电网104规约

IEC60870-5-104:2000DL/T634.5104—2002积成电子股份有限公司电网自动化事业部臧少玉概述规约结构通信过程传输规则遥测遥信典型报文示例常见问题及认识误区索引关于标准IEC60870-5-104:2000DL/T634.5104—2002后者等同采用前者。104是101规约的网络访问，采用平衡模式，是目前最常用的网络规约之一技术背景适应和引导电力系统调度自动化的发展，规范调度自动化及远动设备的技术性能，实现远动设备的互操作性采用的协议基于TCP/IP的面向连接的网络服务，端口号定义为2404概述关于服务端与客户端典型的104应用中，调度主站为客户端（控制站），厂站为服务端（被控站）关于ASDU结构及规约中用到的其它术语限于篇幅，术语请参考本人的101规约课件本文档中的约定Rx:接收；Tx:发送接收与发送均是以调度主站的角色看到的报文有……的为非连续报文，无……的是连续报文概述概述类别信息对象地址范围容量遥信1H～1000H4096继电保护1001H～4000H12288遥测4001H～5000H4096遥控/升降6001H～6200H512电能累计量6401H～6600H512在实际工程使用中，遥信信息对象的地址范围大都设为1H～4000H，以满足变电站较多保护信号的需要，这样遥信容量扩充为16384个。信息对象地址及规约容量控制站（主站，客户端）被控站（厂站，服务端）控制方向（由控制站到被控站的传输方向）监视方向（由被控站到控制站的传输方向）信息对象类型标识（TI=TypeIdentification)可变结构限定词（VSQ=VariableStructureQualifier）传送原因（COT=CauseOfTransmission)应用服务数据单元（ASDU)品质描述词（QDS)时标（短时标CP24Time2a和长时标CP56Time2a）概述术语定义概述规约结构通信过程传输规则遥测遥信典型报文示例常见问题及认识误区索引启动字符68HAPDU长度（最大253）控制域八位位组1控制域八位位组2控制域八位位组3控制域八位位组4IEC60870-5-101和IEC60870-5-104定义的ASDUASDUAPCIAPDUAPDU长度规约结构规约结构类型标识(TI)可变结构限定词(VSQ)传输原因(COT)ASDU公共地址(A)信息对象地址信息元素集{CP24Time2a或CP56Time2a}……信息对象n数据单元标识信息对象应用服务数据单元（ASDU）数据单元类型2个字节应用服务数据单元（ASDU)的结构2个字节3个字节保留一个字节的启动字符68H和一个帧长L，删除第二个启动字符和第二个帧长L增加传输层所需要的4个控制字节，因此最短的帧含6个字节没有校验和结束字符规约结构与101规约相比帧结构的变化I格式用于编号的信息传输，APDU包括APCI和ASDUS格式用于编号的监视功能，APDU只包括APCIU格式用于未编号的控制功能，APDU只包括APCI规约结构3种帧类型控制域第一个八位位组的第一位比特=0定义了I格式87654321I格式的控制域定义了发送序列号和接收序列号，用于防止报文丢失和重复传送发送序列号N(S)0发送序列号N(S)接收序列号N(R)0接收序列号N(R)规约结构I格式发送方发送信息时增加发送序号；接收方确认对方的发送序号时增加接收序号在双向传输I帧的情况下，同时可确认对方的发送数据帧发送方每发送一个I格式报文，其发送序号应加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也应加1每次重新建立TCP连接后，主站和子站的发送和接收序号都清零规约结构I格式Rx:68FA000000000D1E0300…//变化遥测Rx:68FA020000000D1E0300…//变化遥测Rx:68FA040000000D1E0300…//变化遥测Tx:680E0000060064010600…//总召唤激活Rx:680E0600020064010700…//总召唤确认Rx:688C0800020001FF1400…//响应总召唤遥信Rx:688C0A00020001FF1400…//响应总召唤遥信注意了解上述各帧中发送和接收序号的变化规约结构I格式控制域第一个八位位组的第一位比特=1并且第二位比特=0定义了S格式87654321在本身没有I帧发送的情况下，用于确认接收到的I帧0010接收序列号N(R)0接收序列号N(R)规约结构S格式Rx:688C0A00020001FF1400…Tx:680401000C00……Rx:68FD1A0002000DB01400…Rx:68FD1C0002000DB01400…Rx:68FD1E0002000DB01400…Tx:680401002000Rx:68FD200002000DB01400…规约结构S格式控制域第一个八位位组的第一位比特=1并且第二位比特=1定义了U格式87654321START:启动命令；STOP:停止命令；TEST:测试命令。