IEC60870-5-101远动规约的软件设计
IEC60870-5-101规约介绍
• 等同采用和非等同采用 等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操 作性。 DL/T 634-1997 neq IEC60870-5-101:1995 DL/T 634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T 634-1997
IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
网络层
链路层
物理层
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规约结构 模型1：ISO七层模型
数据单元之间关系
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规约结构
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规约简介
电力行业标准：101规约
IEC 1995年出版IEC60870-5-101以来，得到广泛应用。我国制定了相应的配套 标准，：DL/T 634-1997 基本远动任务配套标准（neq.IEC60870-5-101： 1995） EC60870-5-101 A1 、 A2----扩充时标 基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标淮，配套 标准是针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确。
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控制域
发送: 107B017C16 控制域 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 0807F06E00<7:28400> 8416 发送: 105B015C16 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 1307C81700<18:6088> 1016 发送: 107B017C16 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 0707607200<6:29280> F716
IEC608705101规约说明
第一章.IEC608705101规约说明规约标准原文请参照国内1998-05-01实施的等同标准《远动设备及系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准》。
参考模型：本标准中使用的参考模型是源于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，由于远动系统在有限带宽下要求特别短的反应时间，故改进使用增强性能结构（EPA），见下图所示：在这样的参考模型下，各层次数据单元之间的关系如下图所示：帧格式：1．固定帧长帧格式2．可变帧长帧格式FT1.2的传输标准要求线路上低位先传；线路的空闲为二进制的1；两帧之间的线路空闲间隔需不小于33位；每个字符包含1位起始位、1位停止位、1位偶校验位、8位数据位，字符间无需线路空闲间隔；信息字节求与校验（Check Sum）。
其中各部分的含义如下1)长度L＝C+A+链路用户数据的长度。
2)操纵域C的定义如下：主站向子站传输时：DIR=0, PRM=1;子站向主站传输时：DIR=1, PRM=0。
主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认与请求/响应传输服务时，将FCB位取反；主站为每一个子站保留一个帧计数位的拷贝，若超时没有从子站收到所期望的报文，或者接收出现差错，则主站不改变帧计数位的状态，重复传送原报文，重复次数为3次。
FCV若等于0，FCB的变化无效。
主站向子站传输的功能码如下表所列：子站向主站传输的功能码如下表所列：1)链路地址域的内容指的是子站即RTU的站号，通常由调度与变电站协商确定。
2)链路用户数据（即前文所提到的ASDU）的结构如下：其中，各部分的解释如下：a.类型标识常用的有：子站-->主站过程信息1――不带时标的单点信息；2――带时标的单点信息；3――不带时标的双点信息；4――带时标的双点信息；5――步位置信息（变压器分接头信息）6――带时标的步位置信息（变压器分接头信息）（未用）7――子站远动终端状态（未用）9――测量值10――带时标的测量值（未用）15――电能脉冲计数量16――带时标的电能脉冲计数量（未用）17――带时标的继电保护或者重合闸设备单个事件18――带时标的继电保护装置成组启动事件（未用）19――带时标的继电保护装置成组输出电路信息事件（未用）20――具有状态变位检出的成组单点信息21――不带品质描述的测量值22～24――为配套标准保留232――BCD码（水位值）主站→子站在操纵方向的过程信息46――双点遥控命令（控单点也可）47――升降命令（未用）48――设定命令（未用）子站→主站在监视方向的系统信息70――初始化结束71～99――为配套标准保留主站→子站在操纵方向的系统信息100――召唤命令101――电能脉冲召唤命令102――读数据命令（未用）103――时钟同步命令104――测试命令（未用）105――复位进程命令（未用）101～109――为配套标准保留b.可变结构限定词其结构如下：高位低位SQ=1：说明此帧中的信息体是按信息体地址顺序排列的。
IEC60870-5-101 在配电自动化终端远程维护中的应用及问题分析
improve the operation and maintenance efficiency. The characteristics and the structure of IEC60870-
5-101 communication protocol is introduced, and the processing of normal communication process
ELECTRIC POWER ICT .......................................
中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-641X(2019)12-0043-06 DOI：10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2019.12.007 著录格式：李克文 , 欧世锋 , 陈千懿 , 等 . IEC60870-5-101 在配电自动化终端远程维护中的应用及问题分析 [J]. 电力信息与通信技术 , 2019, 17(12eet the requirement of distribution automation terminal remote operation and maintenance, this paper presents a remote operation and maintenance protocol of distribution automation
程运维规约，有效规范了配电主站与配电终端之间运维数据的传输，提升运维效率。文章介绍了远程
运维规约的特点、规约构架、日常远程维护的正常通信过程以及发生通信异常时的处理过程，阐述了
电 力
当前无线公网通信方式下实施远程维护常见的一些问题，并提出了相应的解决措施和建议。
支持IEC60870-5-101Master_101unbal
支持IEC60870-5-101: 2002●CMaster101（Master_101unbal.lib）规约软件包：✓支持Windows98, NT4.0, ME, 2000, XP.✓实现101规约主站侧链路层的功能，用户可以自行对应用层的ASDU报文进行解包，这个过程比较简单。
✓用户只需将应用层的ASDU报文（遥控，对时。
），送给链路层即可。
✓可用于变电站、调度自动化系统。
缩小开发周期。
✓标准化，确保实现国家检测的所有功能。
✓可以作为开发调试的工具。
✓有DEMO应用例程，使用简便。
✓源代码采用标准C++语言和面向对象技术，结构清晰，移植性好。
请将Master_101unbal.dll 复制到运行程序所在目录。
在VC的开发环境中的TOOLS -->Options--> include files 和lib files, 分别包含本软件目录下的include头文件目录和lib目录。
●CMaster101 （Master_101unbal.lib）端链路层支持的功能:✓链路层采用非平衡方式，bool Init_SerialComm(char * comm,int baudrate=1200);初始化串口void Init_LinkAddr_size(int size=1); 初始化链路地址字节数void Init_LinkAddr(WORD addr=1); 初始化链路地址void Init_Reqtimes(int TrpMaxcounts=3,int rxframe_size=255); 初始化重传次数void Send_ASDU_Msg(BYTE *msgbuf,int len);发送应用层下行报文virtual void On_Recv_ASDU_Msg(BYTE *recvbuf,int len ){};接收应用层上行报文virtual void On_SendMsg(BYTE *msgbuf,int len){};显示发送报文virtual void On_RecvMsg(BYTE *msgbuf,int len){};显示接收报文bool master_start();void master_close();。
IEC 60870-5-101 配置参数选择指南说明书
