智能变电站过程采样值传输协议的分析与程序实现
智能变电站采样数据同步原理及测试方法
智能变电站采样数据同步原理及测试方法文章着重介绍了智能变电站中合并单元的采样数据同步的原理以及在变电站现场调试的基本方法，并就目前存在的一些问题进行了分析，提出了相应的改进措施。
标签：智能变电站；采样数据同步；测试方法1 同步问题的由来电力互感器是电力系统中为电能计量、继电保护及测控等装置提供电流、电压信号的重要设备。
在智能变电站中，继电保护等自动化设备的数据采集模块前移至合并单元，互感器一次设备电气量需要经前端模块采集再由合并单元处理，由于各间隔互感器的采集处理环节相互独立，没有统一协调，且一、二次电气量的传变附加了延时环节，导致各间隔互感器的二次数据不具有同时性，无法直接用于保护装置计算。
所以智能变电站分散数据采样的数据同步是一个共性问题，所有跨间隔数据都存在这个问题，必须找到一个有效的方法解决数据采样同步问题。
2 同步问题解决方案针对合并单元推广应用过程中遇到的数据同步问题，目前解决数据同步问题的方法主要有两种：插值重采样同步、基于外部时钟同步方式同步。
第一种解决方法的思路是放弃合并单元的协调采样，不依赖外部时钟，而严格要求其等间隔脉冲采样以及精确的传变延时，继电保护设备根据传变延时补偿和插值计算在同一时刻进行重采样，保证了各电子式互感器采样值的同步性。
插值重采样算法目前比较成熟，其误差主要来自算法的影响。
第二种解决方法的思路是放弃对处理环节延时精确性的限制，采用统一时钟协调各互感器的采样脉冲，全部互感器在同一时刻采集数据并对数据标定，带有同一标号的各互感器二次数据，同样实现了数据同步性。
该方式需要铺设独立的对时链路，容易受外部干扰和衰耗的影响。
3 现场测试方法目前，智能变电站现场调试的主要方法是通过二次模拟采样输出设备在合并单元输入多组模拟采样，然后在保护测控等装置检查采样的幅值、相角与所加采样是否相同。
3.1 单间隔电压与电流数据同步的现场测试对于单个间隔，如：单个线路、分段间隔，变压器某一侧等，可以通过实验设备在合并单元的二次输入端同时输入电压与电流采样，然后在保护或测控等装置上查看显示的幅值、相角与所加采样是否相同，如果角度不同，则说明数据采样没有同步，如果同步的话，必然没有相角的偏差。
智能变电站建设技术方案及实施
关键词 ： 智 能 变电 站 ； 通讯ຫໍສະໝຸດ ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０
智能变电站是采用先进 、 可靠 、 集成 、 低碳 、 环保 的智能设备 ， 以全 层 交换 机 全 站 站信息数字化 、 通讯平台网络化 、 信息共享标准化为基本要求 ， 自 动完 统一 配置 ， 同时 ２ ０ ｋ Ｖ及 成信息采集 、 测量 、 控制 、 保护、 计量和监测等基本功能 ， 并根据需要支 按 照 ２ 持电网实时 自动控制 、 智能调节 、 在线分析决策 、 协同互动等高级功能 主 变 、 ６ ６ ｋ Ｖ 电 的变电站旧。按照智能变电站的定义及特征， 本文首先提出了理想的技 压等 级 分别 配 术方案 ， 在此基础上与新建南环 ２ ２ ０千伏变电站实际 隋况相结合 ， 对技 置交换机 ， 通信 术方案进行多次对 比， 最终形成了合理可行 的技术方案 ， 同时就智能变 协 议 采 用
科技 论 坛
・ ５ ９・
智能变 电站建设 技术方案及实施
马蔬 李 楠
（ 国网辽宁省电力有 限公 司盘锦供 电公 司， 辽 宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 近年来 ， 随着通讯技术的发展 ， 我 国智 能电网建设工作 已经全面展 开。结合盘锦地 区首座 ２ ２ ０千伏智能 变电站施 工建设 ， 对 智能变电站 实践 中所遇到 的问题和难点进行分析 ， 并从 生产 实际出发 对智 能站设备 的功能提 出改进建议 ， 对智 能站 关键 步骤 实施做 出总
