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非平衡状态下的传输规约互联实施细则

31
2020年5月29日
文档仅供参考

非平衡状态下的103规约互联实施说明
IEC60870-5-103传输规约(以下简称103规约)是1999年10月1日实施的电力行业标准(国内称为DL/T 667－1999继电保护设备信息接口配套标准)。变电站监控系统以及其它与监控系统以103规约互联并交换实时数据的自动化设备,需遵循以下原则。

一:物理接口和链路层性能
1:互联设备厂商提供标准的电气EIA RS-485接口,提供连线说明。RS485总线以9.6Kbit/s的速率传输数据。
2:主站将设置一定的重复帧传输超时时间间隔TLD。当子站回答时延(从主站发送完一帧报文的最后一个字节计时到接受到子站一帧报文的第一个字节)超过TLD,主站认为子站回答超时,重传报文。重传3次仍超时,主站将认为子站通讯中断,将向子站发送复位通信单元报文(C_RCU_NA_3)。103规约原文规定TLD为50ms。现场应用由后台厂家和设备厂家商定合理的值。
3:在RS485总线上的设备在发送完数据后需从发送状态置转为接受状态,准备接受数据。考虑到RS485总线上物理设备的状态切换时延,发送方在发送每一帧数据前需增加20ms到50ms的时延。
4:如果并接在RS485总线上的是通信管理机,则该管理机需要具备模拟它下属多个子站的能力。无论从链路地址和通信内容上,通信管理机都对主站透明,不附加新的通信层次。

二: 信息序号、功能码和通用服务定义
当保护设备上送103规约(包括附录)未定义的信息时能够在保留的信息序号种定义。当保护功能或其它类型的自动化装置不能完全由103规约(包括附录)定义的功能码描述时,能够选用保留的功能码。所有装置采用的信息序号、功能码和通用服务都需要附上详细的文本说明。

三:初始化和对时
当主站复位或重新加电运行后,主站将对每一子站进行初始化过程。当某一子站单独复位或重新加电运行后,主站将单独对该子站进行初始化过程。初始化是主站和子站间开始通信所进行的唯一过程。子站复位后必须从响应主站复位报文开始回答。复位分为两种方式:复位通信单元(C_RCU_NA_3)和复位帧计数位(C_RFB_NA_3)。复位通信单元(C_RCU_NA_3)将帧计数位清0,并删除发送缓冲区;而复位帧计数位(C_RCU_NA_3)仅仅将帧计数位清0。初始化具体过程如下:
主站:C_RCU_NA_3(复位通信单元)
子站:M_CON_NA_3(确认,ACD=1)

主站

从站
启动字符(10H)
10H

10H
控制域(C)
40H

0
0
ACD
DFC
0
0
0
0
链路地址域(A)

帧校验和(CS)

结束字符(16H)
16H

16H

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU5(COT=复位通信单元)

主站

从站
启动符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束符
16H

28H
控制域(C)

链路地址域(A)

05H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU5

81H
可变结构限定词(VSQ)

04H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

D2H
功能类型(FUN)

03H
信息序号(INF)

03H
兼容级别(COL)

ASCII字符1

ASCII字符2

ASCII字符3

ASCII字符4

ASCII字符5

ASCII字符6

ASCII字符7

ASCII字符8

自由赋值

自由赋值

自由赋值

自由赋值

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU5(COT=启动/重新启动)

主站

从站
启动符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束符
16H

08H
控制域(C)

链路地址域(A)

05H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU5

81H
可变结构限定词(VSQ)

05H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

D2H
功能类型(FUN)

03H
信息序号(INF)

03H
兼容级别(COL)

ASCII字符1

ASCII字符2

ASCII字符3

ASCII字符4

ASCII字符5

ASCII字符6

ASCII字符7

ASCII字符8

自由赋值

自由赋值

自由赋值

自由赋值

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

主站:C_RFB_NA_3(复位帧计数位)
子站:M_CON_NA_3(确认,ACD=1)

主站

从站
启动字符(10H)
10H

10H
控制域(C)
47H

0
0
ACD
DFC
0
0
0
0
链路地址域(A)

帧校验和(CS)

结束字符(16H)
16H

16H

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU5(COT=复位帧计数位)

主站

从站
启动字符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
链路地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束字符
16H

28H
控制域(C)

链路地址域(A)

05H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU5

81H
可变结构限定词(VSQ)

03H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

D2H
功能类型(FUN)