InteroperabilityThis companion standard presents sets of parameters and alternatives from which subsets must be selected to implement particular telecontrol systems. Certain parameter values, such as the choice of "structured" or "unstructured" fields of the INFORMATION OBJECT ADDRESS of ASDUs represent mutually exclusive alternatives. This means that only one value of the defined parameters is admitted per system. Other parameters, such as the listed set of different process information in command and in monitor direction allow the specification of the complete set or subsets, as appropriate for given applications. This clause summarizes the parameters of the previous clauses to facilitate a suitable selection for a specific application. If a system is composed of equipment stemming from different manufacturers, it is necessary that all partners agree on the selected parameters.The interoperability list is defined as in IEC 60870-5-101 and extended with parameters used in this standard. The text descriptions of parameters which are not applicable to this companion standard are strike-through (corresponding check box is marked black).NOTE In addition, the full specification of a system may require individual selection of certain parameters for certain parts of the system, such as the individual selection of scaling factors for individually addressable measured values.The selected parameters should be marked in the white boxes as follows:Function or ASDU is not usedFunction or ASDU is used as standardized (default) Function or ASDU is used in reverse modeFunction or ASDU is used in standard and reverse modeThe possible selection (blank, X, R, or B) is specified for each specific clause or parameter.A black check box indicates that the option cannot be selected in this companion standard. 1.1 System or device(system-specific parameter, indicate definition of a system or a device by marking one of the following with "X ")System definitionControlling station definition (Master)Controlled station definition (Slave)1.2 Network configuration(network-specific parameter, all configurations that are used are to be marked "X ") Point-to-point Multiple point-to-pointMultipoint-partyline Multipoint-starX R BX1.3 Physical layer(network-specific parameter, all interfaces and data rates that are used are to be marked "X ")Transmission speed (control direction)Unbalanced interchange Unbalanced interchange Balanced interchange Circuit V.24/V.28 Circuit V.24/V.28 Circuit X.24/X.27 Standard Recommended if >1 200 bit/sTransmission speed (monitor direction)Unbalanced interchange Unbalanced interchangeBalanced interchange Circuit V.24/V.28 Circuit V.24/V.28Circuit X.24/X.27 Standard Recommended if >1 200 bit/s1.4Link layer(network-specific parameter, all options that are used are to be marked "X". Specify themaximum frame length. Ifa non-standard assignment of class2 messages is implemented for unbalanced transmission, indicate the Type ID and COT of all messagesassigned to class 2.)Frame format FT 1.2, single character 1 and the fixed time out interval are used exclusively inthis companion standard.100 bit/s 200 bit/s 300 bit/s 600 bit/s1 200 bit/s2 400 bit/s 4 800 bit/s 9 600 bit/s 2 400 bit/s 4 800 bit/s 9 600 bit/s 19 200 bit/s 38 400 bit/s 100 bit/s 200 bit/s 300 bit/s 600 bit/s 1 200 bit/s 2 400 bit/s 4 800 bit/s 9 600 bit/s 2 400 bit/s 4 800 bit/s 9 600 bit/s 19 200 bit/s 38 400 bit/s 56 000 bit/s 64 000 bit/s Balanced transmission Unbalanced transmissionNot present (balanced transmission only) One octet Two octets Structured UnstructuredWhen usingan unbalanced link layer,the followingASDU types arereturned in class 2 messages (low priority) with the indicated causes of transmission:Note: (In response to a class 2 poll, a controlled station may respond with class 1 data when there is no class 2 data available).1.5 Application layerTransmission mode for application dataMode 1 (Least significant octet first), as defined in 4.10 of IEC 60870-5-4, is used exclusively in this companion standard.Common address of ASDU(system-specific parameter, all configurations that are used are to be marked "X")Information object address(system-specific parameter, all configurations that are used are to be marked "X")Cause of transmission(system-specific parameter, all configurations that are used are to be marked "X") One octet Two octetsOne octet StructuredTwo octetsoctetsUnstructuredThree octetsOne octet Two octets (with originatoraddress). Originator addressis set to zero if not usedThe standard assignment of ASDUs to class 2 messages is used as follows:A special assignment of ASDUs to class 2 messages is used as follows:Selection of standard ASDUsProcess information in monitor direction(station-specific parameter, mark each Type ID "X " if it is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).– <40> for ASDUs with time tag is permitted .