IEC60870-5-101及IEC60870-5-104远动通讯规约在大理供电局的应用

IEC60870-5-101及IEC60870-5-104远动通讯规约在大理供电局的应用摘要本文分析了cdt iec60870-5-101、iec60870-5-104（以下简称iec101、iec104）规约的优缺点，介绍了iec101 iec104规约在大理供电局的应用情况及使用过程中遇到的技术问题和解决方法。

关键词规约；cdt iec60870-5-101；iec60870-5-104中图分类号tm73 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2010）33-0171-02the application of iec60870-5-101 and iec60870-5-104 protocol in dali power supply bureau0 引言长期以来，大理供电局远动通讯规约均采用循环式cdt规约，常用通道为电力载波专用通道及专用光纤数字通道。

随着电网规模的迅速扩大，各种新型设备的推广使用，以及无人值班、少人值守变电站管理模式的推广，变电站内需上送调度（集控站）信息量大大增加，的cdt规约已逐步显现出很多弊端，已经逐步成为制约我局远动自动化专业发展的一个重要因素。

1 各规约特点分析1.1 cdt规约特点cdt通讯规约经过多年的发展，已经非常成熟，它具有结构简单、易于调试、对通道质量要求较低等诸多优点，但随着电网的发展，cdt规约已逐步不能适应自动化专业的发展，主要表现在以下方面：1）传输容量有限cdt规约中遥测传输容量为256（disa-cdt规约为512），遥信传输容量为512（disa-cdt规约为8192）。

2）无抗报文丢失机制当通讯通道出现误码或其他某些特定的情况下会出现报文丢失，而此时下一帧报文同步头中的“eb”字节刚好符合上一帧错误报文的校验码，恰好通过校验，即造成大量遥信变位，严重干扰运行人员值班，具体表现为同一时间内集控站发生大量遥信变位信息，在短时间内又同时复归，查询变电站后台监控系统时当时无任何遥信变位记录及soe记录，集控站历史库又无相关的soe记录。

此问题已在我局多个采用disa-cdt规约转发的变电站出现。

3）传输效率较低cdt规约采用循环上送的模式，如子站信号量较大，则通道中的数据流量将非常大，且通道中总在不停地传输数据，而这些信息对于主站（集控站）不一定需要，从而对信道资源造成了极大地浪费。

此外，当一个循环结束后，必须等到下一个循环才能上送数据，子站需上送的数据量越大，等待周期越长，从而影响了数据的实时性。

4）不能实时反映出下行通道状况cdt规约采用循环上送模式，只要上行通道不中断，接收数据仍然正常。

当下发遥控或遥调命令时才有下行数据产生，如此时下行通道不正常将造成不能正常遥控或遥调，而此时才对下行通道进行检查则会延误正常操作。

1.2 iec101/iec104规约特点1.2.1 传输容量大02版iec60870-5-101规约（56）遥信4096路、遥测4096路、控制量512路，能满足变电站上送集控站（调度端）的信息量要求。

1.2.2 传输效率高由于采用问答机制，通道的利用效率较主动上送方式高出许多，满足了电力系统对遥测数据实时性的要求1.2.3 采用问答式的通讯，能及时反映出下行通道的状况iec101/iec104规约均采用问答通讯方式，主站端建立通讯连接时会发出一段询问通信链路状态的报文，当子站收到后会回答主站，主站收到子站的回答后才开始进行数据传输。

通讯过程中，如主站和子站不能收到对端的数据，则主站又会重新询问子站通讯链路状态，所以只有当上下行通道都完好，主站从站均能正常接收到对方的数据时通讯才能正常建立，当上下行任意一个通道有故障时，主站和子站间的通讯立即中断。

监控系统会立即发出通道中断的告警信号，及时提醒运行值班人员采取必要的措施。

1.2.4 iec104支持以太网iec104规约是国际电工委员会为满足iec101远动通信规约用于实现以太网传输而制定的，它具备所有iec101规约的所有特点。

以太网的通信容量大、tcp/ip规约的开放性好等特点，基于以太网的数据传输已被一致认为是电力系统自动化系统通信发展的必然趋势。

iec104规约的应用层采用iec101规约的asdu。

为了保证应用层asdu的通信可靠性，还引用了ilrutx.25标准，包装了apci 传输接口，规定了应答和重发机制，进一步增加了传输稳定性。

iec104规约依据的网络模型源于开放式系统互连的iso的osi七层标准模型转化而来的epa增加性能模型结构。

使用的参考模型只有三层――物理层、链路层、应用层，其它为层为空，因此信息响应更加快捷、高效，满足了电力系统的实时性、可靠性要求。

目前省外的iec104规约已被大范围采用，使用效果良好。

2 规约在大理电网的应用2.1 iec101规约的应用情况从2009年开始，新投运的110kv变电站数据上传集控站均采用iec101规约，现已有多个变电站采用iec101规约传输远动信号。