02H
信息序号(INF)

03H
兼容级别(COL)

ASCII字符1

ASCII字符2

ASCII字符3

ASCII字符4

ASCII字符5

ASCII字符6

ASCII字符7

ASCII字符8

自由赋值

自由赋值

自由赋值

自由赋值

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU5(COT=启动/重新启动)

主站

从站
启动符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束符
16H

08H
控制域(C)

链路地址域(A)

05H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU5

81H
可变结构限定词(VSQ)

05H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

D2H
功能类型(FUN)

03H
信息序号(INF)

03H
兼容级别(COL)

ASCII字符1

ASCII字符2

ASCII字符3

ASCII字符4

ASCII字符5

ASCII字符6

ASCII字符7

ASCII字符8

自由赋值

自由赋值

自由赋值

自由赋值

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

主站对子站的对时采用主站向子站无回答地广播ASDU6来完成。主站能够在完成初始化后发送或是以一定时间间隔发送。

主站(时间同步)
68H
0FH
0FH
68H
0
1
0
0
0
1
0
0
FFH
06H
81H
08H
FFH
FFH
00H
毫秒(L)
毫秒(H)
IV
RES
分钟
SU
RES
小时

0
0
0
0
月
RES
年
帧校验和(CS)
16H

四: 总召唤
主站对子站的总召唤由主站启动,主站能够在完成初始化后启动或是以一定时间间隔启动。子站以ASDU40回答需要监控系统保持显示的状态量(如开关刀闸状态或软压板状态等)。总召唤终止由子站发送ASDU8指明。

主站:C-IGI-NA-3 ASDU7(启动总召唤)
子站:M_CON_NA_3(确认,ACD=1)

主站

从站
启动字符(68H)
68H

10H
长度L
09H

0
0
ACD
DFC
0
0
0
0
L重复
09H

启动字符(68H)
68H

控制域

16H
链路地址域

链路用户数据ASDU7
类型标识(TYP)
07H

可变结构限定词(VSQ)
81H

传送原因(COT)
09H

应用服务数据单元公共地址

功能类型(FUN)
FFH

信息序号(INF)
00H

扫描序号(SCN)

帧校验和(CS)

结束字符(16H)
16H

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU40(状态量,ACD=1)

主站

从站
启动字符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
链路地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束字符
16H

28H
控制域(C)

链路地址域(A)

40H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU40

0
i
可变结构限定词(VSQ)

09H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

A1.1
功能类型(FUN)

A1.2
信息序号(INF)

在A1.3定义

┆

附加信息SIN

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU8(传送完毕)
主站

从站
启动字符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

09H
长度L
链路地址域

09H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束字符
16H

08H
控制域(C)

链路地址域(A)

08H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU8

81H
可变结构限定词(VSQ)

10H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

A1.1
功能类型(FUN)

A1.2
信息序号(INF)

扫描序号SCN

帧校验和(CS)

结束字符(16H)

五: 基本传输过程和模拟量采集
不需要传送被测值(模拟量)的子站,以无所请求的响应帧(M_NV_NA_3)回答,需要传送被测值(模拟量)的子站以被测值II回答。

主站:C_PL2_NA_3(召唤2级数据)
子站:M_NV_NA_3(无所要求数据,ACD=0)

主站

从站
10H

10H
0
1
FCB
FCV
1
0
1
1

0
0
ACD
DFC
1
0
0
1
链路地址域(A)

链路地址域(A)
帧校验和(CS)

帧校验和(CS)
16H

16H

主站:C_PL2_NA_3(召唤2级数据)
子站:M_MEII_NA_3(上送模拟量,ACD=0)

主站

从站
启动字符
10H

68H
启动字符(68H)
控制域
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0

15H
长度L
链路地址域

15H
L(重复)
帧校验和

68H
启动字符(68H)
结束字符
16H

08H
控制域(C)

链路地址域(A)

09H
类型标识(TYP)
链路用户数据
ASDU9

0
I
可变结构限定词(VSQ)

02H
传送原因(COT)

应用服务数据单元公共地址

A1.1
功能类型(FUN)

A1.2
信息序号(INF)

- 被测值=MEA

┆

- 被测值=MEA

帧校验和(CS)

16H
结束字符(16H)

