AC电力公司配网自动化101104通信规约实施细则

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1、北京电力公司配网101/104通信规约实施细则2005-04-10 发布2005-4-10 实施 北京电力公司 发布目 录前 言11 范围和对象22 引用标准23 一般规则24 帧格式34.1 101规约固定帧格式34.2 101规约可变帧长格式34.3链路控制域的定义44.4 104规约帧格式64.5 ASDU基本格式74.6 关于链路地址与ASDU公共地址74.7类型标识TYP84.8可变结构限定词VSQ94.9传输原因94.10信息体地址及组号分配114.11信息元素115 应用功能及应用服务数据单元（ASDU）205.1初始化过程205.2实时数据的收集215.3电能量冻结与召唤275

2、.4控制命令285.4时钟对时315.5测试过程325.6终端设备状态325.7 参数设定325.8历史数据的召唤346 附加说明437 北京配网自动化终端传输协议互操作定义447.1链路地址、应用层选择447.2 ASDU类型选用457.3 文件传输467.4适用范围477.5推荐的信息表47前 言IEC60870-5-101自1995年出版以来，在变电、配电自动化领域得到广泛应用。全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会推出了等同采用国际标准的我国电力行业标准DL/T 634.5101-2002。2002版的101规约将更有利于实现变、配电自动化系统设备的互操作。DL/T 634.5101

3、-2002涵盖了各种网络配置(点对点、多个点对点、多点共线、多点环型、多点星形)，各种传输模式(平衡式、非平衡式)。但在我国配电自动化领域的应用过程中，各自动化设备生产商出现了一些理解上的歧义，因而在设备接入过程中增加了不必要的成本。本实施细则参考DL/T 634.5101-2002，在传输帧格式、链路传输规则、应用功能、报文格式等方面做了明确的说明，以适应配电终端（FTU、DTU、TTU等）与数据采集系统（配电子站、前置服务器等）之间传输信息的需要，包括：遥测、遥信、电度、事件记录、历史数据等信息，以及遥控、设定值、故障信号复归等功能。随着我国电力系统光纤传输网络的飞速发展，IEC60870

4、-5-104规约也得到广泛的应用。本实施细则对104规约在配电自动化系统中的应用也作了简要说明。本细则的应用服务数据单元均直接采用标准规约的定义，是标准规约的一个子集。这样可以使大多数的配电终端实现直接通信而不必修改规约，保持了设备及标准规约的兼容性。本细则不规定通信过程，各应用功能的通信过程应参考标准规约。对于本文件没有涉及的内容以及有争议的内容以国家标准规约为准，请参考如下文件：GB/T 18657.1-2002 远动设备与系统 第5部分：传输规约 第1篇：传输帧格式（IDT.IEC60870-5-1:1990）GB/T 18657.2-2002 远动设备与系统 第5部分：传输规约 第2篇

5、：链路传输规则（IDT.IEC60870-5-2:1990）GB/T 18657.3-2002 远动设备与系统 第5部分：传输规约 第3篇：应用数据的一般结构（IDT.IEC60870-5-3:1990）GB/T 18657.4-2002 远动设备与系统 第5部分：传输规约 第4篇：应用信息元素定义和编码（IDT.IEC60870-5-4:1990）GB/T 18657.5-2002 远动设备与系统 第5部分：传输规约 第5篇：基本应用功能（IDT.IEC60870-5-5:1990）DL/T 634.5101-2002 基本远动任务配套标准DL/T634.5104-2002 采用标准传输协议

6、集的IEC60870-5-101网络访问本细则由北京电力公司提出，由中国电力科学研究院负责起草，并征求了全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会的专家谭文恕、刘佩娟的意见。1 范围和对象IEC60870-5-101为两个具有永久连接电路的主站与子站间传输基本远动信息提供了一套协议集。本细则参考DL/T 634.5101-2002和IEC60870-5-104标准规约，在传输帧格式、链路传输规则、应用功能、报文格式等方面，采用标准规约的规定；并针对配电自动化系统的特殊应用（如：参数设置、复归故障信号、历史数据召唤等）方面提出了明确的建议（包括类型标识、文件格式、数据传输过程等）。目的是使得兼容配