电站建设过程 中的关键步骤进行论述。 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０通信 １智能变电站系统概况 标准 。 工 程站控 Ｉ ・ — — — — 一 １ ． １ 南环变综 自系统 层交 换 机集 中 ｌ ２ ） 站控 南环 ２ ２ ０ 千伏变电站采用 层两网结构 ， 站控层 、 间隔层和过程层 组 屏 。（ 图 １典型间隔保护直采直跳示意图 均采用 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ８ ６ ０ ０ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ） ￣信标准。站控层 网络采用 Ｍ ＭＳ 、 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ、 层 网络 交 换 机 Ｓ Ｎ Ｔ Ｐ三网合一双星型网络结构 。 过程层 ２ ２ ０ ｋ Ｖ部分及主变采用 Ｓ Ｖ和 配置 方案 。 站控 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ共 网的双星型网络结构 ， ６ ６ ｋ Ｖ部分采用 Ｓ Ｖ和 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ共 网的 层中心交换机 ： 单星型网络结构。 通过常规电流 、 电压互感器 ＋ Ｍｕ （ 合并单元 ） 和配置智 本期 及 远景 冗 能终端实现信息采集数字化和网络 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ功能。 变电站间隔层保护装 余 配 置 ２ 台 ， 置与过程层设备之间采用光缆连接 ， 直接采样 、 直接跳闸 ， 通过 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ Ａ、 Ｂ 网各 １ 台， 网络通信机制实现智能电子设备间的相互起动 、 相互闭锁 、 位置状态等 每 台交 换机 含 ２ ４个 电 口 ； 信号的传输日 。 南环 ２ ２ ０ 干伏变电站采用面向服务的一体化平台系统 ，系统主要 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 及 主 变 分为数据层、 服务层及应用层三 三 个部分。服务层主要功能包括 ： 数据采 部 分 按远 景 配 集与交换 ， 消息总线和服务总线 ， 实时数据库管理 ， 关系数据库管理 ， 系 置 ６ 台 站 控 层 统管理机安全防护等。站 内应用功能即可在本地实现 ， 也可远程实现。 交换 机 ， Ａ网３ １ ． ２主要功能 台、 Ｂ 网 ３台 ， 图 ２保护 网采 网跳示意图 数据采集与交换： 数据采集主要用于实时采集和处理各类数据源， 每 台交换 机 含 ４ 个 电口； ６ ６ ｋ Ｖ部分按远景配置 ６台站控层交换机， Ａ 网 ３台、 Ｂ网 ３ 并发送各种数据信息及控制命令 。数据交换主要实现可配置的、透明 ２ 每台交换机含 ２ ４ 个 电口。 的、 统一的 、 满足安全要求的 、 跨平台 、 跨操作 系统 的横 、 纵向数据交换 台， ２ ． ２ 站控层设备配置 功能。 消息总线和服务总线 ： 消息总线提供进程间的信息传输支持 ， 具有 ２ ２ ０ ｋ Ｖ南环变站控层主要设备包括 ： 监控主机兼操作员站 ２台、 数 消息的注册 ／ 撤销、 发送 、 接收、 订阅、 发布等功能 ， 以接口函数的形式提 据服务器 ２台 、 综合应用服务器 ２台 、 计划管理终端 １ 台、 数据通信网 时钟同步对时装置 ２ 套等设备。 供给各类应用 ； 服务总线采用面向服务 （ Ｓ Ｏ Ａ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ — Ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ — 关机 ４台、 ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ） 架构 ， 屏蔽实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具 ３ 过程 层设 备及 网络 体方法 ， 从传输上支持应用请求信息和响应结果信息的传输。 ３ ． １ 过 程层 网络 过程层网络采用星型结构 １ ０ ０ Ｍ以太网， ２ ２ ０ ｋ Ｖ及主变过程层网络 实时数据库管理 ： 提供高效的实时数据存取 ， 实现对实时信息的监 按双套物理独立的单网配置 ， ６ ６ ｋ Ｖ电压等级过程层网络按单网配置。 视、 控制和分析。 ３ ． ２ 保护数据采集跳闸方案 关系数据库管理 ： 主要用来保存各种参数 、 静态拓扑连接 、 系统 配 置、 告警和事件记录、 历史统计信息等一切需要永久保存的数据。 （ １ ） 方案一 ： 两 网合一 ， 保护直采直跳 。 采样值、 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 、 同步对时数 系统管理 ： 实现对整个系统 中设备 、 应用功能等的分布式管理 ， 适 据均采用网络方式传输 ，采样值网络 测 量部分） 、 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 网络两网合 共网运行 ， 采样值传输协议采用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２标准。过程层交换 应安全 Ｉ 、 Ｉ Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 区应用的要求 ， 协助各应用 的功能实现 ， 达到统一管理 机采用面向间隔的原则配置 ， 采用多间隔共用交换机方式， 节省交换机 和协 同工作的 目的。 采用 Ｇ ＭＲ Ｐ （ 组播注册协议 ） 技术实现网络流量自动控制。 保护直 安全防护： 按照国家信 息安全等级保护要求 ， 防护策略应从重点以 用量。 通信协议采用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ 协议 。保护装置的 Ｓ Ｖ采样和跳 边界防护为基础过渡到全过程安全防护。 不同的应用和运行环境 ， 可根 采直跳 ，
变电站综合自动化数据采集及传输系统设计论文
目录1 前言 (1)1.1 课题的目的和意义 (1)1.2 变电站综合自动化系统的发展过程 (1)1.3 设计内容和拟解决的关键问题 (3)2 变电站综合自动化数据采集及传输系统的设计原理 (3)2.1 变电站综合自动化系统的基本功能 (3)2.2 变电站综合自动化系统的硬件结构 (4)2.3 交流采样技术 (6)2.4 变电站综合自动化系统的设计原则和要求 (7)3 变电站综合自动化数据采集及传输系统的硬件设计 (9)3.1 数据采集系统的硬件设计 (9)3.2 中间互感器 (9)3.3 多路模拟开关 (9)3.4 采样/保持器 (11)3.5 A/D转换器 (12)3.6 频率跟踪器 (13)3.7 单片微机的设计 (15)3.8 变电站内信息传输内容 (17)3.9 数据通信的主要方式 (17)3.10 数据通信协议 (19)3.11 网络体系结构 (20)4 变电站综合自动化数据采集及传输系统的软件设计 (21)4.1 交流采样的软件设计 (22)4.2 显示子程序的设计 (24)4.3 键盘子程序的设计 (25)4.5 PC机子程序设计 (26)5 总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)1前言1.1 课题的目的和意义变电站综合自动化系统是以计算机和网络通信技术为基础，将保护、控制、远动、自动装置、故障录波等分散的技术集成在一起，从而实现电网的现代化管理，并可以给运行、安全、设计、施工、检修、维护、管理等诸多方面带来直接或间接的经济效益和社会效益。
随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。
