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IEC61850-9-1变电站通信网络和系统第9-1部分：特定通信服务映射-通过单向多路点对点串行通信链路的采样值Communicationnetworksandsystemsinsubstations-Part9-1:SpecificCommunicationServiceMapping(SCSM)-Sampledvaluesoverserialunidirectionalmultidroppointtopointlink第一版2003年9月5日带格式的:两端对齐带格式的:两端对齐删除的内容:1.范围本标准规定了间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射，它规定了建立在与IEC60044-8相一致的单向多路点对点连接之上的映射。本标准规定了一种模拟量采样值传输的抽象服务映射，正如本标准系列7-2所述，这种传输是基于与单向多路点对点连接方式且与IEC60044-8相一致的。它可用于变电站内电子式电流或电压互感器(ECT或EVT)的合并器和诸如继电保护这样的间隔层设备之间的通信。如果对采样频率有更高的要求，或者除了通用数据集以外还需要其他采样值数据集，或者是采用了间隔之间的通信和同步，这些都将是本标准系列9-2所函盖的内容。图1说明了这种接口的原理。图1：多路点对点串行链路应用示例合并单元多端口以太网控制线路保护间隔控制器以太网控制器以太网控制器专用连接专用连接同步、监视、测试和配置接口二进制输入串行单向多路点对点连接带格式的:字体颜色:红色删除的内容:特殊2.引用标准下列引用标准是本标准应用时必需的，凡标注日期的引用标准，仅仅是所引用的版本适用，凡未表注日期的引用标准，其昀新版本的引用标准(包括任何修订)适用。IEC60044-7：仪用互感器－第7篇：电子式电压互感器IEC60044-8：仪用互感器－第8篇：电子式电流互感器IEC60874-10-1：1997，光纤和光缆连接器，第10-1部分：用于A1型多模光纤终端的BFOC/2,5型光纤连接器详细规范IEC61850-7-2：站内通信网络和系统－第7-2部分：变电站和馈电设备的基本通信结构－抽象通信服务接口(ACSI)IEC61850-7-3：站内通信网络和系统－第7-3部分：变电站和馈电设备的基本通信结构－公共数据类ISO/IEC8802.3：信息技术－系统之间通信和信息交换－局域网和城域网－特殊要求－第3部分：带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)存取技术和物理层规范ISO/IEC8825-1：信息技术－ASN.1编码规则：基本编码规则(BER)、规范式编码规则(CER)和区别编码规则(DER)的规范IEEE802.1Q-1998：用于局域网和城域网的IEEE标准：采用虚拟网桥的局域网IEEE802.3：信息技术－系统之间通信和信息交换－局域网和城域网－特殊要求－第3部分：带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)存取技术和物理层规范3.定义作为国际标准，本标准采用了IEC61850-2，IEC60044-7和IEC60044-8的定义。4.缩略词ACSI抽象通信服务接口AbstractComunicationServiceInterfaceASDU应用服务数据单元ApplicationServiceDataUnitASN.1抽象语法记法1AbstractSyntaxNotationnumberOneAPCI应用协议控制信息ApplicationProtocolControlInformationAPDU应用协议数据单元ApplicationProtocolDataUnitAUI附件接口AttachmentUnitInterfaceBERASN.1基本编码规则CFI规范的格式标识CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问DF数据帧DO数据对象DSG数据集组ECT电子式电流互感器EVT电子式电压互感器LSDU链路层服务数据单元MAC介质访问控制MSVCB多点传送采样值控制块MU合并单元PDU协议数据单元SBO执行前选择SC二次变换器SCSM特定通信服务映射SIG状态指示组SAV模拟量采样值TCI标记控制信息TPID标记协议标识VID虚拟局域网标识VLAN虚拟局域网带格式的:字体颜色:红色删除的内容:一组删除的内容:媒体删除的内容:操作删除的内容:特殊5.串行多路点对点连接的映射原理本章概述了串行多路点对点连接的映射。它定义了用于应用层的通信栈和数据单元结构，同时也定义了与这种映射对应用所产生的限制。通信栈图2概括了通信栈的构成，链路层遵循ISO/IEC8802-3标准。本标准常涉及到以太网(Ethernet)，后续章节将用以太网(Ethernet)这一概念代替ISO/IEC8802-3(CSMA/CD)。用于ISO/IEC8802-3的SCSM：ASDU的定义应用层无表述层无会话层无传输层无网络层链路层MAC子层ISO/IEC8802-3和按照IEEE802.1Q的优先权标记或VLANAUI接口IEEE802.3IEEE802.3的100Base-FXIEEE802.3的10Base-FLIEEE802.3的10Base-T物理层图2通信栈相关的设备标准将根据应用来规范是使用100Base-FX、10Base-FL还是10Base-T。5.1.1物理层5.1.1.1媒体连接器件的规范合并器与二次设备的连接可以采用光纤传输系统。根据电磁环境的需要，也可选择基于铜质材料的传输系统。5.1.1.2光纤传输系统首选的光纤传输系统是IEEE802.3100Base-FX。对于采样率低于48×fr的情况也可以使用10Base-FL系统(附录B给出了选择指南)。当其他通信连接已经使用了这种媒体接口时则应当采用这种接口(作为本系统的媒体接口)。