7、电终端设备之间达到良好的互操作性。 2 引用标准IEC 60050(371):1984 , 国际电工词汇 (IEV)第371章：远动IEC 60870-5-1:1990 , 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第1篇 传输帧格式 IEC 60870-5-2:1992 , 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第2篇 链路传输规则IEC 60870-5-3:1992, 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第3篇 应用数据的一般结构IEC 60870-5-4:1993, 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第4篇 应用信息元素的定义和编码IEC 60870-5-5:1995, 远动设备及系统 第5部

8、分 传输规约 第5篇 基本应用功能IEC 60870-5-101:2002 基本远动任务配套标准IEC 60870-5-104:2002 采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问3 一般规则 DL/T 634.5101-2002是基于三层参考模型“增强性能体系结构”。 用户进程应用层链路层物理层 首先，物理层支持下述网络配置：点对点多个点对点多点星形多点共线 多点环形其次，链路层采用帧格式FT1.2，允许采用固定帧长和可变帧长，也可采用单个控制字符。帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前，高位在后；低字节在前，高字节在后。校验方式为偶校验。目前，我国配电自动化领域的通

9、信网络多改造为光纤环网，还有一部分采用无线传输（GPRS或CDMA）。一个主站可能管理上万台配电终端设备，为加快数据的刷新速率，保证事件的快速传输，一般要求平衡式传输，即主站定时查询与子站主动上报相结合。4 帧格式4.1 101规约固定帧格式启动字符（10H）链路控制域（C）链路地址域（A）帧校验和（CS）结束字符（16H）帧校验和CS为链路控制域与链路地址域的八位位组算术和，不考虑进位位。4.2 101规约可变帧长格式起始字符（68H）长度L固定长度长度L的报文头起始字符（68H）控制域C控制域用户数据区地址域A地址域用户数据（应用层）校验和CS帧校验和结束字符（16H）长度L为用户数据区八

10、位位组的个数，帧校验和CS为用户数据区的八位位组算术和，不考虑进位位。4.3链路控制域的定义D7D6 D5D4D3D0传输方向位DIR启动标志位PRM帧计数位FCB帧计数有效位FCV功能码要求访问位ACD保留注：DIR位仅用于平衡方式，非平衡传输方式下，DIR位为保留位，置0。DIR=0：表示此帧报文是由主站发出的下行报文；DIR=1：表示此帧报文是由终端发出的上行报文。PRM =1：表示此帧报文来自启动站；PRM =0：表示此帧报文来自从动站。l 帧计数位FCB当帧计数有效位FCV=1时，FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。FCB位用来防止信息传输的丢失和重复。启动站

11、向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输服务时，将FCB取相反值。启动站保存每一个从动站FCB值，若超时未收到从动站的报文，或接收出现差错，则启动站不改变FCB的状态，重复原来的发送/确认或者请求/响应服务。复位命令中的FCB=0，从动站接收复位命令后将FCB置“0”。l ACD请求访问位ACD位用于上行响应报文中。ACD=1 表示终端有1级数据等待访问，ACD=0表示终端无1级数据等待访问。ACD置“1”和置“0”规则：自上次收到报文后发生新的重要事件，ACD位置“1”；收到主站请求事件报文并执行后，ACD位置“0”。l 帧计数有效位FCVFCV=1：表示FCB位有效；FCV=0：表示