电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。
鉴于变电站在电网安全稳定运行中的重要作用，各有关部门应该把变电站自动化系统的配置及运行可靠性作为重点课题来考虑。
通过合理地配置超高压变电站自动化系统的功能，达到提高运行可靠、减人增效的目的，同时也为我国发展自己的超高压变电站自动化系统探索出一条实用、可靠、经济、先进的途径。
智能变电站的设计与实施
智能变电站的设计与实施在当今科技飞速发展的时代，电力系统的智能化成为了重要的发展趋势。
智能变电站作为电力系统的关键组成部分，其设计与实施对于提高电力供应的可靠性、稳定性和效率具有至关重要的意义。
智能变电站是采用先进的传感器、智能控制技术和通信技术，实现对变电站设备的智能化监测、控制和保护的新型变电站。
与传统变电站相比，它具有更高的自动化水平、更强的故障诊断和处理能力，以及更好的兼容性和扩展性。
在设计智能变电站时，首先要考虑的是整体架构的规划。
这包括一次设备、二次设备以及通信网络的布局。
一次设备如变压器、断路器等需要具备智能化的监测和控制功能，能够实时反馈设备的运行状态和参数。
二次设备则包括继电保护装置、测控装置等，它们需要具备高度的集成化和智能化，能够快速准确地处理各种数据和信号。
通信网络是连接各个设备的“神经中枢”，需要具备高带宽、低延迟和高可靠性，以确保数据的实时传输和共享。
为了实现这些目标，先进的传感器技术被广泛应用于智能变电站。
例如，通过在变压器上安装油温、油位、绕组温度等传感器，可以实时监测变压器的运行状态，提前发现潜在的故障隐患。
在断路器上安装行程传感器、压力传感器等，可以准确掌握断路器的分合闸状态和操作性能。
智能控制技术也是智能变电站的核心之一。
通过智能控制算法，可以实现对变电站设备的自动控制和优化运行。
例如，根据负荷变化自动调整变压器的分接头，实现无功功率的自动补偿，提高电能质量和电网的运行效率。
在通信方面，IEC 61850 标准成为了智能变电站通信的重要规范。
它定义了统一的数据模型和通信协议，使得不同厂家的设备能够实现互联互通和互操作。
基于以太网的通信网络架构，为大量数据的高速传输提供了保障。
在实施智能变电站的过程中，工程施工的质量和进度控制至关重要。
施工前需要进行详细的现场勘查和设计方案优化，确保施工方案的可行性和合理性。
施工过程中要严格按照相关标准和规范进行操作，保证设备的安装质量和接线的准确性。
智能变电站简介
Ethernet Modbus or Canbus
1# 直 流 屏
总监控
(服务器)
1# 交 流 屏
1# Ups (Inv) 屏
1# 通 讯 屏
0# 直 流 屏
2# 直 流 屏
2# 通 讯 屏
2# Ups (Inv) 屏
2# 交 流 屏
1# 分 电 屏
2# 分 电 屏
3# 分 电 屏
1# 分 电 屏
2# 分 电 屏
3# 分 电 屏
2.1 一体化电源的特点
1 2 3
各种操作电源高度整合，集中监控； 统一用DL/T860标准接入自动化系统；
全部馈出开关均采用模块化设计； 远程可操作系统中任一个可操控部件；
4
3 IEC 61850标准
IEC 61850标准的内容框架 信息模型
物理设备 逻辑设备 5 逻辑节点 数据对象 数据属性 建模方法 7-1 7-4
4 IEC 61850标准
IEC 61850模型扩展原则
LN、DO和CDC都可以扩展 扩展应遵循国网公司标准 《IEC61850国际标准工程化实施技术规范》
逻辑设备 LD 物理设备 PHD
《IEC61850工程应用模型》
模板
逻辑节点类 LN
数据对象类 DO 公共数据类 CDC 数据属性 DA
IEC 61850模型体系结构
LN
LD PHD
接地距离I段：PDIS1 接地距离II段：PDIS2 接地距离III段：PDIS3
逻辑设备 公用/保护/测量/控制/录波 物理设备 实际的保护装置
分层模型
4 IEC 61850标准
IEC 61850的模型框架
公共LD：装置告警/装置自检信息 保护LD：保护启动/保护动作/定值/压板信息 测量LD：交流量/直流量 控制及开入LD：断路器/刀闸/变压器分接头 录波LD：录波信息
