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自動(dòng)化系統中的幾種常見(jiàn)規約分析
摘要：文章闡述調度自動(dòng)化系統幾種常見(jiàn)遠動(dòng)傳輸規約，并對這些規約的特點(diǎn)和具體格式進(jìn)行分析，提高對規約的認識了解，為通信過(guò)程中規約的準確應用提供基礎，為電網(wǎng)調度需要的數據和信息的正確性、實(shí)時(shí)性、可靠性提供保障。
關(guān)鍵詞“CDT 101 104 報文
遠動(dòng)規約，也叫協(xié)議，是指在電力系統中，為準確及時(shí)的在變電站和調度中心進(jìn)行數據通信，而制定的一套關(guān)于信息傳輸順序、格式和內容的約定。隨著(zhù)電網(wǎng)規模的日益擴大和規�；�，各地調度對變電站內數據的數量和質(zhì)量有了越來(lái)越高的要求，從而使遠動(dòng)規約在數據傳輸過(guò)程中的地位也越來(lái)越重要。同時(shí)選擇適當的規約則變成了一項很重要的內容。
目前系統中常用的規約主要分為三類(lèi)：CDT規約;IEC60870-5-101規約;IEC60870-5-104規約。本文將分別對其進(jìn)行介紹。
一、CDT規約
(1)CDT規約是一種典型的循環(huán)式傳送規約，全稱(chēng)Cyclic Data Transmission，也稱(chēng)為循環(huán)式數據傳輸規約。特點(diǎn)是無(wú)論主站是否要求，子站都按一定順序不停地循環(huán)往主站發(fā)送數據。它不僅適用于點(diǎn)對點(diǎn)的遠動(dòng)通道結構及以循環(huán)字節同步方式傳送遠動(dòng)信息的遠動(dòng)設備與系統，還適用于調度所間以循環(huán)式遠動(dòng)規約轉發(fā)實(shí)時(shí)遠動(dòng)信息的系統。
(2)報文組成
由同步字+控制字+信息字組成
同步字：由6個(gè)字節組成EB90EB90EB90或者為D709D709D709
控制字：由6個(gè)字節組成
控制字節+幀類(lèi)別+信息字數+原站址+目的站址+校驗碼
信息字：由6個(gè)字節組成 功能碼+信息字+校驗碼
功能碼和校驗碼各占一個(gè)字節，信息字占四個(gè)字節
CDT規約傳輸的遙信量、遙測量、遙控量個(gè)數分別為512、256、256，對于一個(gè)普通的35kV變電站，容量足夠，因此CDT規約在35kV及以下的變電站和用戶(hù)站應用非常廣泛.同時(shí)由于大部分廠(chǎng)家的通信設備及系統都已支持CDT方式的遠動(dòng)轉發(fā)，且在電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統中CDT規約與各廠(chǎng)站進(jìn)行通信，切實(shí)可靠，由此，對CDT規約進(jìn)行必要的熟悉和了解，清楚其中的通信過(guò)程，以及固定或約定的工作模式.是很有必要的。
二、IEC60870-5-101規約
(1)101規約是面向電力自動(dòng)化系統應用的規約它是一種傳輸機制成熟的問(wèn)答式異步串行規約，內容包括上行信息和下行信息，其具體內容分別為：上行信息：遙測，遙信，遙脈，終端設備狀態(tài);下行信息：遙控，設點(diǎn)，對時(shí)。
(2)IEC101的報文格式
101共包括三種報文格式：?jiǎn)蝹�(gè)字符;固定幀長(cháng)報文;可變幀長(cháng)報文。
●單個(gè)字符 E5
簡(jiǎn)單;明了;效率高。用于一般確認;僅用于對應用報文的回答文的回答;
●固定幀長(cháng)報文
10H+控制域+鏈路地址+幀校驗和+16H
控制域：由八個(gè)字節組成
表1：控制域報文內容
D7 D6 D5 D4 D3-D0
啟動(dòng)標志 幀計數位 幀計數有效 功能碼
●可變幀長(cháng)報文
表2：可變幀報文報文內容
68H 固定報文頭
Length
Length
68H
控制域 Length Byte
鏈路地址
應用服務(wù)數據單元
幀校驗和 固定報文尾
16H
(3)101規約和CDT規約的對比分析
CDT規約是循環(huán)上送規約，無(wú)論主站要不要，或者數據有沒(méi)有變化，數據都按照固定的幀格式向上傳送。101規約是問(wèn)答數據傳送方式，由主站開(kāi)始發(fā)出詢(xún)問(wèn)報文，而后廠(chǎng)站回答主站需要的數據，如果數據沒(méi)有變化，則不傳送，數據更新的速率得到了很大的提高。然而在遙信變位傳送時(shí)，CDT規約中遙信變位的傳送是采用連插3個(gè)遙信變位字的機制，其級別最高;101規約中，廠(chǎng)站要告知主站，主站再通過(guò)下發(fā)詢(xún)問(wèn)一級數據的報文，接受遙信變位的報文，實(shí)時(shí)性要略差一下。