经过一段时间的应用，自动化技术人员已基本掌握iec101规约的调试方法，采用iec101规约传输远动信号的变电站已无遥信误发现象发生，运行值班人员能及时发现通道中断故障，及时通知维护人员处理，系统可用率得到进一步的提高。

采用cdt规约变电站上送遥测值时为防止数据溢出，一般采用二次值上送遥测值，由集控站（调度主站）侧乘以一遥测系数还原为一次值，当线路ta变比更改后，变电站监控系统后台机需要重新设定ta变比，集控站（调度主站）也需要重新设定遥测系数，无形中增加了维护人员的工作量，影响了工作效率。

iec101规约满码值很大，可以直接上送一次遥测值，集控站（调度主站）侧系数只需设为一个恒定的系数，当子站ta变比更改时，只需更改子站侧ta变比系数即可，从而减轻了运行人员的工作量，提高了工作效率。

2.2 iec101规约应用过程中发现的部分问题2.2.1 主站侧前置服务进程复位后遥测遥信不刷新主站侧前置服务器前置进程重启后，系统重新对数据进行总招，但仍收不到子站遥测刷新及遥信变位数据，需子站侧对遥信做人工模拟变位及遥测人工置数后遥测遥信才能正常刷新。

此问题由主站和子站侧iec101规约版本不匹配造成，现将两侧通讯规约设为相同版本的iec101规约即正常。

2.2.2 主站侧遥测不刷新部分变电站负荷较为稳定，遥测变化范围小。

子站侧需设置遥测的死区值，死区值如设得过大，而实际数据变化小则会引起系统认为数值不变化而不上送，将死区值适当减小遥测刷新速度明显提高。

2.2.3 当用遥测方式上送主变档位时主站侧主变档位不变化或变化非常慢采用遥测方式上送主变档位时，如果上送系数设为1，则档位变化1档时系统认为遥测变化小，不主动上送，造成遥测不变化或变化非常缓慢，此时将档位系数扩大100倍（即系数设为100），当档位变化时，主站档位刷新速度明显加快。

2.2.4 全数据转发调度主站速度慢集控站采用iec101规约转发调度主站数据时，如通信通道状况良好，调度总招数据不应太频繁，否则可能造成全数据上送慢。

2.3 iec104规约的应用情况2009年我局110kv宾川变电站综合自动化改造期间，对iec104规约应用进行了试点，通讯结构如图：变电站端配置2台通信服务器，通信服务器带有网络口及iec104规约通信功能。

由于网络资源有限，故只使用通信服务器1作为iec104规约传输服务器，网线接在通信服务器1的网络口上，网络通过1台协议转换器将信号送至通信设备传输到下关集控站，下关集控站侧安装有一台相同的协议转换器将信号重新转换为网络信号，接入下关集控站系统a网hub。

iec104规约在我局尚属首次应用，且变电站侧网络资源有限，为确保变电站的安全稳定运行，备用通道仍然采用了传统的电力载波通道配合iec101规约运行。

当网络通道故障退出时，电力载波通道自动投入运行，确保远动信号不中断。

由于iec104规约基于网络技术传输，因此通道调试及通道检查时间大大缩短，数据传输实时性、通道可用率、遥信动作正确率、遥控成功率等关键性指标有了很大的提高。

2.4 iec104规约使用过程中发现的问题集控站接收子站遥测数据正常，但转发调度主站数据时会将所有遥测的小数位数全部舍去，主站收到遥测数据只有整数。

某些集控站可用iec104规约与子站进行通讯，但转发主站只能使用cdt规约，由于cdt规约不支持浮点数传输，系统只保留整数部分，小数部分会全部舍去，造成转发数据全部为整数。

此问题需厂家人员重新编写转发程序，增加对iec104规约转发功能的支持。

另一方面，在新设备招标过程中，需注意对系统的可升级性提出相应要求，确保系统对新规约、新技术提供相应的支持。

3 结论由于iec101/iec104规约本身所具备的优点能满足今后的电力系统自动化发展的要求，提高了工作效率，减少了自动化人员的维护量、保障了电力系统安全、稳定、可靠运行。

另外iec101及iec104规约的大规模应用是电力系统自动化发展的一个趋势，特别是随着网络技术的迅速发展，iec104规约在调度数据网的建设中必将起到十分重要的作用，因此iec101及iec104规约在我局具有很高的推广应用价值。

参考文献[1]刘毅.iec60870-5-101规约在供电局的应用.广东水利电力职业技术学院学报，2007，8.[2]朱子坤.iec104规约在茂名电网的应用实践.[3]中华人民共和国电力行业标准远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输文件集的iec 60870-5-101网络访问，2002，3.[4]中华人民共和国电力行业标准远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准，2002，12.。