通信規(guī)約概述

一、遠(yuǎn)動通信規(guī)約

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述為了保證通信雙方能準(zhǔn)確、有效的通信，在信息發(fā)送端和接收端之間應(yīng)有一系列的約定和順序，這種規(guī)定和順序稱為通信規(guī)約（或通信協(xié)議）。我國電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信規(guī)約有兩種類型：一類是循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送（CyclicDigitalTransmission）規(guī)約，簡稱CDT規(guī)約；另一類是問答式（Polling）數(shù)據(jù)傳送規(guī)約，簡稱Polling規(guī)約。CDT規(guī)約適用于點(diǎn)對點(diǎn)信道結(jié)構(gòu)的兩點(diǎn)間遠(yuǎn)動通信，信息的傳送采用循環(huán)同步方式，數(shù)據(jù)采用幀結(jié)構(gòu)方式組織。CDT規(guī)約以廠站端為主動方傳送數(shù)據(jù)。在調(diào)度或監(jiān)控中心與廠站的遠(yuǎn)動通信中，廠站端周而復(fù)始地按規(guī)約向調(diào)度或監(jiān)控中心傳送各種遙測、遙信、SOE等

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述Polling規(guī)約適用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫屈c(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)共線、多點(diǎn)環(huán)形或多點(diǎn)星形的遠(yuǎn)動系統(tǒng)?？捎糜谡{(diào)度或監(jiān)控中心與一個或多個廠站端進(jìn)行通信。其通道可以是雙工或半雙工，信息傳輸為異步方式。

Polling規(guī)約以調(diào)度或監(jiān)控中心為主動方進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。RTU或廠站綜合自動化系統(tǒng)只有在調(diào)度或監(jiān)控中心詢問以后，才能向?qū)Ψ交卮鹦畔?。調(diào)度或監(jiān)控中心按照一定規(guī)則向各個RTU或廠站綜自系統(tǒng)發(fā)出各種詢問報文；對方按詢問報文的要求向調(diào)度或監(jiān)控中心回答各種報文。調(diào)度或監(jiān)控中心也可以按照需要向RTU或廠站綜自系統(tǒng)發(fā)出各種控制報文；對方則按照要求輸出控制信號，并向調(diào)度或監(jiān)控中心反饋相應(yīng)的報文。CDT規(guī)約與Polling規(guī)約的特性比較：1、對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊蟛煌篊DT規(guī)約只適應(yīng)點(diǎn)對點(diǎn)的簡單通道；而Polling規(guī)約能適應(yīng)點(diǎn)對點(diǎn)、多個點(diǎn)對點(diǎn)、多點(diǎn)環(huán)形、多點(diǎn)星形等幾乎所有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2、通道的使用效率不同：使用CDT規(guī)約進(jìn)行信息傳輸時，調(diào)度或監(jiān)控中心與廠站之間需連續(xù)不斷的進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，始終占用通道；Polling規(guī)約只有在需要傳送信息時才使用通道，因此允許多個RTU或廠站綜自系統(tǒng)分時共享通道資源。3、調(diào)度或監(jiān)控中心與廠站的通信控制權(quán)不同：采用CDT規(guī)約，以廠站端為主動方，廠站端遠(yuǎn)動信息連續(xù)不斷的送往調(diào)度或監(jiān)控中心，調(diào)度或監(jiān)控中心只發(fā)送遙控、遙調(diào)等命令；若采用Polling規(guī)約，則以調(diào)度或監(jiān)控中心為主動方，廠站端只有接收到詢問后，才向調(diào)度或監(jiān)控中心報告。

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述4、對通道質(zhì)量的要求不同：采用CDT規(guī)約，在信道上連續(xù)傳送信息，某遠(yuǎn)動信息一次傳送沒有成功時，可在下一次傳送中得到補(bǔ)償，信息刷新時間短，因此對通道的質(zhì)量要求不是很高；而采用Polling規(guī)約的信息傳輸是按需傳送的，即使采用了防止報文丟失和重傳技術(shù)，其對通道質(zhì)量的要求仍然較高；5、實現(xiàn)的控制水平不同：采集CDT規(guī)約的遠(yuǎn)動信息傳輸，數(shù)據(jù)采集以廠站為中心，而采用Polling規(guī)約的遠(yuǎn)動信息中心已延伸到調(diào)度或監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)處理更簡單，并可在更大的范圍內(nèi)控制電網(wǎng)的運(yùn)行；

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述6、通信控制的復(fù)雜性不同：采用CDT規(guī)約通信，信息發(fā)送方不考慮信息接收方接受是否成功，僅按照確定的順序組織發(fā)送，通信控制簡單；采用Polling規(guī)約的通信，信息發(fā)送方需要考慮接收方的接收是否成功，采用了防止信息丟失以及等待－超時－重發(fā)等技術(shù)，通信控制比較復(fù)雜。

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述CDT規(guī)約采用較早，1991年已推出最新的部頒規(guī)約DL451-1991。我國電力系統(tǒng)早期均采用CDT規(guī)約通信。由于CDT規(guī)約固有的缺點(diǎn)，到四大電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)工程引進(jìn)時，我國開始引入了Polling規(guī)約，即IEC60870-5系列規(guī)約。1997年原電力工業(yè)部頒發(fā)了國內(nèi)版本DL/T634-1997《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)|第5部分:傳輸規(guī)約|第101篇:基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》。目前，新版Polling規(guī)約DL/T634.5101-2002已得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以來，我國從國外引進(jìn)許多自動化系統(tǒng)，并且存在各種各樣版本的協(xié)議，使得不同協(xié)議的設(shè)備不能互連的問題越來越嚴(yán)重。通過多年實踐大家逐漸認(rèn)識到，如果傳輸協(xié)議不統(tǒng)一，要實現(xiàn)信息交換就必須進(jìn)行勞民傷財?shù)囊?guī)約轉(zhuǎn)換，并且還會導(dǎo)致工期拖延。目前在國內(nèi)大家普遍接受的實施方案是：近期采用DL/T634-5101-2002標(biāo)準(zhǔn)，在通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)那闆r下采用DL/T634-5104-2002，將來“變電站到控制中心通過IEC61850通信”，以實現(xiàn)數(shù)字化變電站的建設(shè)目標(biāo)。