六: 突发报文传送和复归LED
1、突发报文包括子站需要上送的开关变位、装置告警和保护出口等COT＝1的信息。记录相对时间的用ASDU2回答,否则用ASDU1回答。对于非状态量(不是压板状态或是开关刀闸位置),子站传送完DPI=2的变位报文后,需要传送DPI=1的变位报文作为后续。

主站:C_PL2_NA_3(召唤2级数据)
子站:M_NV_NA_3(无所要求数据,ACD=0,此时子站产生1级数据)

主站:C_PL2_NA_3(召唤2级数据)
子站:M_NV_NA_3(无所要求数据,ACD=1)

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU1/ASDU2(开关变位/保护事件,DPI=2,1级数据传送完毕)
...
主站:C_PL2_NA_3(召唤2级数据)
子站:M_NV_NA_3(无所要求数据,ACD=1)
主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU1/ASDU2(开关变位/保护事件,DPI=1)

2、主站经过发送复归LED命令清除装置告警状态

主站:ASDU20(一般命令,INF=19)
子站:M_CON_NA_3(确认)

主站
68H
0AH
0AH
68H
0
1
FCB
1
0
0
1
1
链路地址域(A)
14H
81H
14H
应用服务数据单元公共地址
D2H
信息序号(INF)
双命令(DCO)
返回信息标识符(RII)
帧校验和(CS)
16H

从站
10H
0
0
ACD
DFC
0
0
0
0
地址域(A)
帧校验和(CS)
16H

七: 通用分类服务
1、保护定值上传用通用服务读一个组内所有条目的值实现。
主站:ASDU21
子站:M_CON_NA_3(确认,ACD=1)

主站
68H
0DH
0DH
68H
0
1
FCB
1
0
0
1
1
链路地址域(A)
15H
81H
通用分类读命令2AH
应用服务数据单元公共地址
通用分类功能类型FEH
读一个组的全部条目的值或属性F1H
返回信息标识符(RII)
通用分类标志数目(NOG)01H
通用分类标识序号GIN(L)组号
通用分类标识序号GIN(H)条目号
类型描述(KOD)
帧校验和(CS)
16H

从站
10H
0
0
ACD
DFC
0
0
0
0
地址域(A)
帧校验和(CS)
16H

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU10(定值数据,ACD=1)

主站
10H
0
1
FCB
FCV
1
0
1
0
地址域(A)
帧校验和(CS)
16H

从站
68H
L
L
68H
0
0
ACD
DFC
1
0
0
0
链路地址域(A)
0AH
81H
2AH
应用服务数据单元公共地址
FEH
F1H
返回信息标识符(RII)
通用分类数据集数目(NGD)
通用分类标识序号GIN(1_L)
通用分类标识序号GIN(1_H)
描述类别(KOD)01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
……
用分类标识序号GIN(N_L)
通用分类标识序号GIN(N_H)
描述类别(KOD)01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
帧校验和(CS)
16H

主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU10(定值数据,ACD=1)
…
主站:C_PL1_NA_3 (召唤1级数据)
子站:ASDU10(定值数据,ACD=0,传送完毕)

2、修改保护定值用通用服务的写单个条目的值

主站:ASDU10(带确认的写条目)
子站:ASDU10(响应带确认的写条目)

主站
68H
L
L
68H
0
1
FCB
FCV
0
0
1
1
链路地址域(A)
0AH
81H
28H
应用服务数据单元公共地址
FEH
F9H
返回信息标识符(RII)
通用分类数据集数目(NGD)
通用分类标识序号GIN(1_L)
通用分类标识序号GIN(1_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
……
通用分类标识序号GIN(N_L)
通用分类标识序号GIN(N_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
帧校验和(CS)
16H

从站
68H
L
L
68H
0
0
ACD
DFC
1
0
0
0
链路地址域(A)
0AH
81H
2CH
应用服务数据单元公共地址
FEH
F9H
返回信息标识符(RII)
通用分类数据集数目(NGD)
通用分类标识序号GIN(1_L)
通用分类标识序号GIN(1_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
……
通用分类标识序号GIN(N_L)
通用分类标识序号GIN(N_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
帧校验和(CS)
16H

主站:ASDU10(带确认的写条目,写另一个)
子站:ASDU10(响应带确认的写条目)
…

所有定值都传送完毕

主站:ASDU10(带执行的写条目,NGD=0)
子站:ASDU10(修改,响应带确认的写条目)