<1> := Single-point information M_SP_NA_1 <30> := Single-point information with time tag CP56Time2a M_SP_TB_1 <31> := Double-point information with time tag CP56Time2a M_DP_TB_1 <32> := Step position information with time tag CP56Time2a M_ST_TB_1 <33> := Bitstring of 32 bit with time tag CP56Time2aM_BO_TB_1 <34> := Measured value, normalized value with time tag CP56Time2a M_ME_TD_1 <35> := Measured value, scaled value with time tag CP56Time2aM_ME_TE_1 <36> := Measured value, short floating point value with time tag CP56Time2aM_ME_TF_1 <37> := Integrated totals with time tag CP56Time2aM_IT_TB_1 <38> := Event of protection equipment with time tag CP56Time2aM_EP_TD_1<39> := Packed start events of protection equipment with time tag CP56Time2aM_EP_TE_1 <40> := Packed output circuit information of protection equipment with time tag CP56Time2a M_EP_TF_1<2> := Single-point information with time tag M_SP_TA_1 <3> := Double-point informationM_DP_NA_1 <4> := Double-point information with time tag M_DP_TA_1 <5> := Step position informationM_ST_NA_1 <6> := Step position information with time tag M_ST_TA_1 <7> := Bitstring of 32 bitM_BO_NA_1 <8> := Bitstring of 32 bit with time tag M_BO_TA_1 <9> := Measured value, normalized valueM_ME_NA_1 <10> := Measured value, normalized value with time tag M_ME_TA_1 <11> := Measured value, scaled valueM_ME_NB_1 <12> :=Measured value, scaled value with time tagM_ME_TB_1 <13> := Measured value, short floating point valueM_ME_NC_1 <14> := Measured value, short floating point value with time tag M_ME_TC_1 <15> := Integrated totalsM_IT_NA_1 <16> := Integrated totals with time tag M_IT_TA_1 <17> := Event of protection equipment with time tagM_EP_TA_1 <18> := Packed start events of protection equipment with time tagM_EP_TB_1 <19> := Packed output circuit information of protection equipment with time tag M_EP_TC_1 <20> := Packed single-point information with status change detectionM_SP_NA_1 <21> := Measured value, normalized value without quality descriptor M_ME_ND_1Process information in control direction(station-specific parameter, mark each Type ID "X " if it is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).System information in monitor direction(station-specific parameter, mark withan “X ” if it is onlyused in the standard direction, “R ” if only used in the reverse direction, and “B ” if used in both directions).System information in control direction(station-specific parameter, mark each Type ID "X " if it is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).<45> := Single commandC_SC_NA_1 <46> := Double command C_DC_NA_1 <47> := Regulating step commandC_RC_NA_1 <48> := Set point command, normalized value C_SE_NA_1 <49> := Set point command, scaled valueC_SE_NB_1 <50> := Set point command, short floating point value C_SE_NC_1 <51> := Bitstring of 32 bitC_BO_NA_1<70> := End of initialization M_EI_NA_1 <100>:= Interrogation commandC_IC_NA_1 <101>:= Counter interrogation commandC_CI_NA_1 <102>:= Read command C_RD_NA_1 <103>:= Clock synchronization command (option see 7.6) C_CS_NA_1 <104>:= Test command C_TS_NA_1 <105>:= Reset process command C_RP_NA_1 <106>:= Delay acquisition commandC_CD_NA_1 <107>:= Test command with time tag CP56Time2a C_TS_TA_1Parameter in control direction(station-specific parameter, mark each Type ID "X " if it is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).File transfer(station-specific parameter, mark each Type ID "X " if it is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Type identifier and cause of transmission assignments (station-specific parameters)Shaded boxes are not defined in this companion standard and shall not be used. Black boxes: option not permitted in this companion standard Blank: functions or ASDU not used.Mark Type Identification/Cause of transmission combinations: "X " if only used in the standard direction; "R " if only used in the reverse direction; "B " if used in both directions.<110>:= Parameter of measured value, normalized valueP_ME_NA_1 <111>:= Parameter of measured value, scaled valueP_ME_NB_1 <112>:= Parameter of measured value, short floating point value P_ME_NC_1 <113>:= Parameter activationP_AC_NA_11.6 Basic application functionsStation initialization(station-specific parameter, mark "X " if function is used)Remote initializationCyclic data transmission(station-specific parameter,mark "X " iffunction is only usedin the standard direction, "R" if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions)Cyclic data transmissionRead procedure(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions) Read procedureSpontaneous transmission(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions) Spontaneous transmissionDouble transmission of information objects with cause of transmission spontaneous(station-specific parameter, mark each information type "X " where both a Type ID without time and