iec60870-5-102继电保护设备信息接口配套标准

iec60870-5-102继电保护设备信息接口配套标准

1分配设备接口配套iec60970-5-13号应用信息接口的传输规则由国际电工委员会tc57技术委员会（能源系统控制和通信技术委员会）发布，中国将其用作能源行业标准：l.t667-1999，于1999年10月1日正式实施。IEC60870-5-103规约(以下简称103规约)是用于控制系统与继电保护设备信息交换中的继电保护设备的信息接口配套标准,传送的信息主要针对继电保护的相关信息。此标准未必一定适用于将继电保护功能和测量、控制功能组合在同一个装置内并共用一个通信口的设备。标准的推出,在实现变电站自动化的过程中,使得变电站内一个控制系统的不同继电保护设备和各种装置达到互换,提高了继电保护设备的安全性,有利于变电站自动化系统内不同继电保护设备和控制系统之间互联。210物理层、链路层、应用层、用户进程的定义103规约是在IEC60870-5系列标准的基础上,采用FT1.2帧格式,对物理层、链路层、应用层、用户进程作了大量的具体的规定和定义。2.1继电保护设备向控制系统传输的帧FT1.2帧格式有可变帧长和固定帧长两种,如图1所示。固定帧长帧格式用于继电保护设备(或间隔单元)向控制系统传输的确认帧,或控制系统向继电保护设备(或间隔单元)传输的询问帧。可变帧长帧格式用于同控制系统向继电保护设备(或间隔单元)传输数据,或由继电保护设备(或间隔单元)向控制系统传输数据。2.2iso-osi基本参考模型103规约使用的网络模型是增强性能结构,仅用到ISO-OSI基本参考模型的全七层结构中的三层,即物理层、链路层、应用层。根据远动系统的特点,考虑到传输速率,这种结构在出现故障时可以响应迅速。2.2.1rs495-铜线n在变电站自动化系统中,物理层采用光纤传输系统和/或基于铜线的RS485总线系统,它提供一个二进制对称和无记忆传输。标准的传输速率为9600bit/s或19200bit/s。2.2.2链路服务级别103规约所有的传输过程均由主站启动,即轮询问答过程:由启动站向从动站触发一次传输服务,或者成功完成,或者报告差错,之后才能开始下一轮的传输服务。103规约采用的链路服务级别为三级,其链路服务级别及功能如表1所示。链路层由一系列采用明确的链路规约控制信息LPCI的传输过程所组成。2.2.3应用层中各自适应的信息交换方法应用层为用户提供服务,是用户的窗口,它的服务直接提供给应用进程。应用层包含一系列应用功能,它包含在源和目的之间应用服务数据单元ASDU的传送中。规约数据单元由规约控制信息和服务数据单元组成,由于103规约未采用应用规约控制信息ACPI,所以在应用层中的应用规约数据单元APDU和应用服务数据单元ASDU及链路服务数据单元LSDU是一样的。因此在103规约中可将应用服务数据单元ASDU当作链路用户数据。用户数据结构组成如图2所示。103规约描述了两种信息交换方法:兼容范围和通用分类服务。兼容范围基于严格规定应用服务数据单元(ASDUs)和为传输“标准化”报文的应用过程。通用分类服务采用各间隔层单元自我描述和自我定义的方法对要求传输的信息进行定义,它可以传输任何类型数据。除国内已经生产的继电保护设备可以在一段时间内使用专用范围外,新开发的产品必须采用兼容范围和通用分类服务。2.3数据传输通用分类服务103规约中定义了下述基本功能:站启动、总查询(总召唤)、时钟同步、命令传送、测试模式、监视方向的闭锁、扰动数据传输、通用分类服务。但在兼容范围中并不包括保护定值的远方读取和修改,如有需要的话,可采用通用分类服务来完成。3使用示例本文以控制系统对芬兰ABB公司的过流和接地综合保护设备REJ525的监控为例,探讨103规约的应用。3.1确认帧给主站当控制系统启动以后,主站(即控制系统)发送初始化命令给子站,子站复位后发送确认帧给主站;主站接收到确认帧后用轮询方式发送请求1级用户数据或2级用户数据帧,子站先回标明ABB设备的标识报文,然后按照系统要求回相应的1级用户数据或2级用户数据,初始化过程结束。3.2发送时钟的方式主站定时向子站发送时钟同步命令,可以采用广播方式向所有的子站发送时钟也可以采用一对一的方式向某一个确定的模块发送时钟。时钟同步目的是为了在设备之间规定一个共同的时间参考。3.3表的上传方式主站定时向每个子站发送总查询命令,子站将子站内含有的一张属于总查询的表内容依次传送给主站。如果在传送过程中出现优先级高于总查询的报文,则优先传送,然后再继续传送总查询的表内容,表中所有内容都传送完后,子站传送总查询结束报文给主站。总查询过程结束。3.41遥信和遥信的分级和测量1级用户数据传送的优先级高于2级用户数据。同时出现1级用户数据时,优先级别高的优先传送。例如SOE(事件顺序记录)的优先级高于遥信的优先级,当出现遥信变位时,子站马上通知主站有1级用户数据,主站同意接收后,子站传送SOE的报文;只有在主站发送总查询命令时,子站才将遥信量上传给主站。103规约中2级用户数据是一些遥测量,REJ525的遥测量只有B相电流。当没有1级用户数据时,主站不断的向子站请求2级用户数据,子站实时传送B相电流值给主站。3.5酶易量监测3.5.1初始化:主站:1040036316子站:1020032316主站:107a037d16子站:68151568280305810403a0030241424220202020200b42050b1f16主站:105a035d16子站:68151568080305810503a0040241424220202020200b42050b01163.5.2时钟同步主站:680f0f68730306110803ff000f390402ac0c670416子站:1020032316主站:105a035d16子站:680f0f68080306810803ff0026390402ac0c00b9163.5.3总查询主站:68090968730307810903ff0006v0f16子站:1020032316主站:105a035d16子站:68121268280302810903a054010000000075e9a60606bfl6主站:107a037d16子站:68121268280302810903a0430100000000e506a706063c16主站:105a035d16子站:680e0e68280301810903a01b01ba0ea70606f016主站:107a037d16子站:680e0e68280301810903a01c018f16a70606ce16主站:105a035d16子站:680e0e68280301810903a01d015f1ea70606a716主站:107a037d16子站:680e0e68280301810903a01e012f26a706068016主站:105a035d16子站:68090968080308810a03ff0006a6163.5.41级或2级用户数据召唤1级用户数据:主站:105b035e16子站:68121268280302810103a0540100000d00ab74220200f716主站:107b037e16子站:68121268280302810103a05a0100000d00ab74220200fd16召唤2级用户数据:主站:105b035e16子站:680a0a68080303010203a0907017cb163.6设备的规制由于REJ525通讯方式既可以采用103规约,也可以采用ABB公司自己的SPA规约,导致用SPA规约可以实现的功能,而用103规约时一些功能受到限制,比如读取参数、远方整定、扰动记录的传送等。由此也看出一些问题,各设备厂商采用自定义的规约,不同厂家之间的设备无法互连,虽然越来越多的厂家采用了103规约,但仍只是在一定范围内使用,对于新产品的开发,不仅浪费了大量的软硬件人力,而且给用户的设备选型、运行维护等