12、FCB位无效。l 功能码定义a） 非平衡链路层服务的组合主站子站复位远方链路 认可否定认可复位用户进程 认可否定认可发送/确认用户数据 认可否定认可发送/无回答用户数据无回答访问请求响应：链路状态请求/响应请求链路状态响应：链路状态请求/响应请求1级数据 用户数据无所请求的用户数据请求/响应请求2级数据 用户数据无所请求的用户数据b） 平衡链路层服务的组合主站子站复位远方链路 认可否定认可复位用户进程 认可否定认可发送/确认用户数据 认可否定认可发送/无回答用户数据无回答请求/响应请求链路状态响应：链路状态4.4 104规约帧格式ASDUAPDUAPCI长度起动字符 68H APDU 长度(最

13、大, 253)发送序列号发送序列号接收序列号接收序列号IEC 60870-5-101和 IEC 60870-5-104定义的ASDU信息传输格式类型（ I格式）的控制域比特 8 7 6 5 4 3 2 1 发送序列号 N(S) 八位位组1八位位组 2八位位组3八位位组 40 发送序列号 N(S) 接收序列号 N(R) 0 接收序列号 N(R)编号的监视功能类型（S格式）的控制域八位位组1比特 8 7 6 5 4 3 2 1八位位组 20010八位位组 3 接收序列号N(R) 0八位位组 4 接收序列号N(R)未编号的控制功能类型的控制域 (U 格式 )八位位组1比特 8 7 6 5 4 3 2

14、 1八位位组2TESTFRSTOPDTSTARTDT11确认生效确认生效确认生效八位位组3000八位位组40以上的传输控制可以实现应用层的诊断、确认、重传、开始/停止等功能，而应用层的功能，除与101一致外，可以实现信息帧编号的诊断，使信息传输更加可靠。网络传输的端口号定义为2404。4.5 ASDU基本格式类型标识TYP可变结构限定词VSQ传输原因COTASDU公共地址信息体地址信息信息4.6 关于链路地址与ASDU公共地址链路地址是根据链路层的结构情况定的，ASDU公共地址是根据应用层的情况定的。在点对点通信时，二者可以相同。但在某些情况下，一个链路地址下可以有多个ASDU公共地址。例如，

15、在配电网络中，一个光端机下面可接多个配电终端。ASDU公共地址是指配电终端的实际地址，占用一个或两个八位位组，是一个系统参数。若一个特定系统中所有站在同一时刻同时启动同一个应用功能，如：用时钟同步命令去同步当地时钟或者由计数量召唤命令去冻结电能累计量，可采用广播地址FFH或FFFFH。4.7类型标识TYP类型标识占1 byte。类型标识定义了信息对象的结构、类型和格式。一个应用服务数据单元内全部信息对象有相同的结构、类型和格式。这里仅列出配电自动化系统可能用到的一部分。全部定义请参考标准101规约。在监视方向上的过程信息的类型标识： ：= 单点信息 M_SP_NA_1 ：= 双点信息 M_DP

16、_NA_1 ：= 测量值, 规一化值 M_ME_NA_1 ：= 累计量 M_IT_NA_1 ：= 测量值, 不带品质描述词的规一化值 M_ME_ND_1 ：= 带CP56Time2a时标的单点信息 M_SP_TB_1 ：= 带CP56Time2a时标的双点信息 M_DP_TB_1 ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 规一化值 M_ME_TD_1 ：= 带CP56Time2a时标的累计量 M_IT_TB_1 在控制方向的过程信息的类型标识：= 双点命令 C_DC_NA_1 在监视方向的系统命令的类型标识： ：= 初始化结束 M_EI_NA_1在控制方向的系统命令的类型标识：= 总召唤命令

17、 C_IC_NA_1 ：= 计数量召唤命令 C_CI_NA_1 ：= 读命令 C_RD_NA_1 ：= 时钟同步命令 C_CS_NA_1 ：= 测试命今 C_TS_NA_1 ：= 复位进程命令 C_RP_NA_1 ：= 延时获得命今 C_CD_NA_1 在控制方向的参数命令的类型标识：= 测量值参数, 规一化值 P_ME_NA_1 文件传输的类型标识： ：= 文件准备就绪 F_FR_NA_1 ：= 节准备就绪 F_SR_NA_1 ：= 召唤目录, 选择文件, 召唤文件，召唤节 F_SC_NA_1 ：= 最后的节,最后的段 F_LS_NA_1 ：= 认可文件,认可节 F_AF_NA_1 ：= 段

