浅析电力系统调度主站网络通讯规约（IEC-104规约）

作者：匿名　来源：本站原创　发布：2019-09-11　　所属分类：新闻中心　访问统计：917

1. IEC104规约由国际电工委员会制定。IEC104规约把IEC101的应用服务数据单元（ASDU）用网络规约TCP/IP进行传输的标准，该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。采用104规约组合101规约的ASDU的方式后,可很好的保证规约的标准化和通信的可靠性

2. 程序调度策略

目前在网络结构中是按设备点对点通信设计的，无多点共线方式，因此调度策略设计如下：

a) 主站方：系统启动或重新建立新的连接后进行总召唤和时钟同步，以后定时进行总召唤和时钟同步即可，总召唤和时钟同步的时间间隔由参数确定。

b) 从站方：主动发送变化遥测、变化遥信、SOE和故障数据，遥测的扫描时间间隔由参数确定。

常规说明：

1、 104主站方主动向从站方请求建立Socket连接。如果物理通道不通，则Socket连接无法建立。若物理通道正常，则Soeket连接建立成功。此过程在缓冲区里是看不出来的，即报文缓冲区无数据收发。Socket连接建立后，104主站方开始下发启动帧（68 04 07 00 00 00），从站以确认帧（68 04 0B 00 00 00）应答。然后主站方开始进行总召唤和时钟同步，以后定时进行总召唤和时钟同步，从站方应答，通讯正式开始。

2、 一般来讲，104主站方主动询问链路状态和全数据，从站变化遥测和遥信变位应主动上送。

3、 从站方在一段时间内无数据发送时，主站方发送U格式的测试帧（68 04 43 00 00 00），从站给出U格的确认帧（68 04 83 00 00 00）。如果测试帧在超时时间内无回答时，主站方关掉连接，重新同步。

4、 连接建立以后，双方均为STOP状态，此时不能收发数据。当一方发出STARTDT帧时，另一方回答STARTDT的确认后，数据传输允许，即接收序号和发送序号归零，可以传输其它帧数据。

5、 传输数据期间，任何一方均可发出STOPDT报文，对方用STOPDT回答，双方停止通讯，如果对方在超时时间内没有收到确认，则断开连接，重新同步。

6、 正常序列时，双方使用I帧格式，隐含地相互确认窗口值。

7、 使用S格式的帧，确认正常序列对应的I帧。接收方在超时时间T2后发送S帧，可以多发多收。（T2意指对方发送结果等待确认）

8、 接收方收到错误的I帧序号后，主动关掉连接，双方重新建立连接。

9、 发送方的I帧数据长时间没有得到确认（T1），发送方主动关掉连接，重新建立连接。

一：I帧（信息帧）报文格式

二：U帧（控制域第一字节的最后2位都为1）报文格式

三：S帧（控制域第一字节的第一位比特＝1且第二位比特＝0）报文格式

IEC104报文具体分析：

例一：主站方进行初始化：68 04 07 00 00 00

从站方确认：      68 04 0B 00 00 00

例二：主站方进行总召唤：68 0C 00 00 02 00 64 01 06 FF FF 00 00 14

从站方响应总召唤：68 3C 02 00 02 00 01 B1 14 47 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01

                        68 5B 04 00 04 00 15 A8 14 47 00 01 07 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

                        。。。 。。。

说明：1、类型标志为64表示总召唤，01表示不带时标遥信，15表示不带品质遥测。

2、传送原因为06 表示激活，14表示响应总召唤。

3、响应总召唤的遥信帧中，01 00表示第一个遥信的信息体地址。紧跟信息体地址后面的第一个字节表示第一个遥信值为分。最后一个字节01表示第49个遥信值为合。（每一字节表示一个遥信。00表示分，01 表示合）

4、响应总召唤的遥测帧中，01 07表示第一个遥测的信息体地址。紧跟信息体地址后面的第一和第二个字节表示第一个遥测值。第三和第四字节表示第二个遥测值，依此类推。低字节在前，高字节在后。