分析智能变电站自动化系统调试常见问题及解决方式
分析智能变电站自动化系统调试常见问题及解决方式智能变电站自动化系统是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分，它能够实现对电力设备的监测、控制和保护，提高电力系统的可靠性和安全性。
在实际调试使用过程中，可能会遇到各种常见问题，本文将对智能变电站自动化系统调试过程中常见的问题进行分析，并提出解决方式。
一、通信问题智能变电站自动化系统中各个设备之间需要进行通信才能实现相互之间的控制和监测，因此通信问题是调试过程中的常见问题之一。
通信问题可能表现为设备无法互相通信、通信延迟严重或者通信报文丢失等情况。
解决方式：1. 检查通信连接是否正常：首先要检查设备之间的通信连接是否正常，包括网线、光纤、通讯模块等各个部分。
2. 检查通信协议设置是否正确：确保各个设备的通信协议设置是一致的，包括波特率、数据位、校验位等参数。
3. 检查网络规划是否合理：如果是采用网络通信，需要确保网络规划合理、网线连接良好。
4. 查看设备日志信息：通过查看设备的日志信息，可以了解设备通信过程中是否存在异常情况，帮助排查问题。
二、数据采集问题智能变电站自动化系统需要对各种数据进行采集，并进行实时处理和分析，因此数据采集问题也是常见的调试问题之一。
数据采集问题可能表现为数据采集失败、数据缺失或者数据异常等情况。
解决方式：1. 检查采集设备是否正常：首先需要检查各个数据采集设备是否正常运行，包括传感器、数据采集模块等。
2. 检查数据采集参数设置：确保数据采集参数设置正确，包括采集频率、采集通道配置等参数。
3. 检查数据采集设备连接：检查数据采集设备的连接是否正常，包括电源供应、信号线连接等。
4. 检查数据质量：通过对采集数据的质量进行评估，可以及时发现数据异常问题，帮助排查问题的原因。
三、控制逻辑问题智能变电站自动化系统中的控制逻辑是系统运行的核心部分，控制逻辑问题可能导致系统无法正常运行或者出现操作失误。
控制逻辑问题可能表现为控制指令无效、控制逻辑错误等情况。
数字化变电站技术及方案
数字化变电站技术及方案目录一、数字化变电站技术概述 (2)二、数字化变电站技术基础 (2)1. 数字化变电站定义及特点 (4)2. 关键技术原理 (5)3. 数字化变电站系统架构 (6)三、数字化变电站主要技术内容 (8)1. 智能化电气设备技术 (9)2. 互感器数字化技术 (11)3. 测控与保护技术 (12)4. 自动化监控系统技术 (13)5. 数据采集与处理技术 (15)6. 通信网络技术 (16)四、数字化变电站实施方案 (17)1. 设计原则与目标 (19)2. 系统规划与设计流程 (20)3. 设备选型与配置方案 (21)4. 系统安装与调试流程 (22)5. 工程实施案例分享 (24)五、数字化变电站的优势分析 (25)1. 提高工作效率与质量 (26)2. 降低运营成本及风险 (27)3. 增强系统可靠性与稳定性 (28)4. 提升设备智能化水平 (29)5. 促进信息化管理发展 (30)六、数字化变电站的挑战与对策建议 (31)1. 技术挑战分析 (33)2. 安全风险挑战与对策建议 (34)3. 管理挑战与对策建议 (36)4. 人员培训与技能提升策略 (37)5. 未来发展趋势预测与建议 (38)七、总结与展望 (40)1. 项目成果总结评价 (41)2. 经验教训分享与反思 (42)3. 未来发展趋势预测及展望 (44)一、数字化变电站技术概述实时监测：通过数字化的采样和处理技术，能够实现对电网状态信息的实时监测和获取，提高了电网监控的准确性和实时性。
自动化控制：利用先进的自动化控制技术，对电网设备进行自动调节和控制，提高电网运行的自动化水平。
数据集成与共享：数字化变电站技术实现了数据的集成与共享，便于不同系统间的数据交互和信息共享，提高了数据的利用效率和电网的管理水平。
提高供电质量：通过对电网运行状态的实时监控和控制调整，能有效保障电网的稳定运行和供电质量。
