、数据类型、功能及地址等方面。
IEC 60870-5作为SCADA系统常用的通信协议，被广泛应用于电力系统的自动化控制和故障诊断等领域。
DL/T 634.5101DL/T 634.5101是国内电力系统通信规约标准之一，也称为DL 消息规约。
《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的通信规约
《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的通信规约A.1. 电力系统同步相量测量传输信息格式1A.1.1. 传输的信息PMU 能够和其他系统进行信息交换.PMU 可以和主站交换4种类型的信息：数据帧、配置帧、头帧和命令帧。
前三种帧由PMU 发出，后一种帧支持PMU 与主站之间进行双向的通讯。
数据帧是PMU 的测量结果；配置帧描述PMU 发出的数据以及数据的单位，是可以被计算机读取的文件。
头文件由使用者提供，仅供人工读取。
命令帧是计算机读取的信息，它包括PMU 的控制、配置信息。
所有的帧都以2个字节的SYNC 字开始，其后紧随2字节的FRAMESIZE 字和4字节的SOC 时标。
这个次序提供了帧类型的辨识和同步的信息。
SYNC 字的4－6位定义了帧的类型，细节如表1所示。
所有帧以CRC16 的校验字结束，而数据帧可以用校验和来结束。
CRC 16 用X 16+X 12+X 5+1多项式计算，其初始值为0（0000H ）.所有帧的传输都没有分界符。
图1描述帧传输的次序，SYNC 字首先传送，校验字最后传送。
多字节字最高位首先传送，所有的帧都使用同样的次序和格式。
该标准仅定义数据帧、配置帧、头帧和命令帧，以后可以扩充其他的帧。
first ransmittedlast transmitted. . .422图D-1 帧传输的次序表D-1 不同帧的通用字段定义12003年2月发布的试行版A.1.2. 数据帧数据帧包含测量信息，数据帧的具体格式见表D-2和表D-3的定义。
表D-3 数据帧中特殊的字节定义A.1.3. 头帧该帧应是ASCII码文件，包含了相量测量装置、数据源、数量级、变换器、算法、模拟滤波器等的相关信息。
该类帧同样具有SYNC、FRAMESIZE、SOC时标、CRC16，但头文件数据没有固定的格式。
头帧结构如表D-4所示。
A.1.4. 配置帧配置帧为PMU和实时数据提供信息及参数的配置信息，为机器可读的二进制文件。
电力系统通信规约及系列标准汇总
IEC61850之前的所有协议都是面向点的。采用 IEC61850的系统只需在信息源进行数据定义，其他节点 可以通过报文交换建立相关数据库。 困惑：和IEC61970 CIM的数据模型不一致
IEC61850-7系列(2)
TC57在1999年9月召开的京都年会的战略会议 （SPAG)上决定在将来5－10年内TC57的工作重点是将该 标准作为整个电力系统传输的唯一国际标准，即“无缝 通信系统体系”，并定名为“变电站和控制中心通过 61850通信”. 采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的IEC60870-5系列
• IEC TC57 WG03（远动规约） • 基本标准（共分5篇）
第 第 第 第 第 一篇 二篇 三篇 四篇 五篇 60870-5-1 60870-5-2 60870-5-3 60870-5-4 60870-5-5 传输帧格式 链路传输规约 应用数据的一般结构 应用信息元素定义和编码 基本应用功能
IEC60870-6系列（2）
• 由于MMS已广泛应用于各行各业，所以TASE.2
•
比TASE.1适应性更强、更容易实现。 目前，国际电工委员会TC57委员会已采纳 TASE.2协议为控制中心间信息交换的标准协议。 中国国家标准委员会也已采纳TASE.2协议，将 它定义为国家标准以替代原来的我国电力行业 标准《电力系统实时数据通信应用层协议 DL476-92》。 TASE.2是应用层网络协议, 重要特点之一是通 过名字传输信息对象而不象其他众多通信规约 是通过地址（点号）传输信息对象。变量名单 端定义，双端使用。
电力系统通信协议及 系列标准
1. 电力系统数据通信协议体系
2. IEC 61970（ EMS—API )
3. IEC 61968
电力系统通信规约培训(南瑞继保)
10H 链路控制域 链路地址域
校验码 16H
固定帧长帧
68H 报文长度L 报文长度L
68H 链路控制域 链路地址域 应用服务数据 单元ASDU
校验码 16H
可变帧长帧
DFC ACD PRM RES