從信息量容量來(lái)看，101規約能傳送的信息量要遠遠大于CDT規約。101規約通過(guò)改變起始地址，還可以靈活的分配遙測、遙信的數據量。CDT規約中，遙測量的數據長(cháng)度是11位，還有一位符號位，滿(mǎn)碼值為2047。101規約中，遙測量的數據長(cháng)度是15位，還有一位符號位，滿(mǎn)碼值為32767，數據的精度更高。
三、IEC 61850-5-104規約簡(jiǎn)介
(1)104傳輸規約是在IECl01規約基礎上，采用專(zhuān)用Internet網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行調度通訊的協(xié)議標準，1是101規約應用的網(wǎng)絡(luò )化。它與101規約不同點(diǎn)主要體現在通道上，104規約采用的是網(wǎng)絡(luò )通道，帶寬以2M為佳，需要專(zhuān)用的光纖和數據網(wǎng)，同時(shí)需要配套的輔助設備，如交換機、路由器、光纖收發(fā)器、協(xié)議轉換器等。104規約必須與101規約同時(shí)配套使用。
(2)IEC104協(xié)議的基本報文格式
表3：104報文基本格式
68H
應用規約數據單元長(cháng)度
控制域一
控制域二
控制域三
控制域四
應用服務(wù)數據單元
幀校驗和
16H
●I-格式
信息傳輸格式類(lèi)型(Information transmit format)，簡(jiǎn)稱(chēng) I-FORMAT。用于傳輸含有信息體的報文和確認對方I格式的信息報文
68H+Length+發(fā)送序號低字節+發(fā)送序號高字節+接收序號低字節+接收序號高字節 該格式報文傳送的是具體的信息內容，也可以說(shuō)是帶數據的傳輸格式
●S-格式
計數的監視功能類(lèi)型(Numbered supervisory functions)，簡(jiǎn)稱(chēng) S-FORMAT。用于傳輸對站端確認的報文
68H+Length+01+00+接收序號低字節+接收序號高字節
該格式報文傳送的沒(méi)有具體的信息內容，是用來(lái)對站端所發(fā)信息報文的確認
●U-格式
不計數的控制功能類(lèi)型(Unnumbered control function)，簡(jiǎn)稱(chēng) U-FORMAT。用于傳輸鏈路控制命令的報文
68H+Length+控制域一+000000
其中控制域一的格式為：
表4：控制域一報文
TESTFR STOPDT STARTDT 1 1
確認 命令 確認 命令 確認 命令
(3)104規約與101規約的識別
IEC101的信息報文的頭是68LL68，尾是16;IEC104的信息報文的頭是68L，沒(méi)有固定的尾。101規約以自己發(fā)送為目的，發(fā)送方不停將變化報文上送，不論主站是否確認都是連續上送。104規約則以對方接收為目的，主站必須有了確認后廠(chǎng)站才上送一條變化報文，看上去是一問(wèn)一答。
四、結語(yǔ)
目前，國內調度通信網(wǎng)接口和協(xié)議的標準化還有很多問(wèn)題，由于各個(gè)廠(chǎng)家對規約認識和理解上的差異，造成站內不同廠(chǎng)家設備之間或是與遠方調度主站、集控站系統在通信過(guò)程引發(fā)各類(lèi)問(wèn)題也很多，在目前的一段時(shí)期之內，CDT規約、101規約和104規約仍為大多數變電站采用。因此，了解這幾種規約的報文形式和內涵在目前的時(shí)期內仍是極為重要的。
參考文獻：
[1]DL/T634.5101-2002 /IEC60870-5-101：2002(基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準)應用規范.
[2]IEC60870-5-101 華東電網(wǎng)應用規范(修改稿).
[3]IEC60870-5-104：2000遠動(dòng)設備及系統 第5-104部分傳輸規約采用標準傳輸文件集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn).
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