同时能够快速地识别和排除电网故障，减小电网的停电范围和停电时间。
智能变电站简介
• 《智能变电站技术导则》给出的定义
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数 字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信 息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需 要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动 等高级功能的变电站。
7
下午3时28分
•1）数字化变电站的三层结构 •1-1）过程层 •包括：合并单元、智能终端（操作箱）。
•1-2）间隔层 •包括：保护装置、测控装置、电度表、网络分析仪、故障录 波器。 •1-3）站控层 •包括：监控主机、五防主机、远动装置、保信子站。
8
下午3时28分
•2）各层之间的连接 •2-1）组网方式连接 •过程层设备通过“过程层网络交换机（光纤以太网）”与间 隔层设备连接； •间隔层设备通过“间隔层网络交换机（电以太网）”与站控 层设备连接。 •2-2）“点对点”方式连接 •间隔层的保护、计量设备通过光纤直接与过程层的MU、智 能操作箱连接。 •优缺点：组网方式增加了交换机的负担，点对点方式增加了 MU及智能操作箱的负担。
• MMS Manufacturing Message Specification
MMS 即制造报文规范，是 ISO/IEC9506 标准所定义的一套用于工业控制系 统的通信协议。MMS 规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电 子设备（IED）、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间 具有互操作性（Interoperation）。
智能变电站·服务模型
配置文件
描述二次设备的基本数 据模型与服务
描述一次接线、 二次设备和通信 系统（最完整）
智能变电站报文浅解
智能变电站报文解析目录1. mms-ethereal的使用方法。
2.站控层报文分析。
3.过程层goose报文分析。
4.过程层smv报文分析。
许继电网公司技术部2011-11-101. mms-ethereal 使用方法。
1.1 常用抓包工具常用的抓包工具有Windows 下的mms-ethereal 和WireShark 。
mms-ethereal 可以自动解释mms 报文，适合进行站控层报文的分析。
WireShark 是ethereal 的替代版本，界面更加友好，但标准版本中没有对mms 报文分析的支持。
对于广播和组播报文如装置的UDP 心跳报文，可以用笔记本连接到交换机上任意端口抓取。
这些报文在调试过程中基本没有用。
可以选择过滤条件这些屏蔽。
对于后台与装置之间的61850网络通讯，常用抓报文有3种方法： 一是直接在后台机上安装软件来抓包，这个主要是针对我们windows 下得监控系统和XPE 系统的WYD803A 使用。
二是利用对站控层交换机的端口镜像，把站控层交换机上监控和远动的端口镜像到一个备用端口上面，这个端口上面有监控和远动与站控层交换的全部数据。
笔记本连接可以抓到全部站控层数据。
这个使用在UNIX 下监控系统和我们LINIX 系统的WYD811使用。
三是利用HUB 连接后台与装置，将笔记本接到HUB 上抓包。
注意一定要使用HUB ，不能使用交换机。
这个理论上可行，现场调试缺少硬件。
1.2 mms-etherea 使用举例均以mms-ethereal 为例，WireShark 与之类似。
1.打开MMS Ethereal选择本机网卡一定要选择对，即你用哪个网卡在抓包，双网卡注意。
“实时更新数据”和“自动滚屏”建议勾选。
然后点击start ，弹出两个窗口，将较小的窗口最小化，不要关闭，否则不抓包了。
