南方电网DL6345101远动协议实施细则.docx
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南方电网DL6345101远动协议实施细则.docx
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南方电网DL6345101远动协议实施细则
南方电网DL/T634.5101-2002远动协议实施细则
中国南方电网有限责任公司发布
目次
前言
为规范南方电网DL/T634.5101-2002协议的使用,指导南方电网远动系统建设、改造和运行工作,根据国家和行业有关标准、规程和规范,制定本细则。
本实施细则由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。
本实施细则由中国南方电网有限责任公司系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心)提出、归口管理和负责解释。
本实施细则起草单位:
中国南方电网有限责任公司系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心)
本实施细则参加单位:
广东省电力调度控制中心、广西电网调度控制中心、云南电网电力调度控制中心、贵州电力调度控制中心、海南电力调度控制中心、国电南瑞科技股份有限公司
本实施细则主要起草人:
胡荣、李矛、李鹏、赵小燕、刘群越、陶文伟、张喜铭、李劲、蒋亚坤、郭翔、林师、梁寿愚。
本实施细则自颁布之日起执行。
DL/T634.5101-2002远动协议南方电网实施细则
11适用范围
本实施细则规定的内容和IEC60870-5-1至IEC60870-5-5定义的标准兼容,且遵循DL/T634.5101-2002电力行业标准。
根据南方电网的实际情况,本实施细则对DL/T634.5101-2002中的报文类型以及参数的选用作了适当的规定,扩充定义了部分报文。
南方电网内的各级调度自动化系统及配网自动化系统应遵循本实施细则。
12规范性引用文件
下列标准所包含的条文,通过在本实施细则中引用而构成为本实施细则的条文。
本实施细则出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本实施细则的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T18657.1-2002远动设备及系统第5部分传输规约第1篇传输帧格式(IDT.IEC60870-5-1:
1990)
GB/T18657.1-2002远动设备及系统第5部分传输规约第2篇链路传输规则(IDT.IEC60870-5-2:
1992
GB/T18657.3-2002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(IDT.IEC60870-5-3:
1992)
GB/T18657.4-2002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(IDT.IEC60870-5-4:
1993)
GB/T18657.5-2002远动设备及系统第5部分传输规约第5篇基本应用功能(IDT.IEC60870-5-5:
1995)
IEC60050(371):
1984国际电工词汇(IEV)-第371章:
远动
IEC60870-1-1:
1988远动设备及系统第1部分:
总则第1篇:
基本原则
IEC60870-1-3:
1990远动设备及系统第1部分:
总则第3篇:
术语
IEC60870-1-4:
1994远动设备及系统第1部分:
总则第4篇:
IEC60870-5和IEC60870-6标准的远动数据传输和结构的基本概貌
DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:
2002远动设备及系统第5-101部分:
传输规约基本远动任务配套标准
ITU-TV.24建议:
1993数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的交换电路定义表
ITU-T建议V.28:
1993非平衡双流交换电路的电特性
ITU-T建议X.24:
1988在公共数据网数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的交换电路定义表
ITU-T建议X.27:
1988在数据通信领域集成电路设备一般应用的平衡双流交换电路的电特性
DL/T667∶1999远动设备及系统第5部分传输规约第103篇继电保护信息接口配套标准(idt.IEC60870-5-103:
1997)
ISO/IEC8824-1:
2000信息技术-抽象语法记法(ASN.1)-笫一部分基本记法规范
13术语和定义
配套标准(companionstandard)
配套标准是对基本标准或功能协议集的定义增加语义,它表现在对信息对象定义一些特定的用途,或定义另外的一些信息对象、服务规则和基本标准的参数。
注:
配套标准不得违反所引用的基本标准的规则,将这些基本标准的规则共同用于某一特定的活动范围时,配套标准使得这些基本标准的规则之间的关系变得更加明确。
信息对象组(groupofinformationobject)
一个信息对象的组是公共地址或信息地址一个集,它是为某一特定系统专门地定义。
注-DL/T634∶1997(neqiec60870-5-101∶1995)中的信息体本标准称为信息对象。
控制方向(controldirection)
由控制站到被控站的传输方向。
监视方向(mointordirection)
由被控站到控制站的传输方向。
系统参数(systemparameter)
系统参数或者系统-特定参数是对采用配套标准的整个远动系统有效。
远动系统由通过不同的网络配置连接起来的全部被控站和控制站所组成。
站特定参数(stationspecificparameter)
站特定参数是对某一个特定站有效。
14一般规则
本实施细则的选用原则是∶
●非平衡方式传输
●通讯参数:
串行、异步、一位起始位、一位停止位、一位偶校验位,8位数据位
●窗口尺寸为1
●报文校验方式为纵向和校验。
●单字节用0xE5
●固定帧长是5个字节
●可变帧长的帧最大长度应是一个可以改变的参数(这个参数主要是对站端设备要求)
300bits/s时最大帧长度用60个字节
600bits/s时最大帧长度用100个字节
1200bits/s时最大帧长度用200个字节
大于1200bits/s时最大帧长度用255个字节
●通讯的双方严格遵循FCB、FCV的有效、无效和翻转确认、不翻转重发的过程
●一个字节的链路地址
●一个字节的数据公共单元地址
●一个字节传送原因
●二个字节信息元素地址(每种类型信息元素地址必须连续且不重复)
规约结构
IEC60870-5规约是基于三层参考模型“增强性能体系结构(EPA)”。
物理层采用ITU-T建议,在所要求的介质上提供了二进制对称无记忆传输,以保证链路层所定义的组编码方法高的数据完整性。
链路层由采用明确的链路规约控制信息(LPCI)的许多链路传输过程所组成,此链路控制信息可将一些应用服务数据单元(ASDU)当作链路用户数据,链路层采用帧格式的选集能保证所需的数据完整性、效率、以及传输方便性。
应用层包含一系列“应用功能”,它包含在源和目的之间传送的应用服务数据单元中。
本配套标准的应用层未采用明确的应用规约控制信息(APCI),它隐含在应用服务数据单元的数据单元标识符域以及所采用的链路服务类型中。
图1所示为增强性能体系结构(EPA)模型和配套标准所选用的标准定义。
从IEC60870-5-5选用的应用功能
用户进程
从IEC60870-5-4选用的应用信息元素
应用层
(第7层)
从IEC60870-5-3选用的应用服务数据单元
从IEC60870-5-2选用的链路传输规则
链路层
(第2层)
从IEC60870-5-1选用的传输帧格式
从ITU-T建议中选用
物理层(第1层)
图1配套标准所选用的标准条文
物理层
配套标准采用ITU-T建议,它定义了控制站和被控站的数据电路终接设备(DCE)和数据终端设备(DTE)之间的接口(见图2)。
数据电路终接设备(DCE)和数据终端设备(DTE)之间的接口为异步ITU-TV.24/ITU-TV.28接口。
传输通道的运行模式不同,所要求的接口信号也不相同,本配套标准定义了交换电路信号,它可能被采用,也可能不被采用。
数据电路
控制站数据电路数据电路被控站
的数据终端终接设备终接设备的数据终端
设备(DTE)(DCE)串行远动通信DCE设备DTE
图2控制站和被控站的接口和连接