例三：上送变化遥测

68 0D E6 0B FE 04 15 01 03 08 00 11 07 6C 6A

分析：1、0D表示报文长度，本报文总数为13字节，即从E6到6A。

2、E6 0B FE 04为4字节控制域。

3、15为类型标志表示不带品质描述的测量值。

4、01为可变结构限定词，表示个数为1个。

5、03表示传送原因为突发数据。

6、08 00表示地址为8

7、11 07表示信息体遥测的地址为07 11即第11号遥测。

8、6C 6A表示该遥测值为6A 6C，换算为十进制为27244

例四：上送变化遥测

68 45 04 0C FE 04 15 0F 03 03 00 87 07 84 FD 88 07 2E FD 8B 07 1A FE 8C 07 CE FD 5B 07 4D 00 5D 07 7A FF 62 07 A6 00 63 07 ED FE 66 07 EF 00 69 07 82 FE 75 07 FC 03 76 07 F7 03 7F 07 10 FE 80 07 7E FD 83 07 42 FE

分析：1、45表示报文长度，本报文总数为69字节，即从04到FE。

2、04 0C FE 04为4字节控制域。

3、15为类型标志表示不带品质描述的测量值。

4、0F为可变结构限定词，表示个数为15个。

5、03表示传送原因为突发数据。

6、03 00表示地址为3

7、87 07表示信息体遥测的地址为07 87即第87号遥测；

   88 07表示信息体遥测的地址为07 88即第88号遥测；

  8B 07表示信息体遥测的地址为07 8B即第139号遥测；

  8C 07表示信息体遥测的地址为07 8C即第140号遥测；

 其他以此类推，不再细述。

8、84 FD表示该遥测值为FD 84，换算为十进制为64900

   2E FD表示该遥测值为FD 2E，换算为十进制为64814

   1A FE表示该遥测值为FE 1A，换算为十进制为65050

  CE FD表示该遥测值为FD CE，换算为十进制为64974

例五：对钟

68 12 02 00 08 00 67 01 06 FF FF 00 00 85 01 00 0B 74 78 D3

分析：1、12表示报文长度，本报文总数为18字节，即从02到D3。

2、02 00 08 00为4字节控制域。

3、67为类型标志表示对钟。

4、01为可变结构限定词。

5、06表示传送原因为激活传送。

6、FF FF表示广播地址。

7、00 00表示信息体地址。

8、85 01表示毫秒，即0185，换算为十进制为389毫秒，即0秒389毫秒；00表示0分；0B表示11时；74换为二进制为01110100，规约定义后5位表示日，即10100，换算为十进制即20日；78换算为二进制为01111000，后四位即1000表示月份即8月，前4位即0111与D3一起表示年份，即7D3表示2003年。