主站
68H
L
L
68H
0
1
FCB
FCV
0
0
1
1
链路地址域(A)
0AH
81H
28H
应用服务数据单元公共地址
FEH
FAH
返回信息标识符(RII)
通用分类数据集数目(NGD)
通用分类标识序号GIN(1_L)
通用分类标识序号GIN(1_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
……
通用分类标识序号GIN(N_L)
通用分类标识序号GIN(N_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
帧校验和(CS)
16H

从站
68H
L
L
68H
0
0
ACD
DFC
1
0
0
0
链路地址域(A)
0AH
81H
2CH
应用服务数据单元公共地址
FEH
F9H
返回信息标识符(RII)
通用分类数据集数目(NGD)
通用分类标识序号GIN(1_L)
通用分类标识序号GIN(1_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
……
通用分类标识序号GIN(N_L)
通用分类标识序号GIN(N_H)
01H
通用分类数据描述GDD(DataType)
通用分类数据描述GDD(DataSize)
通用分类数据描述GDD(Number)
通用分类标识数据GID
帧校验和(CS)
16H

八:投切软压板和切换定值区

投切软压板和切换定值区的控制操作用通用服务的写单个条目的值实现。遥控结果应该由在写单个条目的整个过程完成后,由相应的突发报文内容体现状态量的改变(如压板状态)。

主站:ASDU10(带确认的写条目,预选)
子站:ASDU10(响应带确认的写条目,存储但不执行)
主站:ASDU10(带执行的写条目,NGD=0,执行)
子站:ASDU10(响应带确认的写条目,执行)

A1.1 装置类型(FUN):
110KV、220KV线路保护(PSL620、PSL600) 178
WBX-11C 179
变压器保护(PST1200系列) 192
35KV保护(PSL640、PSP、PSC640系列) 242

A1.2 信息序号(inf):
0~79: 事件信息序号(80)
80~159: 告警信息序号(低压保护的告警组是不连续的)(80)
160~175: 压板信息序号(16)
176~207: 遥信信息序号(32)
208~223: 遥测信息序号(16)
注:具体定义根据不同的装置确定,装置说明书后附有码表,也可由装置打印。

装置定义的通用分类组有:
01组:遥测(采用通用分类服务而不以兼容范围的服务传输时定义该组)
该组用来存放装置遥测信息,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
4
1
”遥测”

01H—0FFH 由厂家自己定义,每一个遥测占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<12>带品质描述的被测值
2
1

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

02组:遥脉
该组用来存放装置遥脉信息,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
4
1
”遥脉”

01H—0FFH 每一个遥脉占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<201>二进制计数器读数
5
1

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

03组:遥控
该组用来存放装置遥控信息,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
4
1
”遥控”

01H—0FFH 每一个遥控占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<9>双点信息
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

04组:定值
该组用来存放装置当前定值区中的定值,能够由主站读写,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
4
1
”定值”

01H—0FFH 每一个定值占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<1><2><3>
<4><7>
X
1

<2>缺省值
<1><2><3>
<4><7>

1

<3>量程
<1><2><3>
<4><7>

3

<9>量纲
<1> OS8ASCII

1

<5>精度
<3>UI
1
2

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

05组:定值区号
该组用来存放装置的定值区号的属性,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
8
1
”定值区号”

当前定值区:指该区中的定值可被主机召唤或修改。
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<3>量程
<1><2><3>
<4><7>

3

<9>量纲
<1> OS8ASCII

1

<5>精度
<3>UI
1
2

<10>描述
<1>OS8ASCII
10
1
”当前定值区”

运行定值区:指该定值区中定值正在运行,可被主站召唤或修改。
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<1><2><3>
<4><7>
X
1

<3>量程
<1><2><3>
<4><7>

3

<9>量纲
<1> OS8ASCII

1

<5>精度
<3>UI
1
2

<10>描述
<1>OS8ASCII
10
1
”运行定值区”

6:软压板
该组用来存放装置软压板信息,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
6
1
”软压板”

01H—0FFH 每一个软压板占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<18>时标报文
6
1

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

7:遥信组
该组用来存放装置遥信信息,具体的条目定义如下:
00H 组的标题
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<3>UI
1
1

<10>描述
<1>OS8ASCII
6
1
”遥信”

01H—0FFH 每一个软压板占一个条目
数据类别
数据类型
数据宽度
数 目
值
<1> 实际值
<18>时标报文
6
1

<10>描述
<1>OS8ASCII

1

注:以上所定义的组不是每个装置所必须有的,可是后台系统必须要都支持