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
数据单 可变结构限定词 数据单元类型
元标识 符
• 启动方向位（PRM） • 归一化值（需要系数转
• 帧计数位（FCB）
换）
• 帧计数有效位（FCV） • 标度化值
• 请求访问位（ACD） • 短浮点数
• 数据流控制位(DFC)
IEC60870-5-101规约帧格式
FCV FCB PRM RES
E5H 单个字节帧
链路功能码
下行链路控制域
链路功能码
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
• M_SP_NA_1 • M_DP_NA_1 • M_ME_NA_1 • M_ME_NB_1 • M_ME_NC_1 • M_IT_NA_1 • M_PS_NA_1
• M_ME_ND_1 • M_SP_TB_1 • M_DP_TB_1 • M_ME_TD_1 • M_ME_TE_1 • M_ME_TF_1 • M_IT_TB_1
• 遥测参数信息 5001H~6000H
• 遥控信息
6001H~6200H
• 设定信息
6201H~6400H
• 累计量信息 6401H~6600H
• 分接头位置信息 6601H~6700H
4096个 12288个 4096个 4096个 512个 512个 512个 256个
传送原因
电力系统通信协议
组件接口规范(CIS) 组件接口规范
CIS是Component Interface Specification 组件接 口规范的缩写，即组件接口规范。 CIS详细描述了组件/应用应实现的能够以标准 方式与其它组件/应用进行信息交换和/或访问 / / 公共数据的接口。该定义的要点：
-CIS描述的接口是标准的、通用的 -CIS描述的接口最终由组件/应用负责实现 -接口的用途：
IEC 61850标准
概
述
IEC61850是新一代的变电站自动化系统的 国际标准，它是国际电工委员会(IEC)TC57工 作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标 准，是基于网络通信平台的变电站自动化系统 唯一的国际标准。
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(Utility Communication Architecture2.0)(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(Manufacturing Message Specification)。
IEC61850标准特点 标准特点
开放性
全部通信协议集将基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信 标准的基础上；不考虑具体实现
先进性
采用ACSI、SCSM技术 采用抽象的 MMS 作为应用层协议 自我描述，在线读取/修改参数和配置 采用XML语言来描述变电站配置
完整性
适用对象几乎包括了变电站内所有IED、例如： 常规的测控装置、保护装置、RTU、站级计算机 可选的同期、VQC装置 未来可能广泛使用的数字式一次设备如PT、CT、开关
电力系统通信规约及系列标准
映射到实际通信网络 8－1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 9－1 通过单向多路点对点串行通信链路采样 9－2 ISO 8802-3 上的采样值
数据通信协议适用范围
• 远动通信协议、计算机数据通信协议、 变电站数据通信协议各有其适应范围， 也可以交叉使用。控制中心之间一般用 IEC 60870-6 系列；发电厂与控制中心之 间一般采用IEC 60870-5系列；也可采用 IEC 60870-6 系列；变电站与控制中心之 间一般采用IEC 61850-7系列；也可采用 IEC60870-6 系列或IEC 60870-5系列。
电力市场迫使通信系统降低费用，避免多种不 兼容的标准和互相竞争的标准出现；同时在整 个电力系统制定统一协调的体系结构既有利于 用户，也有力于制造商。
IEC60870-5系列
• IEC TC57 WG03（远动规约）
• 基本标准（共分5篇）
第 一篇 第 二篇 第 三篇 第四篇 第 五篇
60870-5-1 60870-5-2 60870-5-3 60870-5-4 60870-5-5
▪ 先进性：
采用ACSI、SCSM、OO的技术 采用抽象的 MMS 作为应用层协议 自我描述，在线读取/修改参数和配置 采用XML语言来描述变电站配置
▪ 完整性
