電力系統(tǒng)IEC104規(guī)約典型報(bào)文應(yīng)用解析

張俊偉,關(guān) 峰,汪文熙,高勛輝,趙 亮

（1.南瑞集團(tuán)公司（國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院），江蘇南京，211106；2.遠(yuǎn)景能源（南京）軟件技術(shù)有限公司，江蘇南京，211100；3.國(guó)網(wǎng)遼寧本溪供電公司，遼寧本溪，117000）

電力系統(tǒng)IEC104規(guī)約典型報(bào)文應(yīng)用解析

張俊偉1,關(guān) 峰1,汪文熙2,高勛輝1,趙 亮3

（1.南瑞集團(tuán)公司（國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院），江蘇南京，211106；2.遠(yuǎn)景能源（南京）軟件技術(shù)有限公司，江蘇南京，211100；3.國(guó)網(wǎng)遼寧本溪供電公司，遼寧本溪，117000）

在變電站雙平面不斷接入調(diào)控中心的工程實(shí)踐中，闡述了基于國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度接入新規(guī)范要求之下電力系統(tǒng)IEC104規(guī)約的應(yīng)用環(huán)境、基本規(guī)則、體系結(jié)構(gòu)、以及規(guī)約傳輸?shù)臋C(jī)制與流程，并分析了基于數(shù)據(jù)網(wǎng)雙通道互備運(yùn)行機(jī)制下IEC104規(guī)約的幀格式和典型報(bào)文。

IEC104規(guī)約；典型報(bào)文；調(diào)控中心；數(shù)據(jù)網(wǎng)

0 引言

IEC 60870-5-104是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的是中國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 634.5104-2002協(xié)議。該協(xié)議是一種基于以太網(wǎng)方式與調(diào)度系統(tǒng)通訊的協(xié)議，它在以太網(wǎng)TCP/IP鏈路上傳輸IEC-870-5-101協(xié)議的ASDU應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元，實(shí)現(xiàn)與主站的通信。在變電站雙平面不斷接入調(diào)控中心的國(guó)網(wǎng)新規(guī)范要求之下，基于以太網(wǎng)通訊方式的IEC104規(guī)約已成為調(diào)控中心首選通訊協(xié)議。

1 IEC104通信協(xié)議概要

1.1 應(yīng)用環(huán)境

IEC104一般用于調(diào)度主站與變電站之間或者不同系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信。其典型設(shè)備有交換機(jī)、路由器、光纖收發(fā)器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等。

1.2 基本規(guī)則

①TCP/IP傳輸模式。②平衡方式通信。③C/S模式且端口號(hào)默認(rèn)為2404。④通過(guò)對(duì)I幀格式報(bào)文的計(jì)數(shù)及確認(rèn)來(lái)保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

1.3 規(guī)約結(jié)構(gòu)

IEC104采用OSI/RM七層協(xié)議中的5層。物理層:透明的傳輸比特流；數(shù)據(jù)連路層:將數(shù)據(jù)組裝成幀；網(wǎng)絡(luò)層:為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信；運(yùn)輸層:應(yīng)用程序進(jìn)程交代下來(lái)的任務(wù)；應(yīng)用層:面向用戶的應(yīng)用程序?qū)訑?shù)據(jù)。

1.4 機(jī)制與流程

IEC104采用主動(dòng)傳輸和問(wèn)答相結(jié)合，機(jī)制與流程如圖1。

圖1 IEC104機(jī)制與流程

1.5 幀格式

①編號(hào)的信息傳輸格式簡(jiǎn)稱I格式；②編號(hào)的監(jiān)視功能格式簡(jiǎn)稱S格式；③不編號(hào)的控制功能格式簡(jiǎn)稱U格式。

2 典型報(bào)文

2.1 測(cè)試U幀

①發(fā)送，激活傳輸啟動(dòng)：68（啟動(dòng)符）04（長(zhǎng)度）07（控制域）00 00 00。

②接收，確認(rèn)激活傳輸啟動(dòng)： 68（啟動(dòng)符）04（長(zhǎng)度）0B（控制域）00 00 00。

2.2 總召I幀和確認(rèn)S幀①發(fā)送：68（啟動(dòng)符）0E（長(zhǎng)度）（發(fā)送序號(hào)，2字節(jié)）（接收序號(hào)，2字節(jié)）64（類型標(biāo)識(shí)）01（可變結(jié)構(gòu)限定詞）（傳送原因，2字節(jié)）（公共地址，即RTU站址，2字節(jié)）（信息體地址，3字節(jié)）14（QOI，區(qū)分是總召喚還是分組召喚）。

②接收：68 04 01 00 02 00。記錄接收到的長(zhǎng)幀,雙方都可以按頻率發(fā)送,典型最多接收12幀I幀回答一S幀。

2.3 SOE報(bào)文

2.4 遙控預(yù)置報(bào)文

2.5 變化遙測(cè)報(bào)文

2.6 對(duì)時(shí)報(bào)文

3 結(jié)語(yǔ)

本文僅分析了電力系統(tǒng)IEC104規(guī)約的應(yīng)用環(huán)境、基本規(guī)則、體系結(jié)構(gòu)、以及規(guī)約傳輸?shù)臋C(jī)制與流程，并就數(shù)據(jù)網(wǎng)雙通道互備運(yùn)行機(jī)制下IEC104規(guī)約的幀格式和典型報(bào)文進(jìn)行了具體解析。這不是全部?jī)?nèi)容，解析也是典型的，但可以從示例報(bào)文中舉一反三，幫助相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行規(guī)約調(diào)試和故障診斷。

[1]辛耀中．電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1999，23(1)：40-44．

[2]謝希仁．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第6版）[M]．電子工業(yè)出版社，2013年6月．

[3]王首頂．IEC60870-5系列協(xié)議應(yīng)用指南[M]．中國(guó)電力出版社，2008年5月．

Application analysis of typical message of IEC104 protocol in power system

Zhang Junwei1,Guan Feng1,Wang Wenxi2,Gao Xunhui1,Zhao Liang3
（1.NARI Group Corporation (State Grid Electric Power Research Institute) Nanjing,Jiangsu Province 211106; 2.Vision energy (Nanjing) Software Technology Co.,Ltd.Nanjing,Jiangsu Province 211100; 3.Benxi Liaoning power supply company Benxi,Liaoning Province,117000）

In the engineering practice of substation of double plane to continue to access the control center, expounds the application environment,the new standard of State Grid Dispatching access request power system IEC104 protocol basic rules,system structure,and the mechanism of transmission and process based on the analysis of data and network backup dual channel IEC104 protocol and typical frame format based on the message mechanism.

IEC104 protocol;typical message;control center;data network

張俊偉（1982-），男，安徽界首，學(xué)士，工程師，變電站自動(dòng)化工程研究及應(yīng)用．

關(guān) 峰（1985-），男，黑龍江哈爾濱，學(xué)士，初級(jí)工程師，變電站自動(dòng)化工程應(yīng)用．