在同一时刻，STARTDT、STOPDT或TESTFR中只有一个功能是激活的TESTFRSTOPDTSTARTDT11确认生效确认生效确认生效000规约结构U格式启动命令启动生效：680407000000启动确认：68040B000000终止命令终止生效：680413000000终止确认：680423000000测试命令测试生效：680443000000测试确认：680483000000规约结构U格式变量名称101104传送原因1个字节2个字节ASDU公共地址1个字节2个字节信息对象地址2个字节3个字节规约结构ASDU中的几个变量在101与104中的不同概述规约结构通信过程传输规则遥测遥信典型报文示例常见问题及认识误区索引（TCP连接建立）启动生效/确认总召唤{时钟同步}变化数据上送测试过程遥控过程通信过程通信过程TCP连接是104规约通信的前提，而不是104本身的内容，因此前置看不到发出的报文TCP连接成功表明：物理网络已经畅通socket连接已经建立不能建立连接的测试手段ping192.168.1.100netstat-antelnet192.168.1.1002404Windows中的超级终端选择socket方式TCP连接建立后，发送序号和接收序号均清零通信过程（TCP连接建立）控制站发出启动生效命令，被控站启动确认Tx:680407000000//启动生效Rx:68040B000000//启动确认之后控制站可以进行总召唤通信过程启动生效/确认总召唤命令是控制站向被控站发出的要求传输用户数据的命令，用来获取全部数据（遥信、遥测、电度）以刷新全部测点的实时值总召唤命令可以周期性进行信息帧用可变结构限定词的最高位SQ=1的压缩格式传输总召唤结束后，被控站必须上送总召唤结束帧（ASDU100，COT=10）通信过程总召唤控制站被控站总召唤命令（I帧）……总召唤确认（I帧）响应总召唤数据（I帧）响应总召唤数据（I帧）数据帧确认（S帧）……响应总召唤数据（I帧）响应总召唤数据（I帧）数据帧确认（S帧）总召唤结束（I帧）通信过程总召唤//总召唤激活Tx:680E0000000064010600010000000014//总召唤确认Rx:680E0000020064010700010000000014//接收响应总召唤的遥测/遥信/电度帧Rx:688C0200020001FF14000100010000………Tx:680401001200//发送S格式确认帧//总召唤结束帧Rx:680E2E00020064010A00010000000014通信过程总召唤下列通信过程有何错误？Tx:680407000000Rx:68040B000000Tx:680E0200000064010600010000000014通信过程总召唤显然这是TCP连接刚建立后的报文，发送序号和接收序号均应清零。错在发送序号未清零时钟同步命令在2002标准中是可选项，有的网调实施细则中将时钟同步作为备用手段，原因是网络延迟的不确定性在最大网络延迟小于接收站要求的时钟精度时，仍然可以使用时钟同步。例如，如果网络提供者保证网络延迟不大于400ms（X.25WAN的典型值），并且被控站要求的精度为1s，时钟同步过程就可以使用，从而避免了在几百甚至上千个被控站安装时钟同步接收器或类似的装置。通信过程{时钟同步}//时钟同步命令Tx:681402000A00670106000100000000C37502130C0C0D//时钟同步确认Rx:68140A000400670107000100000000243302130C0C0D否定确认67014700表示收到时钟同步命令，但被控站不采用控制站被控站时钟同步命令（I帧）时钟同步确认（I帧）TI=103，COT=6TI=103，COT=7通信过程{时钟同步}104规约采用平衡传输模式，主要体现在变化数据主动上送，而不需要控制站询问。101规约中的请求1级数据和请求2级数据的机制在104中未采用。被控站主动上送变化数据，控制站如果有I数据帧下发则在I帧中的接收序号体现接收帧，如果没有I帧下发，则通过S帧确认。通信过程变化数据上送控制站被控站……变化数据（I帧）变化数据（I帧）变化数据（I帧）数据帧确认（S帧）……变化数据（I帧）变化数据（I帧）数据帧确认（S帧）思考：满足什么条件下发S帧？通信过程变化数据上送Rx:68289019B200090503000100…Rx:68289219B200090503000100…Rx:68169419B200090203000100…Tx:680401009619（S帧）Rx:681C9619B200090303000100…Rx:68109819B200090103000100…Rx:681C9A19B200090303030100………Tx:68040100A019（S帧）思考：此处省略了几帧I格式报文？通信过程变化数据上送68xx9C19…68xx9E19…控制站和被控站在规定时间段内（t3）没有数据传输（超时）要启动测试过程每接收一帧（I帧、S帧或U帧）重新触发定时器t3双方都可以发起测试，对方要回应确认帧。如果在t1时间内未收到确认帧，则测试方需主动关闭连接，随后主动打开如果收到对方发来了测试帧，本身就不必发测试帧通信过程测试过程控制站被控站测试激活S帧t3超时测试确认t3重新计时未受干扰的测试过程未确认的测试过程控制站被控站测试激活S帧t3超时t1超时主动关闭随后主动打开通信过程测试过程通信过程测试过程Tx:680443000000Rx:680483000000或Rx:680443000000Tx:680483000000单点遥控命令(ASDU=45)C_SC_NA_1双点遥控命令(ASDU=46)C_DC_NA_1传输原因(COT)控制方向6:=激活//用于遥控选择8:=停止激活//用于遥控撤销监视方向7:=激活确认//用于遥控返校9:=停止激活确认//用于遥控撤销确认10:=激活终止//用于报告遥控完成通信过程遥控过程S/EQU0SCSS/EQUDCS87654321SCS(SingleCommandState)0:=分/开1:=合/关DCS(DoubleCommandState)1:=分/开2:=合/关0或3:=不允许S/E(Select/Execute)0:=执行1:=选择单命令双命令通信过程遥控过程控制站被控站遥控选择（I帧）遥控返校（I帧）TI=45/46SE=1COT=6遥控执行（I帧）遥控结束（I帧）TI=45/46SE=1COT=7TI=45/46SE=0COT=6TI=45/46SE=0COT=7遥控执行确认（