iec60870-5-102繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)

iec60870-5-102繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)

1分配設(shè)備接口配套iec60970-5-13號(hào)應(yīng)用信息接口的傳輸規(guī)則由國際電工委員會(huì)tc57技術(shù)委員會(huì)（能源系統(tǒng)控制和通信技術(shù)委員會(huì)）發(fā)布，中國將其用作能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：l.t667-1999，于1999年10月1日正式實(shí)施。IEC60870-5-103規(guī)約(以下簡稱103規(guī)約)是用于控制系統(tǒng)與繼電保護(hù)設(shè)備信息交換中的繼電保護(hù)設(shè)備的信息接口配套標(biāo)準(zhǔn),傳送的信息主要針對(duì)繼電保護(hù)的相關(guān)信息。此標(biāo)準(zhǔn)未必一定適用于將繼電保護(hù)功能和測(cè)量、控制功能組合在同一個(gè)裝置內(nèi)并共用一個(gè)通信口的設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)的推出,在實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化的過程中,使得變電站內(nèi)一個(gè)控制系統(tǒng)的不同繼電保護(hù)設(shè)備和各種裝置達(dá)到互換,提高了繼電保護(hù)設(shè)備的安全性,有利于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)不同繼電保護(hù)設(shè)備和控制系統(tǒng)之間互聯(lián)。210物理層、鏈路層、應(yīng)用層、用戶進(jìn)程的定義103規(guī)約是在IEC60870-5系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,采用FT1.2幀格式,對(duì)物理層、鏈路層、應(yīng)用層、用戶進(jìn)程作了大量的具體的規(guī)定和定義。2.1繼電保護(hù)設(shè)備向控制系統(tǒng)傳輸?shù)膸現(xiàn)T1.2幀格式有可變幀長和固定幀長兩種,如圖1所示。固定幀長幀格式用于繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)向控制系統(tǒng)傳輸?shù)拇_認(rèn)幀,或控制系統(tǒng)向繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)傳輸?shù)脑儐枎?。可變幀長幀格式用于同控制系統(tǒng)向繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)傳輸數(shù)據(jù),或由繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)向控制系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。2.2iso-osi基本參考模型103規(guī)約使用的網(wǎng)絡(luò)模型是增強(qiáng)性能結(jié)構(gòu),僅用到ISO-OSI基本參考模型的全七層結(jié)構(gòu)中的三層,即物理層、鏈路層、應(yīng)用層。根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn),考慮到傳輸速率,這種結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)故障時(shí)可以響應(yīng)迅速。2.2.1rs495-銅線n在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中,物理層采用光纖傳輸系統(tǒng)和/或基于銅線的RS485總線系統(tǒng),它提供一個(gè)二進(jìn)制對(duì)稱和無記憶傳輸。標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率為9600bit/s或19200bit/s。2.2.2鏈路服務(wù)級(jí)別103規(guī)約所有的傳輸過程均由主站啟動(dòng),即輪詢問答過程:由啟動(dòng)站向從動(dòng)站觸發(fā)一次傳輸服務(wù),或者成功完成,或者報(bào)告差錯(cuò),之后才能開始下一輪的傳輸服務(wù)。103規(guī)約采用的鏈路服務(wù)級(jí)別為三級(jí),其鏈路服務(wù)級(jí)別及功能如表1所示。鏈路層由一系列采用明確的鏈路規(guī)約控制信息LPCI的傳輸過程所組成。2.2.3應(yīng)用層中各自適應(yīng)的信息交換方法應(yīng)用層為用戶提供服務(wù),是用戶的窗口,它的服務(wù)直接提供給應(yīng)用進(jìn)程。應(yīng)用層包含一系列應(yīng)用功能,它包含在源和目的之間應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元ASDU的傳送中。規(guī)約數(shù)據(jù)單元由規(guī)約控制信息和服務(wù)數(shù)據(jù)單元組成,由于103規(guī)約未采用應(yīng)用規(guī)約控制信息ACPI,所以在應(yīng)用層中的應(yīng)用規(guī)約數(shù)據(jù)單元APDU和應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元ASDU及鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU是一樣的。因此在103規(guī)約中可將應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元ASDU當(dāng)作鏈路用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。103規(guī)約描述了兩種信息交換方法:兼容范圍和通用分類服務(wù)。兼容范圍基于嚴(yán)格規(guī)定應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDUs)和為傳輸“標(biāo)準(zhǔn)化”報(bào)文的應(yīng)用過程。通用分類服務(wù)采用各間隔層單元自我描述和自我定義的方法對(duì)要求傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行定義,它可以傳輸任何類型數(shù)據(jù)。