IEC 61850过程层数据帧格式说明.doc

IEC 61850过程层数据帧格式说明ISO/IEC 8802-3以太网帧结构IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。帧结构定义如下图所示：字节27262524232221201前导字段Preamble2345678帧起始分隔符字段Start-of-Frame Delimiter（SFD）9MAC报头Header MAC目的地址Destination address101112131415源地址Source address161718192021优先级标记PrioritytaggedTPID2223TCI2425以太网类型Ethertype2627以太网类型PDUEther-typePDUAPPID2829长度 Length3031保留1 reserved13233保留2 reserved23435APDU可选填充字节帧校验序列Frame check sequence帧格式说明：（1） 前导字节（Preamble）前导字段，7字节。Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。（2） 帧起始分隔符字段（Start-of-Frame Delimiter）帧起始分隔符字段，1字节。字段中1和0交互使用。（3） 以太网mac地址报头以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。目的地址可以是广播或者多播以太网地址。源地址应使用唯一的以太网地址。建议目的地址为：（4） 优先级标记 （Priority tagged）为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线负载，采用了符合IEEE 802.1Q 的优先级标记。优先级标记头的结构：字节2726252423222120TPID0x8100TCIUser priorityCFIVIDVIDTPID值：0x8100User priority：用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE报文和低优先级的总线负载。高优先级帧应设置其优先级为47，低优先级帧则为13，优先级1 为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延。采样值传输优先级设置建议为最高级7。CFI：若值为1，则表明在ISO/IEC 8802-3 标记帧中，Length/Type 域后接着内嵌的路由信息域(RIF)，否则应置0。VID：虚拟局域网标识，VLAN ID。（5） 以太网类型Ethertype由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。应用以太网类型码（16进制）IEC 61850-8-1 GOOSE88-B8IEC 61850-9-1 采样值88-BAIEC 61850-9-2 采样值88-BA（6） 以太网类型PDUAPPID：应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。为采样值保留的APPID值范围是0x4000-0x7fff。可以根据报文中的APPID来确定唯一的采样值控制块。长度Length：从APPID开始的字节数。保留4个字节（7） 应用协议数据单元APDUAPDU格式说明请参考以下部分。（8） 帧校验序列4个字节。该序列包括32位的循环冗余校验（CRC）值，由发送 MAC方生成，通过接收MAC方进行计算得出，以校验被破坏的帧。GOOSE报文APDUgocbReftimeAllowedToLivedatSetRefApplicationIDEventTimeStampStateNumSequenceNumTest ModeConfigure RevisionNeed CommisionData EntriesAll Data91 报文APDU映射提供在APDU被递交到传输缓冲区以前将若干个应用服务数据单元（ASDU）连接成一个APDU的性能。被连接为一个APDU的ASDU的数目是可以配置的并与采样速率有关。为减少应用的复杂性，ASDU的连接不是动态可变的。一个APDU可以由多个ASDU链接而成。TagLengthASDU数目n（u16）ASDU1ASDU2ASDUn应用服务单元（ASDU）内容2726252423222120字节1报头msb数据集长度（ 44dec）字节2lsb字节3msb逻辑节点名（LNName02）lsb字节4数据集msb数据集名（DataSetName）lsb字节5msb逻辑设备名（LDName）字节6lsb字节7msb额定相电流（PhsA.Artg）字节8lsb字节9msb额定零序电流（Neut.Artg）字节10lsb字节11msb额定相电压（PhsA.Vrtg）字节12lsb字节13msb额定延迟时间（PhsA.Vrtg）字节14lsb字节15msb数据通道1（DataChannel#1）字节16lsb字节17msb数据通道2（DataChannel#2）字节18lsb字节19msb数据通道3（DataChannel#3）字节20lsb字节21msb数据通道4（DataChannel#4）字节22lsb字节23msb数据通道5（DataChannel#5）字节24lsb字节25msb数据通道6（DataChannel#6）字节26lsb字节27msb数据通道7（DataChannel#7）字节28lsb字节29msb数据通道8（DataChannel#8）字节30lsb字节31msb数据通道9（DataChannel#9）字节32lsb字节33msb数据通道10（DataChannel#10）字节34lsb字节35msb数据通道11（DataChannel#11）字节36lsb字节37msb数据通道12（DataChannel#12）字节38lsb字节39msb状态字1（StatusWord#1）字节40lsb字节41msb状态字2（StatusWord#2）字节42lsb字节43msb采样计数器字节44lsb字节45msb采样速率lsb字节46msb配置版本号lsb图25 应用服务单元帧结构92(LE)报文APDU（1） IEC 61850-9-2 采样值报文 APDU部分一个APDU可以由多个ASDU链接而成。TagLengthASDU数目n（u16）ASDU1ASDU2ASDUn采用与基本编码规则(BER)相关的ASN.1 语法对通过ISO/IEC 8802-3 传输的采样值信息进行编码。（2）IEC 61850-9-2 采样值报文 APDU结构内容说明savPdu tagAPDU 标记（=0x60）savPdu lengthAPDU长度noASDU tagASDU数目 标记（=0x80）noASDU lengthASDU数目 长度noASDU valueASDU数目 值（=1）类型 INT16U编码为asn.1整型编码Sequence of ASDU tagASDU序列 标记（=0xA2）Sequence of ASDU lengthSequence of ASDU 长度ASDU ASDU内容（参考（3）部分）（3）IEC 61850-9-2 采样值报文 ASDU结构内容说明ASDU tagASDU 标记（=0x30）ASDU lengthASDU 长度svID tag采样值控制块ID 标记（=0x80）svID length采样值控制块ID 长度svID value采样值控制块ID 值类型：VISBLE STRING编码为asn.1 VISBLE STRING编码smpCnt tag采样计数器 标记（=0x82）smpCnt length采样计数器 长度smpCnt value采样计数器 值类型 INT16U编码为16 Bit Big EndianconfRev tag配置版本号 标记（=0x83）confRev length配置版本号 长度confRev value配置版本号 值类型 INT32U编码为32 Bit Big EndiansmpSynch tag采样同步 标记（=0x85）smpSynch length采样同步 长度smpSynch value采样同步 值类型 BOOLEAN编码为asn.1 BOOLEAN编码Sequence of data tag采样值序列标记（=0x87）Sequence of data length采样值序列 长度Sequence of data value采样值序列 值（参考（4）部分）（4）IEC 61850-9-2 采样值报文采样值序列结构保护A相电流类型 INT32编码为32 Bit Big Endian保护A相电流品质类型为quality，8-1中映射为BITSTRING编码为32 Bit Big Endian（参考（5）部分）保护B相电流保护