对光纤传输系统通常必须双重化带格式的:项目符号和编号带格式的:字体颜色:红色以便支持链路监管。5.1.1.3双绞线传输系统如果考虑了适当的电磁屏蔽手段，符合IEEE802.310Base-T的双绞线介质可以作为一种可选方式来使用。5.1.2链路层5.1.2.1以太网地址地址域由全部“1”组成的以太网广播地址应被用作目标地址的缺省值(以太网帧格式如附录B所示)。因此发送侧没有必要进行地址配置。然而作为一个可选性能目标地址应当是可配置的，例如，通过改变多点传送地址可以借助交换式集线器switchhub将合并器与间隔层设备连接。作为源地址应使用唯一的以太网地址。注：…5.1.2.2优先权标记/虚拟局域网按照IEEE802.1Q，优先权标记用于把和保护相关的时间紧迫、高优先级的总线传输与量大而优先级又低的总线负载分离开来。标记头的结构：TPID值：0x8100UserPriority：三位，Userpriority的值应在配置时进行设置，以便将模拟量采样值和时间紧迫的、保护相关的GOOSE信息与低优先级的总线负载相区别。CFI：一位[0]，Length后无嵌入的RIF域/以太网标记帧中有类型域。VID：支持虚拟局域网是一种可选的机制，如果采用了这种机制，那么配置时应设置虚拟局域网标识(VID)。另外，虚拟局域网标识VID缺省值为0。8位位组8765432112TPID0x81003UserpriorityCFIVID4TCIVID删除的内容:管理删除的内容:媒体5.1.2.3以太网类型基于ISO/IEC8802-3MAC子层的以太网类型将由IEEE著作权注册机构进行注册。所注册的以太网类型值为88-BA(16进制)。模拟量缓冲区的更新是直接映射到所保留的以太网类型和以太网类型PDU上。以太网类型PDU的结构：APPID：应用标识。APPID用于选择包含模拟量采样值的以太网帧和用于判别应用关联为模拟量采样值保留的值范围是0x4000～0x7FFF。Length：包括从APPID开始的以太网型PDU的8位位组的数目，其值为8＋m(m1480)。Reserved1/Reserved2：用于将来的标准化应用。5.1.3网络层本层空白。5.1.4传输层本层空白。5.1.5会话层本层空白。8位位组8765432112Ethertype34APPID56Length78Reserved1910Reserved211…m+2以太网类型PDUAPDU删除的内容:地址删除的内容:型式删除的内容:型式删除的内容:型删除的内容:保留域删除的内容:是故意留出的删除的内容:是故意留出的删除的内容:是故意留出的5.1.6表述层空，参见第7.3节的补充定义。5.1.7应用层空，参见第7.3节的补充定义。限定本规范限于定义ECT/EVT相关的合并器与间隔层在算法中需要ECT/EVT的原始数据的那些设备之间的通信。至于ACSI，只支持采用多点/广播传送的采样值映射。其中隐含了多点传送采样值控制(MSVC)类别。本标准所述的采样值传输仅使用从合并器到间隔层设备带有广播或多点传送地址的单向连接。然而支持这种传送的设备应使用与以太网完全兼容的接口包括易于接插的所有设备。这意味着为建立和维持高质量的传送可能需要采用双向的数据交换。这样的数据交换是通信底层的一部分并在相关的标准中进行规范。为支持其他数据交换应能够采用双向通信方式的以太网链路，但这不应与专用数据集的传送发生冲突。典型的情况可能是同步本地时钟、配置信息装载、模式切换等。这些特点不在本标准的范围之内。6.公共数据类的映射对象名为采样值缓冲区的传送，对象引用以整数值编码。对象引用的各种专用元素将被赋以整数值。本标准(SCSM)中定义了与逻辑节点名和数据名相关的整数值。与逻辑节点名相关的整数值将通过配置工具进行定义，或者由客户/服务器设备厂家达成一致。对象引用正如IEC61870-7-2中所定义，实例的完整路径名称结构如下：LDName/LNName.DataName[.DataName].DataAttributeName本标准(SCSM)中的对象参考包含了类别和实例的完整路径。其他层级不能单独寻带格式的:项目符号和编号带格式的:字体颜色:红色带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号删除的内容:限制删除的内容:当地删除的内容:型删除的内容:参考删除的内容:参考删除的内容:参考址。SCSM数据集到对象参考的详细映射如下：表1：对象参考的映射ACSI对象名SCSM值LDNameINTEGERU16LNNameINTEGERU18DataNameINTEGERU18DataAttributeNamenotvisible注：假定用于传送采样值的数据集包含来自多个逻辑节点的各种数据对象，因而在LLN0中被分配。7.采用多点传送的采样值传输模型的映射本标准指定了两种数据集，通用数据集与IEC60044-8兼容，状态量则在附录A中加以描述。每个数据集引用一个多点传送的采样值控制类的实例。(本标准)定义了采样值缓冲区更新的映射。发送缓冲区的刷新与通信更新的频率始终相同，二者不是互相独立的。发送侧的结论为：z采样过程结束后，APDU即写入发送缓冲区(刷新频率＝采样频率)，或者在发送缓冲区被刷新之前可能有多个ASDU(n=ASDU的数目)被写入一个APDU帧(刷新频率＝采样频率/n)。数据块生成机制的描述参见7.3节。z发送缓冲区只能写入一个APDU，以前写入的APDU将被覆盖。应保证在可能被覆盖的情况下写入数据的一致性。z为避免数据被覆盖，应当在缓冲区更新过程结束后由通信系统立即触发数据发送。7.1采样值多点传送服务的映射表2－采样值多点传送服务的映射删除的内容:状态指示ACSI服务以太网服务SendMSVMessage不支持GetMSVCValue不支持SetMSVCValue不支持7.2采样值缓冲区更新的映射根据IEC61850-7-2中的规范，通信系统应当对用户缓冲区进行更新。这种更新直接映射到为IEC61850应用所保留的、基于ISO/IEC8802-3MAC子层的以太网类上。然而，所采用的通信栈并不提供以下功能：z通过通信链路对采样值缓冲区的更新进行初始化，这是应用层的功能。z对抽