電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動通信概述電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系IEC60870-5系列：

遠(yuǎn)動通信協(xié)議體系IEC61850系列：

變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議體系技術(shù)背景隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的信息傳輸要求不斷提高，信息傳輸方式已逐步走向數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。同時，為了降低電力通信系統(tǒng)費(fèi)用，避免多種不兼容標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)及其互相競爭；用戶和制造商都希望制定統(tǒng)一協(xié)調(diào)的體系結(jié)構(gòu)。為此國際電工委員會(IEC)電力系統(tǒng)控制及其通信技術(shù)委員(TC-57)制定了一系列調(diào)度自動化和變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)和引導(dǎo)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展，規(guī)范調(diào)度自動化及遠(yuǎn)動設(shè)備的技術(shù)性能。IEC60870-5系列（1）IEC60870-5系列（2）IECTC57WG03（遠(yuǎn)動規(guī)約）基本標(biāo)準(zhǔn)（共分5篇）第一篇 60870-5-1 傳輸幀格式（1990年）第二篇 60870-5-2 鏈路傳輸規(guī)則（1992年）第三篇 60870-5-3 應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)（1992年）第四篇 60870-5-4 應(yīng)用信息元素的定義和編碼（1992年）第五篇 60870-5-5 基本應(yīng)用功能（1995年）它們規(guī)定了傳輸幀格式、鏈路傳輸規(guī)則、應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)、應(yīng)用信息元素定義和編碼、基本應(yīng)用功能。適用于電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA-SupervisoryControlandDataAcquisition）中主站和子站（遠(yuǎn)動終端或綜合自動化系統(tǒng)）之間的數(shù)據(jù)通信IECWG03定義的遠(yuǎn)動通信協(xié)議分為兩層，一是鏈路層，由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述：一是應(yīng)用層，基礎(chǔ)部分由IEC60870-5-3、IEC60870-5-4、IEC60870-5-5描述。IEC60870-5系列（3）IEC60870-5-101：基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)。（1995年）IEC60870-5-102：電能累積量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn)。（1996年）IEC60870-5-103：繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)。（1997年）IEC60870-5-104：適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎EC60870-5-101。（2000年）將101規(guī)約應(yīng)用于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上。

基本標(biāo)準(zhǔn)是制定和理解配套標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，配套標(biāo)準(zhǔn)都要引用基本標(biāo)準(zhǔn)。配套標(biāo)準(zhǔn)針對具體應(yīng)用作了具體規(guī)定，使基本標(biāo)準(zhǔn)的原則更加明確。等同采用基本標(biāo)準(zhǔn)和配套標(biāo)準(zhǔn)有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)動設(shè)備的互操作性。設(shè)備的互操作性是指來自同一或不同制造商的兩個以上智能電子設(shè)備交換信息、使用信息、正確執(zhí)行規(guī)定功能的能力。為了實現(xiàn)互操作性，要制定傳輸協(xié)議國際和國家標(biāo)準(zhǔn)，還必須由第三方對制造廠生產(chǎn)的智能電子設(shè)備的協(xié)議進(jìn)行測試。為了在兼容的遠(yuǎn)動設(shè)備之間達(dá)到互換的目的，國際電工委員會TC-57技術(shù)委員會又在IEC60870-5系列基本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種應(yīng)用情況下的不同要求制定了一系列的配套標(biāo)準(zhǔn)。IEC60870-5系列（4）IEC60870-5-101IEC60870-5-101:1995→DL/T634-1997IEC60870-5-101:2002

→DL/T634.5101-2002

《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)|第5部分:傳輸規(guī)約|第101篇:基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》IEC60870-5-102

DL/T719-2000《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5部分:傳輸規(guī)約第102篇:電力系統(tǒng)電能累計量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn)》IEC60870-5-103

DL/T667-1999《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)|第5部分:傳輸規(guī)約|第103篇:繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)》

IEC60870-5-104

DL/T634.5104-2002《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)|第5部分:傳輸規(guī)約|第104篇:采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101的網(wǎng)絡(luò)訪問》IEC60870-5系列（5）IEC61850系列(1)今天采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒃絹碓蕉?，網(wǎng)絡(luò)的帶寬寬、CPU處理能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價格降低使利用網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息成為可能。為此，1995年IECTC57專門成立了三個工作組（WG10/11/12）進(jìn)行新標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，這在歷史上是很少見的。第10工作組負(fù)責(zé)變電站數(shù)據(jù)通信協(xié)議的整體描述和總體功能要求；第11工作組負(fù)責(zé)站級數(shù)據(jù)通信總線的定義；第12工作組負(fù)責(zé)控制柜級（過程級）數(shù)據(jù)通信協(xié)議的定義。這幾種模型都是基于ISO9506MMS的，變電站的數(shù)據(jù)通信總線可以直接訪問控制中心，不需要另加網(wǎng)關(guān)（Gateway），是一種將變電站內(nèi)數(shù)據(jù)通信協(xié)議與廣域網(wǎng)協(xié)議組合在一起的體系結(jié)構(gòu)。TC57在1999年9月召開的京都年會的戰(zhàn)略會議（SPAG)上決定在將來5－10年內(nèi)