HN-2019系列保护装置103通信规约共19页word资料

HN-2000系列保护测控装置103通信规约

(版本：V1.00)

在地的内电层上，分割有AGND DGND DGND1，但AGND DGND1是在DGND层内再次分割的，也就是说，我们认为再次分割了就应该被定义为AGND DGND1，实际上PROTEL却认为AGND DGND1与DGND重叠了，使用规则检查就能发现这个问题。

在同一层上分割多个区域，分割线是可以重叠的，但区域不要重叠，我同学有过这样的教训。

合肥合能电气有限责任公司

二○○九年九月

1 范围和目的

本规约基于电力行业标准DL/T 667-2019 (IDT. IEC 60870-5-103)下的通信接口规范，定义了HN-2000系列保护测控装置通信协议，描述了数据格式、控制序列等。

本规约适用于变电站自动化系统中HN-2000系列保护测控装置与监控系统的数据交换。

2 引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本规约中引用而构成为本规约的条文。所有标准都会被修订，使用本规约的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

DL/T667 2019：远动设备和系统 - 第5部分：传输规约 - 第103篇继电保护设备信息接口配套标准；

Q/GDNR420-2019: 电力系统实时数据网络通信应用层规约。

3 定义和缩写

本规约采用的定义，严格按照DL/T667 2019：远动设备和系统 - 第5部分：传输规约- 第103篇继电保护设备信息接口配套标准中的定义。

3.1 控制方向

从控制系统到继电保护设备（或间隔单元）的传输方向。

3.2 监视方向

从继电保护设备（或间隔单元）到控制系统的传输方向。

3.3 控制系统

作为通信链路的主站，即按照DL/T667 2019定义的主站。

3.4 缩写

A SDU 应用服务数据单元APPLICATION SERVICE DATA UNIT

IED 智能电子装置 Intelligent Electronic Device

4 DL/T 667-2019(IEC60870-5-103)通信规约简介

详见：远动设备和系统 - 第5部分：传输规约 - 第103篇继电保护设备信息接口配套标准(IDT.IEC60870-5-103:2019标准)。

4.1 物理层

4.1.1接口标准

●串行通信方式：EIA RS-485接口。

●以太网通信方式：基于UDP协议，接收端口：2009，发送端口：2019。

4.1.2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）。

4.1.3 通信速率

串行通信方式：4800bps、9600bps、19200bps。

4.1.4通信方式

主从一对多，Polling方式。

4.2. 链路层

IEC60870-5-103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。

4.2.1 固定帧长报文

注：帧校验和=控制域。

4.2.2 可变帧长报文

注：（1）帧校验和=控制域+地址域+ ASDU代码和（不考虑溢出位，即256模和）；

（2）链路用户数据ASDU长度可变，具体格式将在下文介绍；

（3）报文长度L包括控制域、地址域、链路用户数据区的8位位组的个数，即L=ASDU字节数+2。

4.2.3 控制域

控制域分控制方向和监视方向两种情况。

●控制方向报文的控制域

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

备用PRM FCB FCV 功能码

0 1

1）PRM（启动报文位）表明信息传输方向，PRM=1为控制方向（由主站至从站），PRM=0为监视方向（由从站至主站）。

2）FCB（帧计数位）。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。

3）FCV （帧计数有效位）。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，这些帧FCV常为0。

4）功能码定义（控制方向）：

注：功能码等于3、4的报文为可变帧长报文，其余报文均为固定帧长报文。

●监视方向报文的控制域

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

备用PRM ACD DFC 功能码

0 0

1）ACD（要求访问位）。ACD = 1，通知主站，从站有1级数据请求传送。