注∶应当避免采用在一个给定的传输通道增加带宽利用率的数据传输方法,一般地这些方法破坏了所要求的无记忆通道编码原则,除非能证明采用此种方法不会降低在链路层中所选用帧格式的数据组编码方法的数据完整性。
链路层
IEC60870-5-2提供了采用一个控制域和一个任选的地址域的链路传输规则的选集,在站之间的链路可以按非平衡传输模式工作。
若从一个中心控制站(控制站)到几个外站(被控站)之间链路共用一条公共的物理通道,那么这些链路必须工作在非平衡式,以避免多个被控站试图在同一时刻在通道上传输。
不同的被控站在通道上传输的顺序取决于控制站的应用层的规则。
对于每一个链路,配套标准要指明唯一的地址序号,在一个特定系统中,每个地址是唯一的,或者在共用一条通道的链路组中,其地址是唯一的,后者需要一个较小的地址域,但需要控制站按通道序号来安排地址。
配套标准要指明从IEC60870-5-1的众多的帧格式中选择一种,所选用的帧格式既要达到所要的数据完整性,又要为了实现的方便性达到可接受的程度时具有的最大的效率。
配套标准规定所有链路的启动站的超时时间(T0)和从动站的最大响应时间(Trp)(见IEC60870-5-2,A.1)。
应用层
配套标准应当按照IEC60870-5-3的一般结构来定义相应的应用服务数据单元,采用IEC60870-5-4中应用信息元素的定义和编码规范来构建应用服务数据单元。
15物理层
从ISO和ITU-T标准中选用
支持下述网络配置∶
-点对点
-多个点对点
-多点星形
-多点共线
16链路层
传输帧格式FT1.2
帧格式选用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。
当传输ASDU时,采用可变帧长帧。
当没有ASDU传输时,采用固定帧长帧或者单个字符。
单字符∶E5
表1单字符格式
11100101
固定帧长∶5个字节
表2固定帧长报文格式
00010000
链路控制域
链路地址
校验码
00010110
10H是固定帧的头
16H是固定帧的尾
链路地址是1-254,由用户选用,255是广播地址。
校验码=(链路控制域+站地址)MOD256
链路控制域一个字节,但上下行所代表的意义不同
表3链路控制域格式
下行
RES
1
FCB
FCV
链路功能码
上行
RES
0
ACD
DFC
链路功能码
RES∶保留位(设置为0)
FCB∶帧计数位,被控站通过判断FCB是否翻转来决定是否重发上一帧报文
FCV∶帧计数位有效位,FCV=1表示FCB有效,FCV=0表示FCB无效。
ACD∶请求访问一级用户数据,ACD=1表示被控站有一级数据
DFC∶数据流控制位,DFC=1表示被控站不能接收后续报文
链路功能码<0-15>
启动方向的功能码和服务
从动方向所允许的功能码和服务
<0>复位远方链路
<0>确认:
认可或者
<1>确认:
否定认可
<1>复位用户进程
<0>确认:
认可或者
<1>确认:
否定认可
<3>发送/确认用户数据
<0>确认:
认可或者
<1>确认:
否定认可请求
<4>发送/无回答用户数据
无回答
<8>访问请求
<11>响应:
链路状态
<9>请求/响应请求链路状态
<11>响应:
链路状态
<10>请求/响应
请求1级用户数据
<8>响应:
用户数据或者
<9>响应:
无所请求的用户数据
<11>请求/响应
请求2级用户数据
<8>响应:
用户数据或者
<9>响应:
无所请求的用户数据
图3非平衡链路功能码
可变帧长
帧长按照一般规则的约定
表4可变帧长报文格式
68H
长度
长度
68H
链路控制域
链路地址
应用服务数据单元
校验码
16H
长度∶从链路控制域到应用服务数据单元结束的字节总长度,第三个字节是和第二个字节重合
校验码∶(链路控制域+链路地址+应用服务数据单元)MOD256
起始字符∶68H
结束字符∶16H
应用服务数据单元格式见4.2
链路传输规则
链路帧的最大帧长为一个系统(网络-特定)参数,如果需要的话,在每一个方向上的最大帧长可以不相同,但本实施细则规定按照一般规则中定义执行。
固定帧长帧没有链路用户数据。
如果需要,应采用发送/无回答、发送/确认和请求/响应的传输规则。
本配套标准不定义链路层和服务用户之间接口。
非平衡传输
非平衡传输规则
在非衡传输系统,被控站常为从动站,控制站为启动站。
在分层系统中,任何中间结点在面向外站方向,它是启动站,在面向控制站方向,