在后台上抓包时，数据量比较大，文件一大之后，解析起来速度很慢，如果单纯为了分析站控层报文，可在抓包的时候设置过滤条件。
智能变电站通信规约
智能变电站通信规约随着现代电力系统的发展，智能变电站作为电力系统自动化的重要组成部分，其通信功能也变得越来越重要。
智能变电站通信规约是指在智能变电站与其他设备之间进行通信时所遵循的一套规则和标准。
本文将从智能变电站通信规约的定义、作用、常见的通信规约以及发展趋势等方面进行探讨。
一、智能变电站通信规约的定义智能变电站通信规约是指智能变电站与其他设备之间进行数据交换和通信时所遵循的一套规则和标准。
通信规约的制定旨在保证变电站设备之间能够准确、可靠地交换信息，实现各种功能需求。
智能变电站通信规约可以包括通信协议、通信接口、数据格式、通信速率等内容。
二、智能变电站通信规约的作用智能变电站通信规约的制定和实施对于智能变电站的正常运行和自动化控制起到至关重要的作用。
具体而言，智能变电站通信规约的作用主要有以下几个方面：1. 确保数据的准确性和可靠性：智能变电站通信规约规定了数据的格式和传输方式，能够确保数据在传输过程中的准确性和完整性，避免数据传输中的错误和丢失。
2. 提高通信效率：智能变电站通信规约规定了通信的速率和通信接口，能够提高通信的效率，加快数据的传输速度，提高系统的响应速度。
3. 实现设备的互联互通：智能变电站通信规约能够实现不同设备之间的互联互通，使得智能变电站能够与其他设备进行数据交换和通信，实现系统的集中控制和远程监控。
4. 支持多种通信方式：智能变电站通信规约可以支持多种通信方式，如串口通信、以太网通信、无线通信等，能够适应不同的通信环境和需求。
三、常见的智能变电站通信规约常见的智能变电站通信规约主要包括IEC 61850、DNP3.0、MODBUS、DLMS/COSEM等。
这些通信规约在智能变电站领域得到广泛应用，具有一定的通用性和可扩展性。
1. IEC 61850：IEC 61850是国际电工委员会制定的一种通信规约标准，主要用于智能变电站的保护和控制系统。
IEC 61850采用基于以太网的通信方式，支持多种通信服务和数据模型，能够实现设备之间的互联互通和数据的交换。
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功 能 、采样 值 传输 的是 电压 和 电流 的瞬 时值 ， 特 其
点 足数 据量 大 ． 目前 常 用 的 电压 和 电流 采样 率 为
每 周波 ８ ０点 ． 此 每 秒 钟 就 有 ４０ ０个 电 压 和 电 流 ０
分 ： Ｔ ｇ占 １ 字 节 ， 定为 ０ ８ ； Ｌ ｎ ｔ 其 ａ 个 恒 ｘ ０ 其 ｅｇｈ字节
并 单 元 将 从非 常 规 互 感 器 获取 到 的 电压 和 电 流 采 样 值 数 据 以上 述 ３个 标 准 中所 定 义 的格 式 组 装 出 报义 ． ｒ 便 以传 输 采样 值 数据 给支 持 上述 标准 的监 控 和保 护装置
ＡＳ 訇容 Ｎ １ｌ （ 字 不 定 ， 括 ： 包 ＡＳ ＤＵ数 Ｈ ＡＳ ＤＵ 列表 ）
变 电站 过程 层 中存 在模 拟 量 的传输 ． 致监 控 和保 导 护装 置 要接 入许 多导 线 ＩＣ ６ ８ ０标 准第 ９部分 Ｅ １５
（ 括 ９ ｌ ９ ２ ・以及 Ｉ Ｃ ６ ０ ４８标 准都 规定 包 和 — ） ］ Ｅ ０ ４ ． 了过 程层 合并 单元传 输采 样值 时应采 用 的协议 合
中 图 分 类 号 ： Ｍ７ ２ Ｔ ６
文献 标志 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０２ ０ — ０ ６ ０ １０ —６ ５ ２ １ ）３ ０４ —４
ＩＣ ６ ８ ０系 列标 准 的应用 促 进 了常规 变 电站 Ｅ １５ 发展 为智 能变 电站 智 能变 电站几 乎完 全改变 了常 规 变 电 站 的通 信 方 式 ． 其对 于过 程 层 而 言 ． 能 尤 智 变 电站 采用 非 常规 互感 器 ． 互感 器 的输 出就 已为数 字量 ． 只需 通过 网络将 互感 器 所采 集 到 的数 据 发送 给监 控 和保 护 装置 ． 能 完成其 功 能 。这种 由常规 便 变 电站 到智 能 变 电站 的过 程层 变化 ． 大 的优 点是 最