除國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)的繼電保護(hù)設(shè)備可以在一段時(shí)間內(nèi)使用專用范圍外,新開發(fā)的產(chǎn)品必須采用兼容范圍和通用分類服務(wù)。2.3數(shù)據(jù)傳輸通用分類服務(wù)103規(guī)約中定義了下述基本功能:站啟動(dòng)、總查詢(總召喚)、時(shí)鐘同步、命令傳送、測(cè)試模式、監(jiān)視方向的閉鎖、擾動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸、通用分類服務(wù)。但在兼容范圍中并不包括保護(hù)定值的遠(yuǎn)方讀取和修改,如有需要的話,可采用通用分類服務(wù)來完成。3使用示例本文以控制系統(tǒng)對(duì)芬蘭ABB公司的過流和接地綜合保護(hù)設(shè)備REJ525的監(jiān)控為例,探討103規(guī)約的應(yīng)用。3.1確認(rèn)幀給主站當(dāng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)以后,主站(即控制系統(tǒng))發(fā)送初始化命令給子站,子站復(fù)位后發(fā)送確認(rèn)幀給主站;主站接收到確認(rèn)幀后用輪詢方式發(fā)送請(qǐng)求1級(jí)用戶數(shù)據(jù)或2級(jí)用戶數(shù)據(jù)幀,子站先回標(biāo)明ABB設(shè)備的標(biāo)識(shí)報(bào)文,然后按照系統(tǒng)要求回相應(yīng)的1級(jí)用戶數(shù)據(jù)或2級(jí)用戶數(shù)據(jù),初始化過程結(jié)束。3.2發(fā)送時(shí)鐘的方式主站定時(shí)向子站發(fā)送時(shí)鐘同步命令,可以采用廣播方式向所有的子站發(fā)送時(shí)鐘也可以采用一對(duì)一的方式向某一個(gè)確定的模塊發(fā)送時(shí)鐘。時(shí)鐘同步目的是為了在設(shè)備之間規(guī)定一個(gè)共同的時(shí)間參考。3.3表的上傳方式主站定時(shí)向每個(gè)子站發(fā)送總查詢命令,子站將子站內(nèi)含有的一張屬于總查詢的表內(nèi)容依次傳送給主站。如果在傳送過程中出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)高于總查詢的報(bào)文,則優(yōu)先傳送,然后再繼續(xù)傳送總查詢的表內(nèi)容,表中所有內(nèi)容都傳送完后,子站傳送總查詢結(jié)束報(bào)文給主站。總查詢過程結(jié)束。3.41遙信和遙信的分級(jí)和測(cè)量1級(jí)用戶數(shù)據(jù)傳送的優(yōu)先級(jí)高于2級(jí)用戶數(shù)據(jù)。同時(shí)出現(xiàn)1級(jí)用戶數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先級(jí)別高的優(yōu)先傳送。例如SOE(事件順序記錄)的優(yōu)先級(jí)高于遙信的優(yōu)先級(jí),當(dāng)出現(xiàn)遙信變位時(shí),子站馬上通知主站有1級(jí)用戶數(shù)據(jù),主站同意接收后,子站傳送SOE的報(bào)文;只有在主站發(fā)送總查詢命令時(shí),子站才將遙信量上傳給主站。103規(guī)約中2級(jí)用戶數(shù)據(jù)是一些遙測(cè)量,REJ525的遙測(cè)量只有B相電流。當(dāng)沒有1級(jí)用戶數(shù)據(jù)時(shí),主站不斷的向子站請(qǐng)求2級(jí)用戶數(shù)據(jù),子站實(shí)時(shí)傳送B相電流值給主站。3.5酶易量監(jiān)測(cè)3.5.1初始化:主站:1040036316子站:1020032316主站:107a037d16子站:68151568280305810403a0030241424220202020200b42050b1f16主站:105a035d16子站:68151568080305810503a0040241424220202020200b42050b01163.5.2時(shí)鐘同步主站:680f0f68730306110803ff000f390402ac0c670416子站:1020032316主站:105a035d16子站:680f0f68080306810803ff0026390402ac0c00b9163.5.3總查詢主站:68090968730307810903ff0006v0f16子站:1020032316主站:105a035d16子站:68121268280302810903a054010000000075e9a60606bfl6主站:107a037d16子站:68121268280302810903a0430100000000e506a706063c16主站:105a035d16子站:680e0e68280301810903a01b01ba0ea70606f016主站:107a037d16子站:680e0e68280301810903a01c018f16a70606ce16主站:105a035d16子站:680e0e68280301810903a01d015f1ea70606a716主站:107a037d16子站:680e0e68280301810903a01e012f26a706068016主站:105a035d16子站:68090968080308810a03ff0006a6163.5.41級(jí)或2級(jí)用戶數(shù)據(jù)召喚1級(jí)用戶數(shù)據(jù):主站:105b035e16子站:68121268280302810103a0540100000d00ab74220200f716主站:107b037e16子站:68121268280302810103a05a0100000d00ab74220200fd16召喚2級(jí)用戶數(shù)據(jù):主站:105b035e16子站:680a0a68080303010203a0907017cb163.6設(shè)備的規(guī)制由于REJ525通訊方式既可以采用103規(guī)約,也可以采用ABB公司自己的SPA規(guī)約,導(dǎo)致用SPA規(guī)約可以實(shí)現(xiàn)的功能,而用103規(guī)約時(shí)一些功能受到限制,比如讀取參數(shù)、遠(yuǎn)方整定、擾動(dòng)記錄的傳送等。由此也看出一些問題,各設(shè)備廠商采用自定義的規(guī)約,不同廠家之間的設(shè)備無法互連,雖然越來越多的廠家采用了103規(guī)約,但仍只是在一定范圍內(nèi)使用,對(duì)于新產(chǎn)品的開發(fā),不僅浪費(fèi)了大量的軟硬件人力,而且給用戶的設(shè)備選型、運(yùn)行維護(hù)等