2）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。

3）功能码定义（监视方向）：

注：功能码等于8的报文为可变帧长报文，其余报文均为固定帧长报文。

4.2.4地址域

地址域为主站与之通信的从站地址。其中：0-254：设备地址，255：广播地址。4.3. 应用层（链路用户数据ASDU）

4.3.1ASDU的一般格式

ASDU 的结构如下所示：

4.3.2ASDU类型标识（TYPE）

ASDU的类型标识号，IEC60870-5-103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。

4.3.3 可变结构限定词（VSQ）

它规定了ASDU信息体中信息元的个数和寻址方式：

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SQ 信息元数目

SQ = 1，信息体中只含单个元素或综合信息元，信息体地址（FUN和INF）即信息元地址；

SQ = 0，信息体地址是顺序排列的信息元素的第一个信息元地址，后续信息元地址从这个地址起顺序加1。

4.3.4 传送原因（COT）

传送原因指出报文的性质，分控制方向和监视方向两种情况。

●控制方向信息传送原因的语义：

4.3.5 应用服务数据单元公共地址（ASDU_ADDR）

ASDU_ADDR ＝装置的物理地址；取值范围：0～254，广播地址：255。

4.3.6 信息元标识符（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（如过流Ⅰ段作）等都有一个唯一的FUN和INF与之对应（具体名称见保护装置信息表）。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。

遥测通道：FUN = 1～6，INF = 92~148；

遥信通道：FUN = 1～6，INF = 149~238；

遥控通道：FUN = 1～6，INF = 48~75。

4.3.7信息元

信息元以一定格式表示的信息的状态或数值(如遥信状态、遥测值等)。具体解释见后续具体ASDU。

5 HN-2000系列保护测控装置103通信规约介绍

5.1规约制定原则

103通信规约采用两种信息交换方法：一种方法是基于严格规定的应用服务数据单元（ASDU）和标准化的报文传输应用过程、方法；另一种方法是采用通用分类服务，可以传输几乎所有可能的信息。

HN-2000系列保护测控装置采用的是与IEC60870-5-101所协调的专用范围的定义。

对保护定值修改和录波扰动数据传输等采用的是通用分类服务。对动作事件传输以及测控远动功能采用了ASDU传输（但对测控功能参照了IEC60870-5-101规约的有关定义）。

5.2通信流程

5.2.1 复位初始化

后台复位帧请求1级数据请求1级数据

保护装置确认帧上送标识上送标识(ASDU5)

（ACD=1）（复位通信）（重新启动）

5.2.2时间同步（广播方式）

后台对时帧(ASDU6)

保护装置不作任何响应

5.2.3总查询

后台总查询帧(ASDU7) 请求2级数据请求1级数据请求1级数据保护装置确认帧全遥测帧上送全遥信总查询结束

(ASDU50) (ASDU44) (ASDU08)

5.2.4请求2级数据（全遥测值）

后台请求2级数据请求2级数据

保护装置全遥测帧(ASDU50) 无数据响应帧

（有数据）（无数据）

5.2.5请求2级数据（变化遥测值）

后台请求2级数据请求2级数据

保护装置变化遥测帧(ASDU51) 无数据响应帧

（有数据）（无数据）

注：

1）装置上电初始化完毕或总查询时，上送一次全遥测帧；

2）平时装置上送无数据帧，如果遥测值变化量超过千分之四时，上送变化遥测帧；

3）如果变化的遥测量超过装置遥测量个数的一半时，上送全遥测帧。

5.2.6变位遥信

后台请求2级数据请求1级数据

保护装置遥测帧(ACD=1) 变位遥信响应帧（ASDU40）

5.2.7事件顺序记录（SOE）

后台请求2级数据请求1级数据

保护装置遥测帧(ACD=1) SOE响应帧(ASDU41)

5.2.8上送保护事件

后台请求2级数据请求1级数据

保护装置遥测帧(ACD=1) 保护事件响应帧(ASDU2)

5.2.9遥控选择(ASDU64)

后台遥控选择帧请求2级数据请求1级数据

保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 遥控选择响应帧

5.2.10 遥控执行(ASDU64)