例六：总召唤

68 0C XX XX XX XX 64 01 06 FF FF 00 00 14

分析：1、0C表示报文长度，本报文总数为12字节。

2、XX XX XX XX为4字节控制域。

3、64为类型标志表示总召唤。

4、06表示传送原因为激活传送。

5、FF FF表示广播地址

6、14为总召唤限定词

例七：召唤电度

68 0C XX XX XX XX  65 01 06 FF FF 00 00 45

分析：1、0C表示报文长度，本报文总数为12字节。

2、XX XX XX XX为4字节控制域。

3、65为类型标志表示召唤电度。

4、06表示传送原因为激活传送。

5、FF FF表示广播地址

6、45为请求电能总计数量。

例八：不带时标的变化遥信

68 0F XX XX XX XX  01 02 03 56 00 02 00 01 04 00 01

分析：1、0F表示报文长度，本报文总数为15字节。

2、XX XX XX XX为4字节控制域。

3、01为类型标志表示不带时标遥信。

4、02表示有2个遥信发生变位。

5、03表示传送原因为突发传送

6、56 00表示发生遥信变位的FTU的站址，换算为10进制则表示其站号为86

7、02 00 01，其中的02 00表示第2个遥信发生变位，01表示目前状态为合状态。

   04 00 01，其中的04 00表示第4个遥信发生变位，01表示目前状态为合状态。

例九：SOE

68 1D XX XX XX XX  1E 02 03 56 00 02 00 01 9D 32 15 10 15 78 D3 04 00 01 9D 32 15 10 15 78 D3

分析：1、1D表示报文长度，本报文总数为29字节。

2、XX XX XX XX为4字节控制域。

3、1E为类型标志表示带时标遥信即SOE。

4、02表示有2个遥信发生变位。

5、03表示传送原因为突发传送

6、56 00表示发生遥信变位的FTU的站址，换算为10进制则表示其站号为86

7、02 00 01，其中的02 00表示第2个遥信发生变位，01表示目前状态为合状态。

   04 00 01，其中的04 00表示第4个遥信发生变位，01表示目前状态为合状态。

8、9D 32 15 10 15 78 D3表示遥信变位的时间。

        9D 32表示毫秒，即329D，换算为十进制为12957毫秒，即12秒957毫秒；15表示21分；10表示16时；15换为二进制为00010101，规约定义后5位表示日，即10101，换算为十进制即21日；78换算为二进制为01111000，后四位即1000表示月份即8月，前4位即0111与D3一起表示年份，即7D3表示2003年。

例十：遥控

遥控预置合：      68 0C 10 00 DC 02 2E 01 06 08 00 01 0B 86

遥控预置合的响应：68 0C DC 01 0A 00 2E 01 07 08 00 01 0B 86

分析：1、类型标志为2E表示遥控

2、06表示传送原因为“激活”；07表示传送原因为“确认激活”

3、08 00 表RTU地址

4、01 0B表示遥控号，遥控信息体地址范围为B01～B80，所以01 0B实际就是B01，即遥控号为1。（若是02 0B则表示遥控号为2）

5、86表示遥控命令限定词。控命令限定词的格式：

   说明：S/E＝0表示遥控执行；

            ＝1表示遥控预置；

         DCS(D1-D0)＝0表示不允许；

                    ＝1表示遥控分闸；

                    ＝2表示遥控合闸；

                    ＝3表示不允许。

  0x86换为二进制即为：10000110，即表示遥控合闸限定词。

遥控执行合：      68 0C XX XX XX XX 2E 01 06 08 00 01 0B 06

遥控执行合的响应：68 0C XX XX XX XX 2E 01 07 08 00 01 0B 06

分析：遥控执行不同于遥控预置的地方在于遥控命令限定词。0x06换为二进制即为：00000110，即S/E=0表示遥控执行。

遥控预置分：      68 0C XX XX XX XX 2E 01 06 08 00 02 0B 85

遥控预置分的响应：68 0C XX XX XX XX 2E 01 07 08 00 02 0B 85

分析：遥控命令限定词85表示遥控分闸（预置）；02 0B 表示遥控号为2。

遥控执行分：      68 0C XX XX XX XX 2E 01 06 08 00 02 0B 05

遥控执行分的响应：68 0C XX XX XX XX 2E 01 07 08 00 02 0B 05

分析：遥控命令限定词05表示遥控分闸（执行）；02 0B 表示遥控号为2。

遥控预置合：      68 0C XX XX XX XX 2E 01 06 08 00 02 0B 86

遥控预置合的响应：68 0C XX XX XX XX 2E 01 07 08 00 02 0B 86

遥控预置合撤销：      68 0C XX XX XX XX 2E 01 08 08 00 02 0B 86

遥控预置合撤销的响应：68 0C XX XX XX XX 2E 01 09 08 00 02 0B 86

分析：06表示传送原因为“激活”；07表示传送原因为“确认激活”

      08表示传送原因为“停止激活”；09表示传送原因为“停止激活确认”

例十一：测试帧

主站方发送U格式的测试帧：  68 04 43 00 00 00

从站方给出U格的确认帧：    68 04 83 00 00 00

（在一段时间内无数据发送时，主站方将发送测试帧）

备注：遥信信息体地址范围： 001H——400H

遥测信息体地址范围： 701H——900H

电度信息体地址范围： C01H——C80H

遥控信息体地址范围： B01H——B80H