corresponding Type ID with time are issued in response to a single spontaneous change of a monitored object)The following type identifications may be transmitted in succession caused by a single status change of an information object. The particular information object addresses for which double transmission is enabled are defined in a project-specific list. Single-point information M_SP_NA_1, M_SP_TA_1, M_SP_TB_1 and M_PS_NA_1 Double-point information M_DP_NA_1, M_DP_TA_1 and M_DP_TB_1 Step position information M_ST_NA_1, M_ST_TA_1 and M_ST_TB_1Bitstring of 32 bit M_BO_NA_1, M_BO_TA_1 and M_BO_TB_1 (if defined for a specific project) Measured value, normalized value M_ME_NA_1, M_ME_TA_1, M_ME_ND_1 and M_ME_TD_1Measured value, scaled value M_ME_NB_1, M_ME_TB_1 and M_ME_TE_1Measured value, short floating point number M_ME_NC_1, M_ME_TC_1 and M_ME_TF_1Station interrogation(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Clock synchronization(station-specificparameter, mark"X "if function isonly used inthe standard direction,"R " ifonly used in the reverse direction, and "B" if used in both directions).optional, see 7.6Command transmission(object-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).global group 7 group 13 group 1 group 8 group 14 group 2 group 9 group 15 group 3 group 10 group 16group 4 group 11 group 5 group 12group 6 Information object addresses assigned to each group must be shown in a separate table.Clock synchronization Direct command transmission Direct set point command transmission Select and execute commandSelect and execute set point command C_SE ACTTERM used No additional definitionShort-pulse duration (duration determined by a system parameter in the outstation) Persistent output Long-pulse duration (duration determined by a system parameter in the outstation)Day of week used RES1, GEN (time tag substituted/ not substituted) used SU-bit (summertime) usedTransmission of integrated totals(station- or object-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Parameter loading(object-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Parameter activation(object-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Test procedure(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Counter readCounter freeze without reset Counter freeze with reset Counter resetGeneral request counter Request counter group 1 Request counter group 3Request counter group 2 Request counter group 4 Threshold value Smoothing factorLow limit for transmission of measured values High limit for transmission of measured valuesAct/deact of persistent cyclic or periodic transmission of the addressed objectMode A: Local freeze with spontaneous transmission Mode B: Local freeze with counter interrogationMode C: Freeze and transmit by counter-interrogation commandsMode D: Freeze by counter-interrogation command, frozen values reported spontaneously Test procedureFile transfer(station-specific parameter, mark "X " if function is used).File transfer in monitor directionFile transfer in control directionBackground scan(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Acquisition of transmission delay(station-specific parameter, mark "X " if function is only used in the standard direction, "R " if only used in the reverse direction, and "B " if used in both directions).Transparent fileBackground scan Acquisition of transmission delay Transparent fileTransmission of disturbance data of protection equipment Transmission of sequences of events Transmission of sequences of recorded analogue values。
IEC60870-5-101及IEC60870-5-104远动通讯规约在大理供电局的应用
IEC60870-5-101及IEC60870-5-104远动通讯规约在大理供电局的应用摘要本文分析了CDT IEC60870-5-101、IEC60870-5-104（以下简称IEC101、IEC104）规约的优缺点，介绍了IEC101 IEC104规约在大理供电局的应用情况及使用过程中遇到的技术问题和解决方法。
关键词规约；CDT IEC60870-5-101；IEC60870-5-104The Application of IEC60870-5-101 and IEC60870-5-104 Protocol in Dali Power Supply Bureau0 引言长期以来，大理供电局远动通讯规约均采用循环式CDT规约，常用通道为电力载波专用通道及专用光纤数字通道。
随着电网规模的迅速扩大，各种新型设备的推广使用，以及无人值班、少人值守变电站管理模式的推广，变电站内需上送调度（集控站）信息量大大增加，的CDT规约已逐步显现出很多弊端，已经逐步成为制约我局远动自动化专业发展的一个重要因素。
1 各规约特点分析1.1 CDT规约特点CDT通讯规约经过多年的发展，已经非常成熟，它具有结构简单、易于调试、对通道质量要求较低等诸多优点，但随着电网的发展，CDT规约已逐步不能适应自动化专业的发展，主要表现在以下方面：1）传输容量有限CDT规约中遥测传输容量为256（DISA-CDT规约为512），遥信传输容量为512（DISA-CDT规约为8192）。
2）无抗报文丢失机制当通讯通道出现误码或其他某些特定的情况下会出现报文丢失，而此时下一帧报文同步头中的“EB”字节刚好符合上一帧错误报文的校验码，恰好通过校验，即造成大量遥信变位，严重干扰运行人员值班，具体表现为同一时间内集控站发生大量遥信变位信息，在短时间内又同时复归，查询变电站后台监控系统时当时无任何遥信变位记录及SOE记录，集控站历史库又无相关的SOE记录。
IEC60870-5-101规约解析概述 - 副本
IEC-60870-5-101规约解析概述摘要：IEC-60870-5-101规约是调度端与场站端进行信息交互的一种规约，为国际电工委员会（IEC）在1995年制定，并于2001年将95版规约扩充，制定2002版即现行国内各主流调度、子站厂商全面应用的版本。
鉴于IEC-60870-5-101其在电力系统远动通讯规约的主导地位已经确立并且220kV电压等级风电场均已通过101规约将站内信息上送调度，本文将对如何解析IEC-60870-5-101报文进行阐述。