18、 F_SG_NA_1 ：= 目录 F_DR_NA_14.8可变结构限定词VSQ bit 8 7 6 5 4 3 2 1 SQ 26 数目 20 可变结构限定词 SQ ： 0 由信息对象地址寻址的单个信息元素。应用服务数据单元可以由一个或者多个同类的信息对象所组成。数目N是一个二进制数，它定义了信息对象的数目。SQ ： 1由信息对象地址来寻址的同类信息元素序列(即同一种格式测量值)，信息对象地址是顺序信息元素的第一个信息元素的地址。后续信息元素的地址是从这个地址起顺序加1。4.9传输原因在应用服务数据单元中，传送原因占用1或2个字节，配电自动化系统推荐使用2个字节，其格式如下： Bit 8 7

19、6 5 4 3 2 1 T P/N 25 原 因 20 传送原因 源发地址 每个系统任选T：= 0 未试验 =1 试验P/N位用以对由启动应用功能所请求的激活以肯定或者否定确认。 ：= 0 肯定确认 ：=1否定确认原因： ： 未用 ： 周期、循环 ： 背景扫描 ：突发(自发) ： 初始化 ：请求或者被请求 ：激活 ：激活确认 ：仃止激活 ：仃止激活确认 ：激活终止 ：文件传输 ：保留 ：响应站召唤 ：响应第1组召唤 ：响应第2组召唤 ：响应第3组召唤 ：响应第4组召唤 ：响应第5组召唤 ：响应第6组召唤 ：响应第7组召唤 ：响应第8组召唤 ：响应第9组召唤 ：响应第10组召唤 ：响应第11组召

20、唤 ：响应第12组召唤 ：响应第13组召唤 ：响应第14组召唤 ：响应第15组召唤 ：响应第16组召唤 ：响应计数量站召唤 ：响应笫1组计数量召唤 ：响应笫2组计数量召唤 ：响应笫3组计数量召唤 ：响应笫4组计数量召唤 ：为配套标准保留(兼容范围) ：未知的类型标识 ：未知的传送原因 ：未知的应用服务数据单元公共地址 ：未知的信息对象地址4.10信息体地址及组号分配遥信：信息对象地址范围为1H-1000H。遥测：信息对象地址范围为4001H-5000H。参数： 地址范围为5001H-6000H。遥控、升降：地址范围为6001H-6200H。电能累计量：地址范围为6401H-6600H。步位置信

21、息：地址范围为6601H-6700H。文件传送地址6802H-7000H。 组号分配：第1组第8组 遥信第9组第13组 遥测第14组 参数第15组 步位置信息第16组 远动终端状态4.11信息元素下面列出了配电自动化系统用到的信息元素的格式，是101规约的子集。 4.11.1 带品质描述词的单点信息 (SIQ) SIQ ：=CP8SPI，RES，BL，SB，NT，IV SPI=单点信息 ：=BS11 ：=开 ：=合 RES=RESERVE ：=BS32.4 品质描述词的定义(BL,SB,NT,IV) 见4.11.3品质描述词QDS4.11.2 带品质描述词的双点信息 (DIQ) DIQ ：=C

22、P8DPI，RES，BL，SB，NT，IV DPI=双点信息 ：=UI21.2 ：=不确定或中间状态 ：=确定状态开 ：=确定状态合 ：=不确定或中间状态 RES=RESERVE ：=BS32.4 品质描述词的定义(BL,SB,NT,IV) 见4.11.3品质描述词QDS。4.11.3 品质描述词(单个八位位组)(QDS) 品质描述词由5个品质比特组成，它们可彼此独立地设置。品质描述词向控制站提供了关于信息对象的额外的品质信息。QDS ：=CP8OV，RES，BL，SB，NT，IV OV ：=BS11 ：=未溢出 ：=溢出 RES=RESERVE ：=BS32.4 BL ：=BS15 ：=未被

