电力系统通信规约培训(南瑞继保)ppt课件

1、.,欢迎,.,电力系统常用远动规约介绍,.,前置规约概述,规约的含义（通信双方约定的数据、控制命令等的表示及传输规则，相当于语言） 前置规约的分类（CDT与POLLING、串口与网络、平衡方式和非平衡方式） 常用前置规约简介（CDT、DISA、XT9702、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、DNP、 SC1801 、S5、4F) 几个基本概念（接收和转发 、监听与共线、上行与下行、原码与报文、通道、站址）,.,传输效率高 重要数据优先传送 容错性好，有重传机制，对通道质量要求不高 实现方便 易于理解和掌握，不易引起歧义 适用于多种通信拓扑结构(监听和共线） 可扩展性好

2、,前置规约基本要求,.,数据传输（遥测、遥信、电度量、COS、SOE） 控制命令（遥控、遥调） 特殊功能（对时、传送计划值、参数下载、文件传输、监视设备运行状态等）,前置规约主要任务,.,国内编号DL634-1997(老）、DL/T634.5101-2002（新），简称IEC101规约，问答式规约 应用环境（变电站与控制中心之间串行数据通信、一般采用非平衡方式、适用波特率3009600bps) 帧格式（单个字节、固定帧长、可变帧长） 校验方式（链路层偶校验、应用层和校验）,IEC60870-5-101规约介绍,.,信息元素 一级数据 二级数据 启动方向位（PRM） 帧计数位（FCB） 帧计数有

3、效位（FCV） 请求访问位（ACD） 数据流控制位(DFC),链路功能码 应用功能码 传送原因 归一化值（需要系数转换） 标度化值 短浮点数,IEC60870-5-101规约相关名词,.,E5H,链路地址域,链路控制域,10H,校验码,16H,单个字节帧,固定帧长帧,可变帧长帧,68H,报文长度L,报文长度L,68H,链路控制域,链路地址域,校验码,16H,应用服务数据单元ASDU,下行链路控制域,上行链路控制域,链路功能码,RES,PRM,FCB,FCV,RES,PRM,ACD,DFC,链路功能码,IEC60870-5-101规约帧格式,.,类型标识,可变结构限定词,传送原因,ASDU公共地

4、址,信息对象地址,信息对象地址,信息元素集,时标7（或3）个八位位组毫秒至年信息对象时标,信息对象n,应用服务数据单元,数据单元标识符,信息体1,信息对象标识符,数据单元类型,时标根据不同报文类型而确定,根据每个应用报文要求,每个应用服务数据单元中可变,IEC60870-5-101规约ASDU,.,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),IEC60870-5-101规约ASDU,.,M_SP_NA_1单位遥信带品质描述不带时标1 M_DP_NA_1双位遥信带品质描述不带时标3 M_ME_NA_1归一化遥测值

5、带品质描述不带时标9 M_ME_NB_1标度化遥测值带品质描述不带时标11 M_ME_NC_1短浮点遥测值带品质描述不带时标13 M_IT_NA_1累计量带品质描述不带时标15 M_PS_NA_1成组单位遥信带变位检出标志20 M_ME_ND_1归一化遥测值不带品质描述不带时标21 M_SP_TB_1单位遥信（SOE）带品质描述带绝对时标30 M_DP_TB_1双位遥信（SOE）带品质描述带绝对时标31 M_ME_TD_1归一化遥测值带品质描述带绝对时标34 M_ME_TE_1标度化遥测值带品质描述带绝对时标35 M_ME_TF_1短浮点遥测值带品质描述带绝对时标36 M_IT_TB_1累计量

6、带品质描述带绝对时标37,类型标识,IEC60870-5-101规约ASDU,.,C_SC_NA_1单点命令单点遥控45 C_DC_NA_1双点命令双点遥控46 C_RC_NA_1步调节命令47 C_SE_NA_1设定值命令规一化值48 C_SE_NB_1设定值命令标度化值49 C_SE_NC_1设定值命令短浮点数50 M_EI_NA_1初始化结束70 C_IC_NA_1站（总）召唤命令 100 C_CI_NA_1计数量召唤命令 101 C_CS_NA_1时钟同步命令 103 C_TS_NA_1测试命令 104 C_RP_NA_1复位进程命令 105,类型标识,IEC60870-5-101规约