关键词：IEC-60870-5-101规约解析1规约总述IEC-60870-5-101规约是一种问答式规约，即你问我答、不问不答模式。
它有两种传输方式：平衡式传输和非平衡式传输。
平衡式传输中101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站和子站都可以启动报文传输。
而当其用非平衡式传输时，只有主站端能启动报文传输。
101规约的报文在传输时，采用固定帧长和可变帧长及单个控制字符方式。
2 IEC101报文的帧格式2.1固定帧长帧格式固定帧长帧由5~6个字节组成，链路地址域可为一个或两个字节。
用于主站向子站的询问报文或者子站回答主站的确认报文。
具体格式如下表：报文示例: 10 5B 01 5C 16解析为请求二级用户数据，其中10为启动字符，5B为控制域，01为链路层地址，5C为检验和，16为结束字符。
2.2 可变帧长帧格式可变帧长用于主站向子站传输数据或子站向主站传输数据，具体格式如下表：表2 可变帧长帧格式报文示例：68 09 09 68 53 40 64 01 06 01 00 00 14 13 16其中68 09 09 68按上表解析为报文头，53为控制域字节，40为链路层地址转换为10进制为64，64为总召唤类型标识，01为可变结构限定词，06为传输原因，01为公共地址，00 00为信息体地址，14为信息体元素，13为帧校验和，16为结束字符。
3 应答过程就像规定了人说一句话第一个词说什么含义是什么一样，101报文的帧格式规定了报文中各个字符的定义和功能。
IEC 60870-5-101协议在智能型柱上开关控制器上的软件设计
IEC 60870-5-101协议在智能型柱上开关控制器上的软件设
计
黄勐哲;陈丽安;高新根
【期刊名称】《电器与能效管理技术》
【年(卷),期】2015(000)023
【摘要】随着智能电网的发展,柱上开关的智能化水平越来越重要。
对柱上开关控制器的通信模块软件部分进行了研究,采用QT信号与槽机制,编写了串口通信和IEC 60870-5-101规约程序,实现了串口通信收发报文的功能,并通过调用IEC 60870-5-101规约程序去解析和处理报文。
经测试表明,柱上开关控制器与上位机（PC机）之间能可靠地进行基于IEC 60870-5-101规约的数据串口通信,实现遥测、遥信、遥控、遥调功能。
【总页数】6页(P32-37)
【作者】黄勐哲;陈丽安;高新根
【作者单位】厦门理工学院电气工程与自动化学院,福建厦门361024
【正文语种】中文
【中图分类】TM571
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安;高新根
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5.关于电网柱上开关智能控制器改造研究 [J], 孙启将
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IEC60870—5—101在广东电网的细则及案例分析
时减 小 了远动 机 的负载 ， 障率也 随之 降低 。 故
３ 远动机 采用 双机 互 备 。在 主用远 动机 发生 ）
故 障时 ， 备用 远动 机无 间 隙进行 切换 ， 保证 了上送 调度 数 据 的安 全性 、 时性 。 实
４ 远 动机 和后 台机 之 间建立 通 信 。远 动 机和 ）
“ 信 及 规约 转 换 软件 ”将 所 得 变 化 数据 进 行 处 通
理 ， 终在 画 面上显 示及 报警 。 最
通信结 构 特点如 下 。
１ 站 内采 用双 网冗 余通 信模 式 。间 隔层测 控 ）
装置 本 身 、 动 机 、 台机 自带 双 网 网卡 ． 常 通 远 后 正
信 时 自下 而上 采用 单 网进行 通信 ，另 一个 网络处
ｓ ｐ ｒ ｉｏ ｙ ｃ ｔ ｌ ｙ ｔ ｕ ｅ ｖ ｓ ｒ ｏｎ ｒ ｓ ｓｅｍ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｓｒ ｃｕ ｅ
３ ．． 规 约 设 置 要 求 ． ２２ ２
广东 电网 １ １ ０ 是根 据 广东 电 网公 司对 “２ 版 Ｏ” １ １ 约 的实 施 细则 而 专 门编 写 的子规 约 ，流 程 ０规 完全 按 照广东 电 网公 司 实施细 则 的要 求开 发 。
于热 备用状 态 ，当一个 网络 发生 故 障后 自动启 用 另 一个 网络 进行 通信 。间隔层 装 置主用 网络可 以
自由切换 。
时 间计算 方 法和 本机 的反映 时 间相加 作 为标 准 时 间 。 由于广 东 １ １ 约运 行 的物 理传 送介 质 为低 ０规
速 的模 拟通 道 ，所 以在传 送过 程 中要 考 虑通 道时 延 ，规约 制定 人员 通 过反 复 的测试 总 结 了细则 中 通道 时延 的计 算方 法 ，所 以在 时钟 同步过 程 中需 要加 上计 算得 出的通道 时 问从而 得到 标准 时 间。 以 上 规 范 组 成 广 东 １ １规 约 细 则 的 主要 内 ０ 容。
毕业答辩IEC60870-5-101通信规约在远动系统的应用研究
应用层
对于应用层（101模型的最上层）主要就是 对于应用层（101模型的最上层）主要就是 存储来自7 FTU的各种数据，和对应需要 存储来自7个FTU的各种数据，和对应需要 控制的操作，将数据进行分类，当链路数 据传输过来时，依靠功能码进入不同的进 程，对数据进行分类，通过传输原因和类 型标识区分不同的数据，根据传输原因回 复对应的数据给主站，我们需要对数据进 行分类，并做相应操作和回复给主站相应 报文。
运行图
致谢
谢谢各位老师指导！
本设计方案
某变电所RTU通过无线通信对7 某变电所RTU通过无线通信对7台电动隔离 开关FTU进行远程集中监控的通信方案，在 开关FTU进行远程集中监控的通信方案，在 本设计中利用星形结构以点对多的形式， 实现主站与多个子站之间的数据交互，完 成主站的数据采集以及事件的记录，以及 完成子站动作的控制任务。 如下图所示：
链路层
本设计主要是针对层通信链路问题如何实现，通 信的主要问题就是保证通信报文的正确性，如何 使传输的数据准确性高（包括传输出错被查出， 重新再传一次）和传输数据的效率。所以链路就 是检验包是否正确，使用CS校验看看数据是否有 是检验包是否正确，使用CS校验看看数据是否有 错，分析传输的帧的方向和对应子站地址，还有 帧的类型（包括固定帧和可变帧），判断完成了 还需要确定传输的功能码，了解此帧是用来完成 什么功能的，从而进入不同的进程去更新或访问 应用层数据。
10பைடு நூலகம்规约— 101规约—传输方式
传输方式分为非平衡方式和平衡方式传输两种。 非平衡方式传输：只有主站启动各种链路传输服 务，子站只有当主站请求时才传输。这种传输方 式对于所有网络结构都可适用。 平衡方式传输：主站和子站可以同时启动链路传 输服务，所以必须有一对全双工的通道。
浅谈IEC60870_5_101规约的应用
浅谈IEC60870-5-101规约的应用中山电力工业局 蔡春元摘 要 IEC60870252101规约(以下简称101规约)的出现使电力系统自动化系统有了统一的国际标准规约。
标准规约的功能强大,适用面广,给标准规约的理解及应用增加了难度。
本文结合广东中山电力局成功应用IEC60870252101于调度自动化系统的实践经验,对101规约的应用进行有益的探讨。
关键词 IEC60870252101;规约;调度自动化系统;应用中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:100626357(2001)0620016203 国际电工委员会(In ternati onal E lectro tech2 n ical Comm issi on2IEC)制订和出版所有有关电力和电子技术的国际标准。
IEC2TC57(第57技术委员会)是IEC下属的一个技术委员会,它主要负责电力系统控制及通信方面的标准化工作。
IEC 6087025系列通信标准就是由TC257中负责起草远动传输规约的第三工作组—W G03基于EPA (增强型)结构而在1990年后逐步制定的通信协议。
IEC60870252101(下文中简称101规约)是遵循IEC6087025定义的一个真正可使用的规约,它针对IEC6087025基本标准中的FT112帧格式,对物理层、链路层、应用层、用户进程作了大量具体的规定和定义。
我国在1998年5月制定了电力行业标准《DL T63421997基本远动任务的配套标准》,非等效采用101规约,并根据国情作部分选择和补充。
这些标准的推出,为电力系统产品的互联及我国电力行业与世界同行的技术交流与合作提供了很大的便利。
广东中山电力工业局早在1995年即引进了西门子公司的调度自动化系统Sp ectrum,这个系统当时提供了西门子公司内部通信规约8FW及101规约接口。
到目前为止,中山市共有39个厂站接入此系统;其中,使用101规约与系统连接的共有32个厂站。
IEC60870—5—101／104保护扩展及应用
Ｍ一＞ １ Ａ０ Ｂ１ Ｒ： ７ １ ６查询一级数据 ０ ７
Ｒ 一 ＞Ｍ ：６ ２ ２ ８ ０ Ｄ ０ ３０ ２ １ ０ Ｅ ０ ｅ ０ ０ １４ １０ １０ ３ １ ｄ２ Ｏ ８２ ２ ６ ８０１８ １０ １０ ９０ ｂ９ ｂ９ ２ ０ ００ １ １ ４Ｏ ６ Ｏ ｄＯ 】 ２０ ｏＯ ０２ Ａ ｏ ３ Ａ５ １ ｆ 】ｏ ６ｏ ７ ｆ ０ ｏ ６ Ｏ
第６ 期
●除类型标识、 可变结构限定词和信息体外 ， 其它与标准 １１ ０ 规约相同。
●类 型标识 ： 上行设 定 为 Ｅ ， 行设 定 为 Ｅ ； Ｏ下 １ 可变结构 限定 词 ＝１ 。
（ ）信息体格式内容定义 ： ３ 信息体 ： 保护类型（ 含标 志位） 字节 ＋ １ 该帧保护报文长度 １ 字节 ＋ 后续报文标 志 １ 字节 ＋ 保护规约
率， 须将其进行扩展 ， 以适应调度、 运行维护的需要。 ２ 系统 设计
（） １ 设计 原则
为了保持与原 ＩＣ ０ ７ — — ０ 完全兼容 ， Ｅ ６ ８０ ５ １ １ 该规约只能在应用层进行扩展 ； 口规约改动尽可能小 接 系统配置简单、 灵活、 方便且兼容新老智能设备； 实时软件系统配置独立模块 ， 以动态方式解释智能设备 信息。
・Leabharlann 攀枝花学院学报 Ｊ ｕ ａ ｏ ａ ｚ ｉｕ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ｌ ｆＰ ｎｈｈ ａＵ ｉｅｓｔ ｎ ｙ
２０ ０ ８年 １ ２月
Ｄｅ ． ０ ８ ｃ２ ０
计算 机及通 信研 究 ・
ＩＣ ０７ ５—１１１４保护扩展及应用 Ｅ ６８０— ０／０
李 明 生
（ 四川省攀枝花电业局 ，四川攀枝花 ６ ７０ ） １０ ０
远动设备IEC60870-5-101非平衡规约的测试研究
