南京南瑞继保电气有限公司变电站以太网传输规范版本1.0修订历史1简介.......................................................................................................................................................41.1目的............................................................................................................................................41.2范围............................................................................................................................................41.3参考资料....................................................................................................................................41.4定义、术语................................................................................................................................41.5概述.............................................................................................................................................42模型定义...............................................................................................................................................43约束条件...............................................................................................................................................54以太网端口的定义...............................................................................................................................65厂站地址的定义...................................................................................................................................66设备地址的定义...................................................................................................................................67传输层控制报文的定义及使用方法...................................................................................................67.1APCI格式.................................................................................................................................67.2设备类型.................................................................................................................................77.3设备状态信息的定义...............................................................................................................77.4路由转发..................................................................................................................................77.5双网的使用..............................................................................................................................87.6TCP及UDP报文的选择........................................................................................................87.7TCP连接的建立......................................................................................................................87.8APDU报文的传输及处理.......................................................................................................87.9超时定义.....................................................................................................................................98设备配置管理的传输层约定...............................................................................................................99路由设备的补充说明...........................................................................................................................910其它说明...........................................................................................................................................10目录变电站以太网传输规范1简介1.1目的本规范定义了变电站内统一的基于以太网的传输规范,使得站内的设备能够在一致的传输规范上通讯以及相互联系。1.2范围本规范适用于变电站以及集控站自动化系统内需要通过以太网相互通讯的设备,也可以在其他一些相似的系统中使用。1.3参考资料1.4定义、术语设备:本规范中的设备指的是逻辑上独立的应用,而不是物理设备,监控软件等同称为设备,包括虚设备。一个物理设备可以包含多个设备。传输协议层:负责应用报文的正确传送以及网络连接的维护。路由设备:连通不同设备之间通讯的设备,包括规约转换设备、网关、远动设备等。APCI:应用规约控制信息ASDU:应用服务数据单元APDU:应用规约数据单元双网:指同一个物理设备上的两个网络,这两个网络以对等方式或主备方式收发数据。过程层:过程层的定义参见IEC61850.1.5概述本规范定义了站内自动化系统内部基于以太网通讯传输的规定,包括了模型定义、约束条件、以太网端口的定义、传输层控制报文的定义及使用方法、传输层通讯的管理、路由设备的补充说明、其它说明。2模型定义站内通讯模型分为三个层次:设备的通讯模型分为应用服务层、传输协议层、网络收发层。应用服务层形成应用数据包ASDU,ASDU数据包的定义详见南瑞继保电气有限公司的《变电站应用报文规范》。传输协议层添加传输协议层的报文控制APCI,同时控制数据重发机制,在该层要保证发送给应用服务层的数据是有序的。传输协议层负责网络连接的维护。每包APDU报文只包含一包ASDU报文,多包APDU报文可以组合在一起送给网络收发层,也可以从网络收发层接收多包APDU组合的报文。如果网络收发层采用TCP/IP协议,传输协议层组织的TCP报文长度不超过64KBBYTES,UDP报文长度不超过1KBBYTES。网络收发层控制网络报文的完整性,根据网络层报文的长度限制将应用协议层报文进行拆分和组装。如果通讯基于以太网方式,网络收发层则采用TCP/UDP协议;如采用串口等方式,网络收发层则采用相应的协议。在本规范中,网络通讯采用以太网方式。3约束条件站内通讯采用双网方式时,相互通讯的设备使用双发双收的方法,即发送方的报文在双网上同时发送,接收方双网接收后选取一个报文给应用服务层。站内以太网的子网掩码为255.255.0.0,子网地址为198.120和198.121(特殊情况下另行规定),其中198.120子网简称为A网,198.121子网简称为B网。设备的主机地址采用16位方式,设备双网的主机地址相同。以太网通讯以字节方式传输,字节顺序采用LITTLE_ENDIAN顺序。4以太网端口的定义本规范中采用以下端口:1)TCP的侦听端口为6000。2)监视方向的UDP接收端口为6001。3)控制方向的UDP接收端口为6002。4)站内设备的UDP管理端口为6003。5)间隔层联锁数据传送端口为6005。6)主备机通讯的TCP侦听端口为6006。5厂站地址的定义考虑到跨厂站的数据通讯,在自动化系统内对每个厂站都设置一个唯一不为零的厂站地址,厂站地址为16位长度。站内设备相互通讯时,可以将厂站地址简化设置为0。厂站的广播地址为0Xffff。6设备地址的定义考虑到大型变电站中一个字节的地址范围可能不够使用,所以设备地址采用16位地址,带有以太网或现场总线接口的设备直接选用16位地址。由于采用标准103规约通讯的设备使用的是8位地址,所以路由设备将其报文转发时应扩展成16位地址。全站设备的16位地址必须唯一。0XFFFF为广播地址。若使用主备方式,设备地址中的最低位作为主备设备配对使用。在设备地址范围内,0XFF00---OXFFFD归网络设备使用,0XFE00H---0XFEFF归站级设备使用(其中0XFEFE、0XFEFF用于系列配置软件的地址),0X0100---0XFC00之间低字节为零的地址归路由设备使用,零地址保留,0XFFFF为广播地址,其余的地址范围属于间隔层或过程层设备。各设备的IP地址也依此划分。7传输层