7、ASDU,.,可变结构限定词,8,7,6,5,4,3,2,1,SQ,数 目,传送原因,8,7,6,5,4,3,2,1,T,原 因,P/N,ASDU公共地址,8,7,6,5,4,3,2,1,站 址,IEC60870-5-101规约ASDU,SQ=1 顺序传输 SQ=0 单个传输,T=1 试验 T=0 未试验,P/N=1 否定确认 P/N=0 肯定确认,.,IEC60870-5-101规约ASDU,传送原因,1：周期，循环 2：背景扫描 3：突发，自发 4：初始化 5：请求 6：激活 7：激活确认 8：停止激活 9：停止激活确认,10：激活终止 20：响应站召唤 2136：响应组召唤 37：响应累

8、计量站召唤 44：未知的类型标识 45：未知的传送原因 46：未知的ASDU公共地址 47：未知的信息对象地址,.,信息体,信息对象地址 信息元素 信息时标,信息对象地址,8,7,6,5,4,3,2,1,信息对象地址低字节,信息对象地址高字节,IEC60870-5-101规约ASDU,.,遥信信息1H1000H4096个 继电保护信息1001H4000H12288个 遥测信息4001H5000H4096个 遥测参数信息5001H6000H4096个 遥控信息6001H6200H512个 设定信息6201H6400H512个 累计量信息6401H6600H512个 分接头位置信息 6601H67

9、00H256个,IEC60870-5-101规约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,IEC60870-5-101规约ASDU,.,信息对象时标,两字节时标（059999ms） 三字节时标（分+ 059999ms ） 七字节时标（绝对时标，年毫秒） 建议使用长时标以确保信息的正确与完整,IEC60870-5-101规约ASDU,.,常用数据格式,带品质描述词的单位遥信信息,8,7,6,5

10、,4,3,2,1,IV,NT,SB,BL,SPI,保 留,SPI（0-分、1-合） 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-状态有效、1-状态无效）,IEC60870-5-101规约ASDU,.,带品质描述词的双位遥信信息,8,7,6,5,4,3,2,1,IV,NT,SB,BL,DPI,保 留,DPI（0，3-不确定或中间状态、1-分、2-合） 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-状态有效、1-状态无效）,IEC6087

11、0-5-101规约ASDU,.,遥测信息的品质描述词（QDS）,8,7,6,5,4,3,2,1,IV,NT,SB,BL,OV,保 留,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）,IEC60870-5-101规约ASDU,.,归一化遥测值（NVA）,8,7,6,5,4,3,2,1,遥测值低字节,遥测值高字节,S,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）,IEC60870

12、-5-101规约ASDU,.,短浮点遥测值（R）,8,7,6,5,4,3,2,1,遥测值低字节,遥测值次低字节,S,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 123为定点小数，bit2431为指数，bit32是符号位,IEC60870-5-101规约ASDU,.,单命令遥控信息（SCO）,8,7,6,5,4,3,2,1,S/E,Q U,RES,SCS遥控状态（0-控分、1-控合） QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、其它-未定义） S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、1-遥控选择和选择确认）,SCS

13、,IEC60870-5-101规约ASDU,.,双命令遥控信息（DCO）,8,7,6,5,4,3,2,1,S/E,Q U,DCS遥控状态（0，3-非法控制、1-控分、2-控合） QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、其它-未定义） S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、1-遥控选择和选择确认）,DCS,IEC60870-5-101规约ASDU,.,各类限定词,召唤限定词（QOI） 命令限定词（QOC） 设定命令限定词（QOS） 复位进程命令限定词（QRP）,IEC60870-5-101规约ASDU,.,单字节报文 固定帧长报文（请求链路状

14、态、远方链路复位、召唤一类数据、召唤二类数据） 可变帧长报文（全遥信、全遥测、变化遥信、变化遥测、遥控、设点、对时、总召唤、组召唤、复位进程等）,IEC60870-5-101规约通信报文解释,.,IEC60870-5-101规约通信报文解释,.,IEC60870-5-101规约通信报文解释,.,站初始化 总召唤与组召唤 正常查询方式采集数据过程 时钟同步 遥控过程 遥调过程,IEC60870-5-101典型传输过程分析,.,IEC60870-5-101典型传输过程分析,主站初始化,.,IEC60870-5-101典型传输过程分析,总召唤,.,IEC60870-5-101典型传输过程分析,.,I