远动设备IEC60870-5-101非平衡规约的测试研究摘要：本研究对远动设备IEC60870-5-101非平衡规约的测试进行了深入研究。
阐述了测试的目的和意义，对测试所涉及的原理、方法、步骤和实现过程进行了详细说明。
最后，对测试结果进行了分析和讨论，并得出了结论。
关键词：远动设备；IEC60870-5-101；非平衡规约；测试研究远动设备在电力系统中具有重要作用，其规约的正确性和可靠性对电力系统的稳定运行具有重要影响。
IEC60870-5-101非平衡规约是远动设备中常用的一种通讯规约，广泛应用于电力系统的自动化监控和管理中。
然而，随着电力系统的不断发展和升级，对规约的正确性和可靠性提出了更高的要求。
因此，对IEC60870-5-101非平衡规约的测试研究具有重要的现实意义和理论价值。
一、测试原理和方法测试的原理主要是基于IEC60870-5-101非平衡规约的技术规范和标准，通过模拟各种可能的情况和条件，对规约的性能和功能进行全面、客观、准确的检测和评估。
测试的方法包括软件测试、硬件测试、系统测试等多种方法，根据具体的测试内容和目的选择合适的方法进行测试。
二、测试步骤和实现过程测试步骤主要包括：准备工作、测试计划制定、测试用例设计、测试执行、测试结果分析和报告撰写等。
在实现过程中，需要结合具体的测试工具和设备，按照规定的步骤进行操作，确保测试的准确性和可靠性。
三、远动设备IEC60870-5-101非平衡规约的测试方法在电力系统中，远动设备是实现远程监控和数据传输的关键设备。
为了确保其正常工作，需要对远动设备进行各种测试。
（一）测试方案设计测试方案是整个测试工作的指导性文件，包括测试环境、工具、目标、用例、步骤等方面的设计。
设计测试方案时，需要考虑以下因素：测试环境：选择合适的测试场地和环境，以便于模拟实际运行情况。
工具选择：选择适合的测试设备和工具，以便于完成各项测试任务。
测试目标：明确测试的目的和重点，以便于有针对性地设计测试用例。
IEC60870-5-101报文分析与传输规约解读
IEC60870-5-101传输规约解读与报文分析王志平（江苏省电力调度通信中心，江苏省南京市210024）摘要：为了使广大用户能尽快熟悉、掌握、应用IEC60870-5-101传输规约，文中对101传输规约及常用通信报文进行了解读与分析。
关键词：传输规约；报文；分析0 引言IEC60870-5-101传输规约是国际标准规约，在电力系统主要应用于RTU 与SCADA 系统之间的数据通信，现在全国各省市正在推广应用，江苏省调于2001年开始应用，目前已有28个直收厂站实现了101规约的通信，为了帮助广大用户更快地了解规约的传输格式，能看懂和分析报文，本文对101传输规约的工作原理及常用报文内容进行解读与分析。
1 工作流程工作流程如图1所示。
图中，突发数据是指遥信状态变位信息、遥测越死区值数据，突发数据定义为一级数据，立即传输。
总召唤是指初始化后或者通信中断超过规定的时间后主站发总召唤命令，召唤厂站全数据，定义为一级数据。
控制命令有开关、刀闸遥控操作命令、AGC 控制调节命令等。
2 传输帧格式与报文分析传输帧格式有三种：固定帧格式、可变帧格式及单字节。
固定帧格式以10开头16结束，主要用于链路层的服务。
可变帧格式以68开头16结束，主要用于控制站与被控制站之间的数据交换。
单字节E5通常用于确认用户数据。
2.1 固定帧格式与应用分析 2．1．1 固定帧格式（见图2）图2 固定帧格式2．1．2 初始化控制站电源重启或通信中断超过规定的时间后都要进行初始化。
其初始化报启始字10控制域链路地址校验和结束字16初始化 图1 工作流程图文为：TRAN：1069016A16；RECV：100B010C16；TRAN：1040014116；RECV：1000010116。
报文分析如下：（1）报文1069016A16 中69表示信源信息位PRM=1，功能码FC=9，其作用是控制站发请求链路状态报文与被控制站重新建立链路。
IEC60870-5-101规约文本范例
I 格式帧报文格式：起动字符68H 长度L 长度（重复）L 启动字符68H 控制域 下行0 1 FCB FCV 23 22 21 20 上行 PRM ACD DFC 功能码 链路单元地址 单元地址 类型标识1,9,30,45,46,47,100,101,103,104 可变结构限定词SQ 数目 传送原因3,6,7,8,9,10,14 公共地址与链路单元地址相同 信息对象地址01H 40H 信息元素集 ……信息对象时标（CP56Time2a或CP24Time2a ） 毫秒L毫秒H 分 时 日月年信息对象n…… 校验和CS 尾字符 16H/* 召唤链路状态 */10 69 0b 74 1610 2b 0b 36 16/* 复位链路单元 */10 40 0b 4b 1610 00 0b 0b 16/* 同步对时 */68 0f 0f 68 53 0b 67 01 06 0b 00 00 67 5a 3a 0f 0b 07 08 fb 16 | | | | | | | | |-----| |--------------------------| |长度 长度 控制域 | 类型 | 原因 | 对象地址 CP56Time2a 时标 校验和地址 限定词 公共地址 毫秒L-毫秒H-分-时-日-月-年10 20 0b 2b 16/* 请求一级数据 */10 7a 0b 85 1668 0f 0f 68 08 0b 67 01 07 0b 00 00 67 5a 3a 0f 0b 07 08 b1 16/* 总召 */报文头 ASDU长度 数据单元标识符68 09 09 68 73 0b 64 01 06 0b 00 00 14 08 1610 20 0b 2b 16/* 请求一级数据 */10 5a 0b 65 1668 09 09 68 28 0b 64 01 07 0b 00 00 14 BE 16 /* 总召激活帧 */| | | | | | | | |-----| | |长度长度控制域 | 类型 | 原因 | 对象地址 | 校验和地址限定词公共地址值/* 总召遥信帧 */10 7a 0b 85 1668 87 87 68 28 0b 01 ff 14 0b 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 01 00 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 01 00 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 01 00 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 01 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 00 00 00 00 00 00 64 16/* 总召遥测帧 */10 5a 0b 65 1668 c8 c8 68 28 0b 09 c0 14 0b 01 40 04 04 00 09 04 00 09 04 00 6a 00 00 73 00 00 90 00 00 fa 07 00 3b 00 00 fe ff 00 aa 06 00 07 04 00 06 04 00 08 04 00 1e 02 00 17 02 00 3d 02 00 26 f8 00 f0 fe 00 ca ff 00 aa 06 00 08 04 00 08 04 00 08 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 07 04 00 08 04 00 08 04 00 00 00 00 f8 06 00 fd 06 00 fc 06 00 1f 06 00 1a 06 00 99 03 00 83 03 00 12 05 00 3e 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 6c 05 00 6d 05 00 49 05 00 4c 05 00 36 01 00 21 01 00 32 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 e5 03 00 e4 03 00 04 04 00 1e 00 00 d4 06 00 d5 06 00 d0 06 00 8b 1610 7a 0b 85 1668 c8 c8 68 28 0b 09 c0 14 0b 41 40 db 03 00 d0 03 00 f0 03 00 1e 00 00 b4 06 00 b6 06 00 b3 06 00 08 04 00 08 04 00 08 04 00 93 00 00 92 00 00 97 00 00 61 07 00 49 00 00 1d 00 00 e2 03 00 e3 03 00 08 04 00 fc 00 00 fd 00 00 ff 00 00 77 07 00 76 00 00 2d 00 00 08 04 00 07 04 00 08 04 00 ca 02 00 cb 02 00 ca 02 00 c1 07 00 5e 01 00 57 00 00 da 03 00 d0 03 00 f1 03 00 af 04 00 af 04 00 a4 04 00 f0 07 00 3e 02 00 47 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 b2 01 00 b6 01 00 bb 01 00 9a 07 00 cd 00 00 f5 1610 5a 0b 65 1668 c8 c8 68 28 0b 09 c0 14 0b 81 40 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 44 03 00 46 03 00 48 03 00 6b 07 00 77 01 00 99 00 00 e7 01 00 e8 01 00 e5 01 00 a9 07 00 e0 00 00 44 00 00 60 01 00 64 01 00 66 01 00 da 07 00 a8 00 00 1f 00 00 47 02 00 46 02 00 36 02 00 9e 07 00 07 01 00 51 00 00 37 02 00 3a 02 00 29 02 00 9a 07 00 06 01 0056 00 00 1d 03 00 23 03 00 26 03 00 b3 07 00 73 01 00 69 00 00 31 00 00 38 00 00 2b 00 00 b1 ff 00 00 00 00 18 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 a1 