后台 遥控执行帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 遥控执行响应帧 5.2.11 遥控撤销(ASDU64)

后台

遥控撤销帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 遥控撤销响应帧 5.2.12 召唤定值等描述值（名称）(ASDU21)

后台 召唤描述值等帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 描述值响应帧

5.2.13 召唤定值等(ASDU21)

后台 召唤定值等帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 定值等响应帧

5.2.14 带确认修改定值等(ASDU10)

后台 带确认修改帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 带确认修改响应帧 5.2.15 带执行修改定值等(ASDU10)

后台 带执行修改帧 请求2级数据 请求1级数据 保护装置 确认帧 遥测帧(ACD=1) 带执行修改响应帧 注：召唤和修改保护定值等采用通用分类服务来实现。通用分类标识序号中的组号分配如下：

6 应用层

ASDU 报文解

释

6.1 报文类型

及用途

6.1.1 控制方向报文类型

控制方向（由主站发往子站）的报文类型及功能如下表所示。

6.1.2监视方向报文类型

监视方向（子站发往主站）的报文类型及功能如下表所示。

6.2

6.2.1 标识报文的ASDU（ASDU5）

6.2.2 时间同步的ASDU（ASDU6）

6.2.3 启动总查询的ASDU（ASDU7）

6.2.4 总查询结束的ASDU（ASDU8）

注：每个遥测值占2个字节，低3位为品质描述，测量值占从第4位至16位，共13位。最高位符号位，0为正；1为负，补码表示。

6.2.6 变化遥测量的ASDU（ASDU51）

注：每个信息元组由5个字节构成，它包含16个遥信量的信息。ST的每一位表示一个遥信量的状态：0—OFF，1—ON。

CD的每一位与ST的每一位一一对应：

0----上次报告后未检出到状态变化，亦即ST的相应位无效。

1----上次报告后检出到状态变化，亦即ST的相应位有效。QDS为品质描述字：

注：

(a) ST的定义同变位遥信的ASDU40。

(b) TIME为4个字节的二进制时间（参考IEC60870-5-103手册），格式如下所示：

6.2.10 保护动作信号的ASDU（ASDU2）

6.2.11 遥控和遥控返校的ASDU（ASDU64）

注：断路器控制命令DCC的定义：

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0----不允许

1-----跳

2----合

1---短脉冲3----不允许

2---长脉冲

0---命令有效3---持续输出

0---执行1---撤销

1---选择

返回信息标识符RII的定义：

RII=00H ------校核正确08H ------遥控撤销失败

01H ------变电站有人操作，请稍后再操作09H ------遥控执行出口检测出错

02H ------软件闭锁，不能遥控0AH -----未遥控选择

03H ------遥控号超限0BH -----遥控命令校验出错

04H ------对象继电器返校错0CH -----开关状态不对

05H ------开关位置不对应0DH -----遥控命令不认识

06H ------性质继电器返校错0EH -----遥控执行命令超时

07H ------遥控选择命令超时0FH -----处于就地态，不能遥控10H~1FH---留给同期操作备用

6.2.13 保护定值(或测量值或开关量)名称上送的ASDU (ASDU10)

注：通用分类数据集数目NGD的格式及含义如下所示。

7 附加说明

7.1 后台定时15分钟发送对时报文，定时15分钟发送总查询报文。

7.2后台遥控保护装置开关时，超时时间为30秒。

7.3后台修改保护装置定值时，超时时间为60秒。

7.4保护装置接收时检出传输差错，接收了受干扰的发送或请求帧后不作应答；后台由于所期望的确认帧或响应帧未收到，后台超时50ms没收到保护装置报文重发，重发次数最多为3次；如果后台接收到了受干扰的确认帧或响应帧，舍弃此帧。

7.5保护装置的保护定值和保护采样值上送后台数据格式采用的是单精度浮点数据格式；小数点后保持2位的精度。