23、封锁 ：=被封锁 SB ：=BS16 ：=未被取代 ：=被取代 NT ：=BS17 ：=当前值 ：=非当前值 IV ：=BS18 ：=有效 ：=无效OV=溢出/未溢出信息对象的值超出了预先定义值的范围(主要适用模拟量值) BL=被封锁/未被封锁信息对象的值为传输而被封锁，值保持封锁前采集的状态。封锁和解锁可以由当地联锁机构或当地自动原因启动。 SB=被取代/未被取代 信息对象的值由值班员(调度员)输入或者由当地自动原因所提供。NT=当前值/非当前值若最近的刷新成功则值就称为当前值，若一个指定的时间间隔内刷新不成功或者其值不可用,值就称为非当前值。IV=有效/无效若值被正确采集就是有效，在采集功

24、能确认信息源的反常状态(装置不能工作或非工作刷新)则值就是无效。在这些条件下没有定义信息对象的值。标上无效用以提醒使用者，此值不正确而不能使用。4.11.4规一化值(NVA)NVA ：=F161.16 没有定义测量值的分辨率，如果测量值的分辨率比LSB的最小单位粗，则这些LSB位设置为零。4.11.5二进制计数器读数(BCR)BCR ：=CP40计数器读数,顺序记法计数器读数：=I321.32 顺序记法 ：=CP8SQ,CY,CA,IV SQ=顺序号 ：=UI533.37 CY=进位 ：=BS138 ：=在相应的累加周期内计数器未溢出 ：=在相应的累加周期内计数器溢出 CA=计数量被调整 ：=

25、BS139 ：=上次读数后计数器未被调整 ：=上次读数后计数器被调整 IV=无效 ：=BS140 ：=有效 ：=无效 SQ=顺序号 CY=进位(当值由+2+31-1加1以后变成零或由 -2+31变成零发生计数器溢出)CA=计数器被调整(如计数器初始化为某个值，例如在启动时设置为零或其它某个值，认为计数器被调整)IV=无效注：由值确定 CA、CY、IV是否修改。它们可出现在对计数量召唤命令的响应中，或者在完成计数量冻结、冻结和复位命令的自动内部功能的响应中。4.11.6单命令（SCO)SCO=单命令 ：=CP8SCS,BS1,QOC SCS=单命令状态 ：=BS11 ：=开 ：=合RES=备用：

26、=BS12QOC= ：=CP63.8QU,S/E 见4.11.14QOC4.11.7双命令 (DCO)DCO=双命令 ：=CP8DCS,BS1,QOCDCS=双命令状态 ：=UI21.2 ：=不允许 ：=开 ：=合 ：=不允许QOC= ：=CP63.8QU,S/E 见4.11.14QOC4.11.8七个八位位组二进制时间(CP56Time2a)CP56Time2a =CP56毫秒，分，保留1，无效，小时，保留2，夏季时间，日，星期的某天，月，保留3，年，保留427 Millisecond 20215 Millisecond 28IV RES1 25 Minutes 20SU RES2 24 H

27、ours 2022DAY OF WEEK 20 24 DAY OF MONTH 20RES3 23 Month 20RES4 26 Years 20在本配套标准中未采用夏季时间, SU设置为0。Millisecond:=UI16116, Minutes:=UI61722,RES1:=BS123, RES2:=BS3031,RES3:=BS4548,Invalid:=BS124 :=有效 :=无效，Hours:=UI52529,Month:=BS44144,Day of month:=UI53337,Day of week:=UI33840,Years:=UI74955,RES4:=BS156