其 表示 层 、 会话 层 、 传输 层和 网络层 均 为空 …。 详细
格 式如 图 １ 示 。 所
目 的 ＭＡ 地 址 ｆ Ｃ ６字 节 ）
源 ＭＡＣ 地 址 ｆ ６字节 ）
优 先 权 标 记（ ４字 节 ）
匿
以太网类型ｆ ２字 节 ）
ＡＰ Ｉ ２字 节 ） Ｐ Ｄｆ 长度（ ２字 ） 保留（ ４字 节 ） ＡＳ １标 记 （ 字 节 ） Ｎ． １
江
苏
电
机
＿ 程 ｒ
第 ３ １卷 第 ３划
Ｊａ ｓ ｅ ｔｉａ ｇ ｎｅ ｒｎ ｉｎｇ ｕ Ｅｌ ｃｒｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｉ ｇ
智能变 电站过程采样值传输协议 的分析 与程序实现
徐 瑞 林 高 晋 ， 洪 涛 ， 加 勇 张友 强 ， 杨 钟 ，
（． 庆市 电力公 司 电力科学 研究 院 ， 庆 ４ １２ ；． １ 重 重 ０ １３ ２国网 电力科 学研 究 院 ， 苏 南京 ２ ０ ０ ） 江 １０ ３
数 不 定 ． 决 于 后 面 的 ＡＳ １的 Ｖ ｌｅ部 分 的 长 度 ， 取 Ｎ． ａｕ
一
般占 １ ～３字 节 ．含 义 是 Ｖａｕ ｌｅ部 分 的 长 度 ： 其
采样 ． 若每 个 数据 包 中仅 含有 １ 应 用服 务数 据 单 个
Ｖａ ｅ以 Ｏ ｔ ｔｎ （ ｌ ｕ ｃｅ Ｓｒ ｇ ８位 位 组 ）格 式 编码 ．包 含 ｔ ｉ ＡＳ Ｕ数 目和 ＡＳ Ｕ 详细 列表 ． Ｄ Ｄ 字节 数 不定 。
Ｉ Ｃ ６ ８ ０ ９ １ 议 的 ＡＰ Ｕ 中 包 含 的 ＡＳ Ｕ Ｅ １ ５ — — 协 Ｄ Ｄ
用 ＡＳ １编 码 Ｎ．
１ 智 能 变 电站 过 程 层 各 种 协 议 介 绍
电压 和 电流 采 样 值 是监 控 和保 护 装 置 的 数 据
来源 ， 过对 采样 值 的分 析 和处 理完 成装 置 自身 的 通
Ｉ Ｃ ６ ８ ０ ９ ｌ 议 的 Ａ Ｄ 部 分 采 用 ＡＳ １ Ｅ ｌ５—一 协 Ｐ Ｕ Ｎ． 规则 编码 ， 即编 码 成 Ｔ Ｖ（ ａ ，ｅ ｇｈ Ｖ ｌｅ ３个 部 Ｌ Ｔ ｇ Ｌ ｎ ｔ ， ａｕ ）
图 １ Ｅ １５ — — ＩＣ ６ ８ ０ ９ １协 议 格式
Ｉ Ｃ６ ８ ０ ９ １ Ｅ １ ５ — — 协议 格式 总体 上 比较 同定 ． 两 大部分 组 成 第 一部 分 为标 准 的 以太 网协 议头 ． 节 字 数恒 定 ． 占 ２ 共 ６字节 ： 第二 部分 为 ＩＣ １５ — 协 Ｅ ６ ８０ ９ ｌ 议 的应 用协 议数 据 单 元 （ ＤＵ） 字 节 数 呵变 ． 采 ＡＰ ． 且
摘 要 ： 能 变 电站 是 变 电站 发 展的 趋 势 ， 智 能 变 电站 过 程 层 采 样 值 传 输 协 议 ， 将 非 常规 互 感 器采 集到 的 电 力一 次 智 而 是
系统 的运 行 数 据 传 输 给保 护装 置 和 监 控 装 置 ． 些数 据 的正 常传 输 是 保 护 装 置 和 监 控 装 置 完成 其 各 自功 能 的 基 础 详 这
细 介 绍 了智 能 变电 站过 程 层 的 ３种 采 样 值 传 输 协 议 ， 灵 活性 、 时性 、 靠 性 等 方 面 比较 了其 优 缺 点 ． 给 出 了 实现 从 实 可 并
这 ３ 种 协 议 的 编 程 方 法
关 键 词 ： 能 变 电站 ； 程 层 ； 样值 传 输 协议 ； Ｃ ６ ８ ０ Ｉ Ｃ ６ ０ ４ ８ 智 过 采 Ｉ １５ ； ０ ４— Ｅ Ｅ
ＡＳ １ 度 Ｎ 长 （ 节不定１ 字
提高 了 感 器 测量 一次 系统 电压和 电流 的准确 度 ：
其 次简化 了过 程层 的接 线 ． 提高 了变 电站 自动 化 系
统 的可 靠性 ． 能 变 电站 中只需 要 使用 光纤 或 者 网 智 线将 过 程层 装 置连 接起 来使 之 能通 信 即可 ． 常规 而