它是从动站。
控制域的RES位未用,并设置为0。
链路地址域A本细则规定为一个八位位组。
广播命令(通常指发送无回答服务)地址为255(对应一个八位位组。
发送/无回答服务用于向全部被控站发送用户数据报文(广播地址)。
在询问(问答)式系统中基本传输过程采用请求/响应服务,功能码为11(请求2级用户数据)。
为了保证系统的一级数据得到优先传输,被控站在回答控制站的2级用户数据召唤时,如果被控站既有1级用户数据又有2级用户数据,可用1级用户数据响应2级用户请求。
非平衡传输规则∶启动站仅包括一个启动链路层,从动站仅包括一个从动链路层(见图4)。
多个从动站可以和一个启动站相连接。
在启动站和特定从动站之间的兼容通信仅和这两个站有关。
从多个从动站请求数据的询问过程是启动站当地内部功能,不需要在图4至图6中显示。
这些图仅显示启动站和单个从动站。
在多于一个从动站的情况下,启动站必需记住每个从动站当前状态。
链路层站A
启动(始发)链路层是启动的
PRM=0PRM=1
PRM=0PRM=1
链路层站B
从动链路层是从动的
图4启动站和从动站非平衡式传输过程
图5启动站到从动站非平衡式传送的状态转换图
图6从动站到启动站的非平衡式传送的状态转换图
非平衡传输时延
通道传输延时TLBA的计算方法
TLBA=11╳报文长度/波特率
站端系统反应时间TR是每个系统的系统参数。
从主站发出的报文到站端接收处理的总延时时间就是T总延时=TLBA+TR
假设站端系统本身的反应时间TR是50毫秒,对于点对点通道的几种常见通讯速率,给出表5的通道传输延时和总延时的参考时间。
表5通道传输延时和帧长、传输速率、工程特定参数有关
报文长度
传输速率bit/s
TLBA(ms)
T总延时(ms)
20
300
733
783
600
367
417
1200
184
234
9600
23
73
19200
12
62
17应用服务数据单元
本配套标准规定每一个链路规约数据单元(LPDU)只有一个ASDU。
应用服务数据单元(ASDU)的唯一性
应用服务数据单元(ASDU见图7)由数据单元标识符和一个或多个信息对象所组成。
数据单元标识符在所有应用服务数据单元中有相同的结构,一个应用服务数据单元中的信息对象有相同的结构和类型,它们由类型标识域所定义。
每个应用服务数据单元包含单一类型标识和单一传送原因。
数据单元标识符的结构定义
一个八位位组类型标识;
一个八位位组可变结构限定词;
一个八位位组传送原因;
一个八位位组应用服务数据单元公共地址;
二个八位位组信息对象地址。
一组信息元素集可以是单个信息元素/信息元素集合、单个信息元素序列或者信息元素集合序列。
注∶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。
类型标识数据单元类型
可变结构限定词
传送原因(一个字节)
数据单元标识符应用服务数据单元公共地址
(一个字节)
信息对象地址
信息对象标识符
信息对象地址
信息元素集
信息体1
应用
服务时标7个八位位组ms至年信息对象时标
数据
单元
信息对象n
根据每个应用报文要求
每个应用服务数据单元中可变
数据单元标识符∶=CP16+8a+8b{TYPEIDENTIFICATION,VARIABLESTRUCTUREQUALIFIER,CAUSEOF
TRANSMISSION,COMMONADDRESS},
系统参数a∶=公共地址的八位位组数目(1个)
系统参数b∶=传送原因的八位位组数目(1个)
信息对象∶=CP8c+8d+8t{INFORMATIONOBJECTADDRESS,SETOFINFORMATIONELEMENTS,TIMETAG(opt)}
系统参数c∶=信息对象地址的八位位组数目(2个)。
可变参数d∶=信息元素集八位位组的数目
可变参数t∶=7若信息对象时标出现,0若信息对象时标不出现。
图7应用服务数据单元(ASDU)的结构
类型标识
第一个八位位组为类型标识(图8),它定义了后续信息对象的结构、类型和格式。
类型标识定义如下∶
类型标识=TYPEIDENTIFICATION∶=UI8[1..8]<1..255>
bit87654321
27
20
图8类型标识
信息对象是否带时标由标识类型的不同序号来区分。
控制站将舍弃那些类型标识未被定义的应用服务数据单元。
类型标识=TYPEIDENTIFICATION∶=UI8[1..8]<1..255>