28、4.11.9初始化原因(COI)COI ：=CP8UI71.7,BS18 UI71.7 ：=当地电源合上 ：=当地手动复位 ：=远方复位BS18 ：=未改变当地参数的初始化 ：=改变当地参数后的初始化4.11.10召唤限定词(QOI) QOI ：=UI1.8 ：响应站召唤 ：响应第1组召唤 ：响应第2组召唤 ：响应第3组召唤 ：响应第4组召唤 ：响应第5组召唤 ：响应第6组召唤 ：响应第7组召唤 ：响应第8组召唤 ：响应第9组召唤 ：响应第10组召唤 ：响应第11组召唤 ：响应第12组召唤 ：响应第13组召唤 ：响应第14组召唤 ：响应第15组召唤 ：响应第16组召唤 4.11.11计数量召唤

29、命令限定词(QCC)QCC ：=CP8RQT,FRZ RQT=请求 ：=UI61.6 ：请求计数量第1组 ：请求计数量第2组 ：请求计数量第3组 ：请求计数量第4组 ：总的请求计数量 FRZ=冻结 ：=UI27.8 ：=读(无冻结和复位) ：计数量冻结不带复位（被冻结的值为累加值） ：计数量冻结带复位（被冻结的值为增量信息） ：计数量复位 由FRZ码所规定的动作仅用于由RQT码所规定的组。4.11.12测量值参数限定词(QPM)QPM ：CP8KPA,LPC,POPKPA=参数类别 ：UI61.6 ：门限值 ：平滑系数(滤波时间常数) ：传送测量值的上限 ：传送测量值的下限 LPC= 当地参数

30、改变 ：=BS17 ：=未改变 ：改变 POP= 参数在运行 ：=BS18 ：=运行 ：未运行 若LPC和POP没用时设置为0。在被控站有缺省值定义的当地参数可由总召唤过程查询。如果这些参数不用总召唤传定，可用组1至16进行。门限值是测量值最小改变量，改变量超过此值将引起测量值传输。传输的上下限值是测量值超过它将引起测量值传输。每个系统由唯一的信息对象地址为每一种参数进行定义。4.11.13参数激活限定词(QPA)QPA ：UI81.8 ：激活/仃止激活这之前装载的参数(信息对象地址=0) ：激活/仃止激活所寻址信息对象的参数 ：激活/仃止激活所寻址的持续循环或周期传输的信息对象 激活/仃止激

31、活在传输原因中定义。4.11.14命令限定词(QOC)QOC ：CP6QU,S/EQU ：UI53.7 ：短脉冲持续时间(断路器)，持续时间由被控站内的系统参数所确定 ：长脉冲持续时间，持续时间由被控站内的系统参数所确定 ：持续输出 S/E= ：=BS18 ：=执行 ：选择 4.11.15复位进程命令限定词(QRP)QRP ：UI81.8 ：=未采用 ：进程的总复位 ：复位事件缓冲区等待处理的带时标的信息 4.11.16文件准备就绪限定词(FRQ) FRQ ：CP8UI71.7,BS18 UI71.7 ：=缺省 ：=为本配套标准的标准定义保留(兼容范围) ：=为特定使用保留(专用范围) BS18 ：=选择、请求、仃止激活、或删除的肯定确认 ：选择、请求、仃止激活、或删除的否定确认 4.11.17节准备就绪限定词(SRQ) SRQ ：CP8UI71.7,BS18 UI71.7 ：=缺省 ：=为本配套标准的标准定义保留(兼容范围) ：=为特定使用保留(专用范围) BS18 ：=节准备就绪 ：节未准备就绪4.11.18选择和召唤限定词(SCQ) SCQ ：CP8UI41.4,UI45.8 UI41.4 ：=选择文件 ：=请求文件 ：=仃止激活文件 ：=删除文件 ：=选择节 ：=请求节 ：=仃止激活节 UI45.8