1610 7a 0b 85 1668 c5 c5 68 28 0b 09 bf 14 0b c1 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 24 02 00 2e 02 00 2c 02 00 4c 07 00 f8 00 00 6f 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 b4 00 00 b1 00 00 b7 00 00 96 07 00 56 00 00 1b 00 00 00 02 00 fd 01 00 fe 01 00 51 07 00 e0 00 00 64 00 00 14 00 00 14 00 00 12 00 00 24 06 00 09 00 00 06 00 00 91 16/* 总召激活终止帧 */10 5a 0b 65 1668 09 09 68 08 0b 64 01 0a 0b 00 00 14 a1 16/* 请求二级数据 */10 7b 0b 86 16E510 5b 0b 66 1610 20 0b 2b 16/* 变位遥信帧 */10 7a 0b 85 1668 09 09 68 08 0b 01 01 03 0b 27 03 00 4d 16| | | | | | | | |-----| | |长度长度控制域 | 类型 | 原因 | 对象地址 | 校验和地址限定词公共地址值/* SOE事件 */10 5b 0b 66 1668 10 10 68 08 0b 1e 01 03 0b 27 03 00 14 64 3a 0f 0b 07 08 45 16| | | | | | | | |-----| | |------------------------| | 长度长度控制域 | 类型 | 原因 | 对象地址 | CP56Time2a时标校验和地址限定词公共地址值毫秒L-毫秒H-分-时-日-月-年/* 变化遥测帧 */10 7b 0b 86 1668 a6 a6 68 08 0b 09 20 03 0b 04 40 6f 00 00 05 40 79 00 00 06 40 95 00 00 10 40 38 02 00 13 40 cf ff 00 26 40 1f 06 00 34 40 2e 01 00 4b 40 98 00 00 4c 40 98 00 00 4e 40 5b 07 00 5e 40 c5 02 00 7c 40 ab 01 00 7d 40 ae 01 00 7e 40 b3 01 00 80 40 c6 00 00 94 40 2f 03 00 95 40 38 03 00 96 40 39 03 00 98 40 71 01 00 99 40 93 00 00 9b 40 e1 01 00 9c 40 df 01 00 a0 40 5a 01 00 a6 40 41 02 00 a7 40 3e 02 00 a8 40 2d 02 00 ac 40 3d 02 00 ae 40 2f 02 00 af 40 94 07 00 b4 40 2b 03 00 b6 40 7c 01 00 b9 40 3f 00 00 71 16/* 请求二级数据 */10 5b 0b 66 16E5/* 变化遥测帧 */10 7b 0b 86 1668 5b 5b 68 08 0b 09 11 03 0b b9 40 57 00 00 ba 40 4a 00 00 bb 40 90 fc 00 bc 40 f5 ff 00 bd 40 24 00 00 cb 40 22 02 00 cc 40 26 02 00 cd 40 51 07 00 ee 40 a8 00 00 ef 40 9f 00 00 f0 40 af 00 00 f1 40 a4 07 00 f2 40 51 00 00 f5 40 f8 01 00 f6 40 f8 01 00 f7 40 4c 07 00 fd 40 b9 05 00 f3 1610 5b 0b 66 16E5。
远动传输规约之IEC60870-5-101篇
远动传输规约之IEC60870-5-101篇1）101规约唯一地采用IEC60870-5-1 6.2.4.2 中定义的帧格式FT1.2，IEC-60870-5(远动设备及系统第五部分传输规约--共五篇)下载，FT1.2三种帧结构格式如下：(固定帧长格式)(可变帧长格式)(单字节)2）101规约有平衡传输和非平衡传输两种方式：①非平衡传输方式对于信息采集、处理均由主站控制策略实现优化，实现简单，易于控制；②平衡传输可以快速上传重要信息，信息传输效率更高，主动性更强，但是主站端相应、控制较复杂。
平衡传输只能用于点对点或者多个点对点的全双工通道。
如果通道为半双工通道或多点共线、多点环形、多点星形等通道配置，只能采用非平衡传输。
101规约一般应使用非平衡方式。
3）101规约--控制域的定义：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0①主站 --> 子站②子站 --> 主站①传输方向位DIR。
DIR=0，表示报文是由主站向子站传输。
启动报文位PRM。
PRM=1，表示主站向子站传输，主站为启动站。
帧计数位FCB。
主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/RESPOND)传输服务时，将FCB 位取相反值，主站为每一个子站保留一个帧计数位的拷贝，若超时没有从子站收到所期望的报文，或接收出现差错，则主站不改变帧计数位(FCB)的状态，重复传送原报文，重复次数为3 次。
若主站正确收到子站报文，则该一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/RESPOND)传输服务结束。
复位命令的帧计数位常为0，帧计数有效位FCV=0。
帧计数有效位FCV：FCV=0 表示帧计数位(FCB)的变化无效。
FCV=1 表示帧计数位(FCB)的变化有效。
发送/无回答服务、重传次数为0的报文、广播报文时不需考虑报文丢失和重复传输，无需改变帧计数位(FCB)的状态，因此这些帧的计数有效位常为0。
IEC60870-5-101_规约介绍_hejc
遥信信号的表示法
遥信信号的ASDU
SOE信息的ASDU
遥测数据的表示法
遥测源码上送的ASDU
遥测浮点值上送的ASDU
浮点值上送需 要需在厂站 端加系数 调度直接使用
遥脉量的ASDU
通讯过程
• • • • • • • • • 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 主站通讯控制程序流程 从站通讯控制程序流程 主站的初始化过程报文帧 总召唤报文帧 主站召唤某一组数据报文帧 主站给子站对时报文帧 遥控过程报文帧 主站召唤遥脉报文帧 主站召唤子站某个数据报文帧
控制域定义
功能码定义
一、二级数据分类
• 一级数据
变遥信报文
遥控返校报文
• 二级数据
总查询报文 SOE报文 背景扫描报文
应用服务数据单元（ASDU）定义
ASDU 类型标识
ASDU 类型标识
ASDU 类型标识
ASDU 类型标识
ASDU 可变结构限定词
ASDU 传送原因
链路地址和ASDU公共地址
ASDU 信息体地址
ASDU 组号分配
ASDU 信息元素
• 信息元素是信息体中重要内容 • 不同的信息元素占用的字节数不同 • 一个ASDU只能包含一类信息元素 • 种类繁多（遥信、遥测、累计量、遥控、设 点、档位调节、限定词） • 可按优先级别进行分类（一类、二类） • 可按要求进行分组，方便分组召唤
• • • • 通信介质不同 链路层不同，通信机制不同 报文结构不同 应用层ASDU基本相同 （104仅传输原因、ASDU公共地址、信息体地址长 度扩展了一字节，一般填0， 其它的，如类型标识、可变结构限定词、传输原 因、ASDU公共地址、信息体地址、信息内容，定 义全部一样！ ） • 传送信息种类相同，报文解析相同
基于IEC60870-5-101规约和104规约的FTU的设计与实现(可编辑)
学位论文独创性说明本人郑重声明 : 所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。
尽我所知 , 除了文中加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果, 也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
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学位论文作者签名: 日期:学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定, 即: 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。
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同时本人保证 , 毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。
保密论文待解密后适用本声明。
学位论文作者签名: 指导教师签名: 年月日论文题目:基于IEC60870-5-101 规约和 104 规约的 FTU 的设计与实现专业 :信号与信息处理硕士生 :闫飞飞签名指导教师 :廖晓群签名摘要随着最近几年新兴技术的发展, 配电自动化已成为现代电力系统的必然趋势。
配电自动化系统是配电自动化的一个重要内容 , 它是通过计算机技术、网络技术及通信技术,将配电网上的实时数据、用户信息、地理信息及电网参数进行综合集成, 组成一个完整的自动化管理系统。
在实施配电自动化中, 通信方式和通信规约的选择和实现是一个重要环节,它是实现数据和命令快速、可靠传输的基础。
馈线自动化对于提高供电的可靠性, 改善供电质量起着重要作用, 它是实现配电自动化的重要内容之一。
馈线终端单元(FTU )作为馈线自动化的基础控制单元,当故障发生时, 能迅速采集故障信息, 向主站上报故障中的遥信变位信息, 根据主站发送的遥控指令,实现故障隔离,恢复供电。
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IEC60870-5-101远动规约的软件设计及其应用Software Design and Application of IEC60870-5-101 Telecontrol Protocol（南京工程学院）鞠阳韩念杭Ju Y ang Han Nianhang摘要：本文分析了IEC60870-5-101远动规约遵循的传输规则、帧格式和参考模型，详细介绍了该规约在电网监控培训系统中的设计和应用。