适用对象几乎包括了变电站内所有IED、例如： 常规的测控装置、保护装置、RTU、站级计算机 可选的同期、VQC装置 未来可能广泛使用的数字式一次设备如PT、CT、开关
第二部分 IEC 61970 （ EMS—API )
IEC TC57 WG13工作组负责制定能量管理 系统的应用程序接口（ EMS—API )，即 IEC 61970系列标准
05-电力通信规约
初始化过程 主站 电源合闸确认→ ←确认报文 设置时钟→ ←确认报文 发送扫描频率→ ←确认报文 发送压缩因子→ 子站 ←电源合闸报文 主站 类别询问→
一般询问过程 子站 ←确认报文（无变化量） 类别询问→ ←对类别询问的回答(有变化量) 类别询问→ ←对类别询问的回答(有变化量) … 直至无变化量为止
对钟信息 遥控命令 广播命令 复归命令
问答式远动
问答式远动的特点：主站掌握通信的主动权 对于遥测、遥信数据：主站按需要指定分站传 送有关的数据，传送过程中有差错可要求重传； 分站采集数据后，先行存储，接到主站呼叫后， 按规定格式组装发送 工作过程： 主站：轮流询问各个分站，并接收分站的信息 分站：数据准备，以一定的扫描频率采集实时 数据，按主站的要求组装、发送。
遥测遥信远动字的接收
1．遥测遥信远动字的接收和校验 同步状态下，串行通信口收到一个字节发出“字节接收满”中 断，CPU将数据取走，存入接收数据暂存区，满6个字节时，对 远动字进行全面检查，计算伴随式，检查点号规律。检验合格， 存入指定存储区，不合格则丢弃，若连续多个字出错，可能是 同步问题，令串行口进入搜索同步状态，重新捕捉同步。 2．遥测遥信数据处理 远动数据按点号分为遥测、遥信等不同的类别，分别处理。 遥测量：检测是否越限、数据存入指定内存区、进行合理性校 验和变化率校验，进行显示。 遥信量：存入内存区，进行显示。
开关状态的插入传送
开关状态不需要每次都传送。但是，当 开关的位值状态发生变化时，采用遥信 变位优先插入传送，并连送三遍。
上行信息的优先级Βιβλιοθήκη
对钟信息（插入传送） 变位遥信（插入传送） 遥控、升降命令的返校信息（插入传 送） 遥测 遥信状态 电能脉冲 事件顺序记录
电力系统通信规约培训ppt课件
21
IEC60870-5-101规约ASDU
归一化遥测值（NVA） 8765 43
S
21
遥测值低字节 遥测值高字节
• S 符号位（0-正数原码、1-负数补码）
标度化遥测值（SVA）
• 同上，不需要进行系数运算 • S 符号位（0-正数原码、1-负数补码）
22
IEC60870-5-101规约ASDU
• 应用环境（变电站与控制中心之间网络数据通 信、一般采用平衡方式)
• 帧格式（U格式帧、S格式帧、I格式帧） • 网络端口号（2404）
37
IEC60870-5-104规约相关名词
• K（发送方未被确认的I格式帧的最大数目，12） • W（接受方最多收到未给出确认的I格式帧的最
大数目，8） • t0（网络建立链接超时时间，30s） • t1（发送或测试APDU的超时时间,15s） • t2（接收方无数据报文时确认的超时时间,10s） • t3 （ 通 道 长 期 空 闲 时 发 送 测 试 帧 的 超 时 时
带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带变位检出标志 不带品质描述不带时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标
1 3 9 11 13 15 20 21 30 31 34 35 36 37
20
IEC60870-5-101规约ASDU
遥测信息的品质描述词（QDS）
8765 43 IV NT SB BL 保
21 留 OV
• OV（0-未溢出、1-遥测溢出） • BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） • SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） • NT（0-当前值、1-非当前值） • IV（0-遥测有效、1-遥测无效）
电力系统运动规约
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。
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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
电力系统通信规约及系列标准
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