15、EC60870-5-101典型传输过程分析,.,IEC60870-5-101典型传输过程分析,.,SOE的时标问题 帧计数位问题 同时有不同级别数据问题 总召唤与组召唤的使用问题,IEC60870-5-101规约常见问题分析,.,国内编号DL/T634.5104-2002，DL/T634.5104-2009简称IEC104规约，问答式规约，基于TCP/IP协议 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）,IEC60870-5-104规约介绍,.,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

16、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间,20s）,IEC60870-5-104规约相关名词,.,68H,APDU长度,控制域字节1,控制域字节2,控制域字节3,控制域字节4,IEC60870-5-101和IEC60870-5-104定义的ASDU,APDU长度,ASDU,APCI,APDU,基本格式,IEC60870-5-104规约帧格式,.,I帧格式,0 1 1 0 1 0 0 0,ASDU长度+4,发送序列号N（S）,

17、发送序列号N（S）,0,0,接收序列号N（R）,接收序列号N（R）,字节1,字节2,字节3,字节4,ASDU,IEC60870-5-104规约帧格式,.,S帧格式,0 1 1 0 1 0 0 0,0,0,0,0,接收序列号N（R）,接收序列号N（R）,字节1,字节2,字节3,字节4,0 0 0 0 0 1 0 0,1,IEC60870-5-104规约帧格式,.,U帧格式,0 1 1 0 1 0 0 0,0,1,0,0,0,字节1,字节2,字节3,字节4,0 0 0 0 0 1 0 0,1,TESTFR,STOPDT,STARTDT,确认,确认,确认,命令,命令,命令,IEC60870-5-10

18、4规约帧格式,.,IEC60870-5-104规约新增类型标识,C_SC_TA_1带时标CP56Time2a的单点命令单点遥控58 C_DC_TA_1带时标CP56Time2a的双点命令双点遥控59 C_RC_TA_1带时标CP56Time2a的步调节命令60 C_SE_TA_1带时标CP56Time2a的设点命令，规一化值61 C_SE_TB_1带时标CP56Time2a的设点命令，标度化值62 C_SE_TC_1带时标CP56Time2a的设点命令，短浮点数63 C_BO_TA_1带时标CP56Time2a的32比特串64 C_TS_TA_1带时标CP56Time2a的测试命令 107 F

19、_SC_NB_1日志查询-请求存档文件 127,新增类型标识,.,一个字节类型标识 一个字节可变结构限定词 两个字节传送原因（源发地址） 两个字节ASDU公共地址 三个字节信息对象地址 选用7个字节时标,I帧报文,IEC60870-5-104规约通信报文解释,.,单点遥信报文,68 12 10 08 00 12 01 02 03 00 01 00 06 00 00 01 08 00 00 00,标度化遥测报文,68 16 08 10 02 30 0B 02 03 00 01 00 03 40 00 01 23 00 08 40 00 02 34 00,IEC60870-5-104规约通信报文解

20、释,.,单点遥控报文,68 0E 10 08 00 12 2D 01 06 00 01 00 01 60 00 81,总召唤报文,68 0E 10 08 00 12 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14,IEC60870-5-104规约通信报文解释,.,时钟同步报文,68 14 54 22 04 42 67 01 06 00 01 00 00 00 00 08 06 15 06 D2 08 07,S帧报文,68 04 01 00 12 00,IEC60870-5-104规约通信报文解释,.,U帧报文,04 07 00 00 00,04 0B 00 00 00,04 13

21、00 00 00,04 23 00 00 00,04 43 00 00 00,04 83 00 00 00,IEC60870-5-104规约通信报文解释,.,站初始化 时钟同步 总召唤和组召唤 遥控过程 遥调过程,IEC60870-5-104典型传输过程分析,.,IEC60870-5-104典型传输过程分析,.,总召唤上送报文,IEC60870-5-104典型传输过程分析,.,IEC60870-5-104典型传输过程分析,遥控过程,.,必须具备网络环境，不能用于串行通信 通信双方必须分配确定的IP地址 通信双方设置合理的路由 通信双方具有固定的角色（主站-客户端、厂站-服务器端） 通信双方的IP地址必须进行注册保证数据安全 双机切换时通信异常应能及时转移至备机 双网切换时应能及时转移至备网 避免两种极端现象（网络链路建立就盲目发送数据、每发送一条报文就等待对方确认） 需要严格遵循超时时间和K、W值的约束,IEC608