<1..127>∶=本配套标准的标准定义(兼容范围)
<128..135>∶=为路由报文保留(专用范围)
<136..255>∶=特殊应用(专用范围)*)。
可变结构限定词
在应用服务数据单元中,其数据单元标识符的第二个八位位组定义为可变结构限定词(图9),规定如下∶
bit87654321
SQ
26
数
目
20
图9可变结构限定词
可变结构限定词域值语义定义
可变结构限定词=VARIABLESTRUCTUREQUALIFIER∶=CP8{number、SQ}
number=N=数目∶=UI7[1..7]<0..127>
<0>∶=应用服务数据单元不含信息对象
<1..127>∶=应用服务数据单元信息元素(单个信息元素或同类信息元素组合)的数目
SQ=单个或者顺序∶=BS1[8]<0..1>
<0>∶=寻址同一种类型的许多信息对象中单个的信息元素或者信息元素的集合
<1>∶=寻址ASDU单个信息对象中顺序的单个信息元素信息元素的同类集合
SQ<0>和N<0..127>∶=信息对象的数目i
SQ<1>和N<0..127>∶=每个应用服务数据单元中单个对象的信息元素或者信息元素的集合的数目j
SQ位规定寻址后续信息对象或单个信息元素/信息元素集合的方法。
SQ∶=0由信息对象地址寻址的单个信息元素或信息元素集合。
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单个信息元素或者信息元素同类集合的序列(即同一种格式测量值)由信息对象地址来寻址(见IEC60870-5-3中的5.1.5),信息对象地址是顺序单个信息元素或者信息元素集合的第一个信息元素或者集合的地址。
后续单个信息元素或者信息元素集合的地址是从这个地址起顺序加1。
数目N是一个二进制数,它定义了单个信息元素或者信息元素集合的数目。
在顺序单个信息元素或者信息元素集合的情况下每个应用服务数据单元仅安排一个信息对象。
(在回答总召唤和组召唤时必须使用SQ=1,在变化量传输时视具体情况选用SQ=1或SQ=0)。
传送原因
在应用服务数据单元中,其数据单元标识符的第三个八位位组定义为传送原因(图10),如下所示∶
传送原因
bit87654321
T
P/N
25
原
因
20
图10传送原因域
传送原因域值语义定义
传送原因=CAUSEOFTRANSMISSION∶=CP8{Cause,P/N,T}
其中Cause∶=UI6[1..6]<0..63>
<0>∶=未定义
<1..63>∶=传送原因序号
<1..47>∶=本配套标准的标准定义(兼容范围)见表14
<48..63>∶=专用范围
P/N∶=BS1[7]<0..1>
<0>∶=肯定确认
<1>∶=否定确认
T=test∶=BS1[8]<0..1>
<0>∶=未试验
<1>∶=试验
控制站将舍弃那些传送原因值没有被定义的应用服务数据单元。
将应用服务数据单元送给某个特定的应用任务(程序)时,应用任务(程序)根据传送原因的内容便于进行处理。
P/N位用以对由始发应用功能所请求的激活以肯定或者否定确认,在无关的情况下P/N置零。
表6传送原因的语义
原因=Cause∶=UI6[1..6]<0..63>
<0>∶=未用
<1>∶=周期、循环per/cyc
<2>∶=背景扫描1back
<3>∶=突发(自发)spont
<4>∶=初始化init
<5>∶=请求或者被请求req
<6>∶=激活act
<7>∶=激活确认actcon
<8>∶=停止激活deact
<9>∶=停止激活确认deactcon
<10>∶=激活终止actterm
<11>∶=远方命令引起的返送信息retrem
<12>∶=当地命令引起的返送信息retloc
<13>∶=文件传输file
<14..19>∶=为配套标准兼容范围保留
<20>∶=响应站召唤introgen
<21>∶=响应第1组召唤inro1
<22>∶=响应第2组召唤inro2
<23>∶=响应第3组召唤inro3
<24>∶=响应第4组召唤inro4
<25>∶=响应第5组召唤inro5
<26>∶=响应第6组召唤inro6
<27>∶=响应第7组召唤inro7
<28>∶=响应第8组召唤inro8
<29>∶=响应第9组召唤inro9
<30
- 配套讲稿:
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