关键词：IEC60870-5-101 ；远动规约；电网监控中图分类号：TP312 文献标识码：A文章编号：Abstract:The principle analyses transmission procedures, frame format and architecture reference model of IEC60870-5-101 telecontrol protocol. The design and application of the protocol in the studying and training system of electric power network monitoring and controlling are introduced in detail.Keywords: IEC60870-5-101,Telecontrol Protocol, SCADA1.引言远动规约是站端RTU和调度系统进行信息交互的接口，随着软硬件技术的发展，远动规约也在不断地变化和发展。
国际和国内使用的远动规约多种多样，即使对于同一种规约，其传输格式也会因不同国家﹑不同生产厂家而不同。
为了统一这种混乱局面，实现远动规约的标准化，国际电工委员会TC-57 技术委员会制定了一系列远动规约的基本标准，并在此基础上制定了IEC60870-5-101远动规约，我国在非等效采用此规约的基础上制定了相应的配套标准DL/T634-1997。
IEC60870-5-101为了提高通信的实时性，采用了只有物理层、数据链路层、应用层3层的增强性规约结构（EPA），应用层直接映射到数据链路层，加强了信息的实时性。
2.规约简介IEC60870-5-101基本远动配套标准规定了电网数据采集和监视控制系统(SCADA)中主站和子站(远动终端) 之间以问答方式进行数据传输的帧格式、链路层的传输规则、服务原语、应用数据结构、应用数据编码、应用功能和报文格式。
它适用于传统远动的串行通信工作方式,一般应用于变电站与调度所的信息交换,网络结构多为点对点的简单模式或星形模式。
IEC60870-5-101规约有2种传输方式:平衡式和非平衡式传输。
所谓的平衡式传输方式是在全双工通道的点对点的配置方式下,通信链路的两个方向(调度中心与变电站)均可以发起询问。
而实际应用中,多采用非平衡式的传输方式,即主站(调度中心)采用顺序的查询(召唤)子站控制数据传输。
在这种情况下主站是请求站,它触发所有报文的传输,子站(变电站) 是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可能传输。
参考模型本标准使用的参考模型源出于开放式互联的ISO-OSI参考模型, 但由于远动系统在有限的传输带宽下要求短的反映时间, 故本标准采用性能结构( EPA) —模型2 。
这种模型仅用三层, 即物理层、链路层、应用层, 其模型如图1所示。
图1 IEC-60870-5-101规约模型结构帧格式IEC60870-5-101 规约中规定了可变帧长帧和不变帧长帧2种帧格式,如图2所示。
图2 可变和不可变帧长格式可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据,或由子站向主站传输数据。
固定帧长帧格式用于子站回答主站的确认报文或是主站向子站的询问报文。
图2 中各个模块的功能如下: （1）L (长度) 包括控制域、地址域、用户数据的8位位组的个数。
（2）控制域C分为由主站作为启动站的传输过程使用的控制域C1 ,如图3 (a) 所示，以及由子站作为启动站的控制域C2 ,如图3(b) 所示。
图3 控制域定义2.3 传输规则IEC60870O5O101 中定义了3种级别的服务，如图4所示 ,下面分别介绍3种服务的传输规则。
图4 链路服务级别2. 3. 1 发送/无回答没有差错检测功能,不保证对方一定能收到数据。
2. 3. 2 发送/确认对于启动站,启动新一轮发送/确认服务时,帧计数位(FCB) 改变状态,如果收到对方无差错的确认帧,则这一轮服务结束。
若确认帧受到干扰或超时未收到确认帧时,则不改变帧计数位的状态重发原发送帧。
对于主站最大重发次数为3 次,子站为5 次。
对于非启动站,收到启动站的发送帧后,向对方发送确认帧,并将此确认帧拷贝保存起来。
在前后2 次接收到的发送帧中帧计数位的值不同时,则将保存的确认帧清除,并形成新的确认帧。
否则不管收到的帧内容如何,将保存的确认帧重发。
2. 3. 3 请求/响应如有所请求的数据,则发送响应帧;如无所请求的数据,则发送否定的响应帧。
3.规约应用实例随着当今科学日新月异的发展，许多新技术、新成果不断引入到SCADA系统中，这就对电力系统现场技术人员提出了很高的技术要求。
针对以上情况，研制开发了电网监控培训系统，用于对现场从事远动自动化的人员进行技术培训，以提高其技术水平。
培训系统由主站端、厂站端1和厂站端2三部分组成，框图如图5所示。
系统主、厂站端采用101远动规约进行通信，下面对规约的实际应用进行介绍。
厂站端1 厂站端2图5 系统结构框图3.1 软件结构软件采用Windows 下的VC++6.0进行设计。
Windows 下提供了工作者线程(Worker Thread)和用户界面线程(User Interface Thread) ,二 种线程均为VC ++ 的MFC 所支持，前者常用于处理后台任务,而后者常用于独立的处理用户输入和响应用户事件。
在程序设计中,采用的是工作者线程。
程序一共拥有3个线程:主线程、数据接收线程和数据处理线程, 主线程工作框图如图6所示。
3.2 初始化过程主站→子站,请求链路状态C_RQ_NA_1 ;子站→主站,回答链路状态M_RQ_NA_1 ;主站→子站,复位远方链路请求C_RL_NA_1 ;子站→主站,复位远方链路确认M_RL_NA_1。
3.3 总召唤过程主站→子站,总召唤命令帧C_IC_NA_1 ;子站→主站,总召唤确认帧M_IC_NA_1 ;子站→主站,遥测帧M_ME_NA_1 ,或采用不带品质描述的遥测帧M_ME_ND_1 ;子站→主站,单点遥信MSP_NA_1 ;子站→主站,双点遥信帧M_DP_NA1 ;单双点遥信也可采用状态和状态变位的遥信MPS_NA_1 ;子站→主站,总召唤结束帧M_IC_NA_1。
3.4 轮询过程当没有任何变化数据时:主站→子站,召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1 ;子站→主站,无所请求数据确认帧M_NV_NA_1 或回答单个字符E5H 。
当有遥信变化(一级用户数据)时,理论上应该先回答1个无所请求数据确认帧M_NV_图6 主线程工作框图_NA_1 ,同时把其中控制域的要求访问位置为1 ,等待主站下一次询问以召唤一级数据帧而后以一级数据应答。
但是考虑到提高效率,101 规约允许RTU 直接以一级数据回答召唤二级数据的询问,减少了一次问答的过程,其过程如下:主站→子站召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1 ;子站→主站,单点遥信变化响应帧M_SP_NA_1 ;或双点遥信化响应帧MDP_NA_1。
当子站发生遥测变化(二级用户数据) 时,报告变化遥测:主站→子站,召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1 ;子站→主站,遥测数据变化响应帧M_ME_NA_1。
当子站发生事件顺序记录SOE(二级用户数据)时,报告SOE:主站→子站,召唤二级用户数据帧_CP2_NA_1 ;子站→主站,单点信息的事件顺序记录M_SP_TA_1 ,或双点信息的事件顺序记录M_DP_TA_1。
3.5 遥控过程主站→子站,遥控选择命令的发送帧C_DC_NA_1 ;子站→主站,遥控选择命令的确认帧M _DC_NA_1 ;主站→子站,遥控执行命令的发送帧C_DC_NA_1 ;子站→主站,遥控执行命令的确认帧M_DC_NA_1。
3.6 召唤电度过程主站→子站,冻结和召唤电度量的发送帧C_CI_NA_1 ;子站→主站,冻结和召唤电度量的确认帧M_CI_NA_1 ;子站→主站,传送电度量的响应帧M_IT_NA_1 ;子站→主站,传送电度量的结束帧C_CI_NA_1。
4 结束语本文介绍了IEC60870-5-101远动通信规约在电网监控培训系统中的设计和应用。
该培训系统投入运行后，性能稳定可靠，主、厂站间的通信无差错，在对校内学生专业实习和电力系统现场人员专业技术培训等方面有较大的实用价值。
* 本文获中央财政部和地方高校共建项目基金资助（301101000002）。
参考文献[1]中华人民共和国电力行业标准DL /T6341510122002 / IEC608270252101: 2002,中国电力出版社, 2003[2] IEC 60870 - 5 - 1. 远动设备及系统(第5部分:传输规约,第1篇:传输帧格式) [ S]. 1990.[3] IEC 60870 - 5 - 4. 远动设备及系统(第5部分:传输规约,第4篇:应用数据的定义和编码) [ S]. 1992.[4]鞠阳，陈锦涛. 用VB设计CDT循环规约〔J〕. 微计算机信息，2005，10（3）：175-176.[5]刘小石等. 精通Visual C++6.0[M]. 北京：清华大学出版社，2000.[6]郭小鹏,李存斌. Visual C + +高级编程及其项目应用开发[M ]. 北京:中国水利水电出版社, 2003.[7]沈金官. 电网监控技术[M]. 北京：中国水利电力出版社，1995.[8]盛寿磷. 电力系统远动技术[M]. 北京：中国水利电力出版社，1996.作者简介：鞠阳，男，1963年1月出生，汉族，硕士，副教授，专业：电力系统自动化，研究方向：电网监视与控制。
E-Mail：juyang_nj@韩念杭，男，1959年1月出生，汉族，学士，副教授，专业：电力系统自动化，研究方向：电网监视与控制。
Author brief introduction: Ju Yang, Male, Born in Jan. 1963, Han, Master, Vice-professor, Major: power system automation, Research area: supervisory and control of power system.Han Nianhang, Male, Born in Jan. 1959, Han, Bachelor, Vice-professor, Major: power system automation, Research area: supervisory and control of power system.（210013 南京工程学院电力系）鞠阳韩念杭(Dept. of Electric Power of Nanjing Institute of Technology, Nanjing 210013) Ju Yang , Han Nianhang。