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自动化系统中的几种常见规约分析
摘要：文章阐述调度自动化系统几种常见远动传输规约，并对这些规约的特点和具体格式进行分析，提高对规约的认识了解，为通信过程中规约的准确应用提供基础，为电网调度需要的数据和信息的正确性、实时性、可靠性提供保障。
关键词“CDT 101 104 报文
远动规约，也叫协议，是指在电力系统中，为准确及时的在变电站和调度中心进行数据通信，而制定的一套关于信息传输顺序、格式和内容的约定。随着电网规模的日益扩大和规模化，各地调度对变电站内数据的数量和质量有了越来越高的要求，从而使远动规约在数据传输过程中的地位也越来越重要。同时选择适当的规约则变成了一项很重要的内容。
目前系统中常用的规约主要分为三类：CDT规约;IEC60870-5-101规约;IEC60870-5-104规约。本文将分别对其进行介绍。
一、CDT规约
(1)CDT规约是一种典型的循环式传送规约，全称Cyclic Data Transmission，也称为循环式数据传输规约。特点是无论主站是否要求，子站都按一定顺序不停地循环往主站发送数据。它不仅适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动信息的远动设备与系统，还适用于调度所间以循环式远动规约转发实时远动信息的系统。
(2)报文组成
由同步字+控制字+信息字组成
同步字：由6个字节组成EB90EB90EB90或者为D709D709D709
控制字：由6个字节组成
控制字节+帧类别+信息字数+原站址+目的站址+校验码
信息字：由6个字节组成 功能码+信息字+校验码
功能码和校验码各占一个字节，信息字占四个字节
CDT规约传输的遥信量、遥测量、遥控量个数分别为512、256、256，对于一个普通的35kV变电站，容量足够，因此CDT规约在35kV及以下的变电站和用户站应用非常广泛.同时由于大部分厂家的通信设备及系统都已支持CDT方式的远动转发，且在电网调度自动化系统中CDT规约与各厂站进行通信，切实可靠，由此，对CDT规约进行必要的熟悉和了解，清楚其中的通信过程，以及固定或约定的工作模式.是很有必要的。
二、IEC60870-5-101规约
(1)101规约是面向电力自动化系统应用的规约它是一种传输机制成熟的问答式异步串行规约，内容包括上行信息和下行信息，其具体内容分别为：上行信息：遥测，遥信，遥脉，终端设备状态;下行信息：遥控，设点，对时。
(2)IEC101的报文格式
101共包括三种报文格式：单个字符;固定帧长报文;可变帧长报文。
●单个字符 E5
简单;明了;效率高。用于一般确认;仅用于对应用报文的回答文的回答;
●固定帧长报文
10H+控制域+链路地址+帧校验和+16H
控制域：由八个字节组成
表1：控制域报文内容
D7 D6 D5 D4 D3-D0
启动标志 帧计数位 帧计数有效 功能码
●可变帧长报文
表2：可变帧报文报文内容
68H 固定报文头
Length
Length
68H
控制域 Length Byte
链路地址
应用服务数据单元
帧校验和 固定报文尾
16H
(3)101规约和CDT规约的对比分析
CDT规约是循环上送规约，无论主站要不要，或者数据有没有变化，数据都按照固定的帧格式向上传送。101规约是问答数据传送方式，由主站开始发出询问报文，而后厂站回答主站需要的数据，如果数据没有变化，则不传送，数据更新的速率得到了很大的提高。然而在遥信变位传送时，CDT规约中遥信变位的传送是采用连插3个遥信变位字的机制，其级别最高;101规约中，厂站要告知主站，主站再通过下发询问一级数据的报文，接受遥信变位的报文，实时性要略差一下。
从信息量容量来看，101规约能传送的信息量要远远大于CDT规约。101规约通过改变起始地址，还可以灵活的分配遥测、遥信的数据量。CDT规约中，遥测量的数据长度是11位，还有一位符号位，满码值为2047。101规约中，遥测量的数据长度是15位，还有一位符号位，满码值为32767，数据的精度更高。
三、IEC 61850-5-104规约简介
(1)104传输规约是在IECl01规约基础上，采用专用Internet网络进行调度通讯的协议标准，1是101规约应用的网络化。它与101规约不同点主要体现在通道上，104规约采用的是网络通道，带宽以2M为佳，需要专用的光纤和数据网，同时需要配套的辅助设备，如交换机、路由器、光纤收发器、协议转换器等。104规约必须与101规约同时配套使用。
(2)IEC104协议的基本报文格式
表3：104报文基本格式
68H
应用规约数据单元长度
控制域一
控制域二
控制域三
控制域四
应用服务数据单元
帧校验和
16H
●I-格式
信息传输格式类型(Information transmit format)，简称 I-FORMAT。用于传输含有信息体的报文和确认对方I格式的信息报文
68H+Length+发送序号低字节+发送序号高字节+接收序号低字节+接收序号高字节 该格式报文传送的是具体的信息内容，也可以说是带数据的传输格式
●S-格式
计数的监视功能类型(Numbered supervisory functions)，简称 S-FORMAT。用于传输对站端确认的报文
68H+Length+01+00+接收序号低字节+接收序号高字节
该格式报文传送的没有具体的信息内容，是用来对站端所发信息报文的确认
●U-格式
不计数的控制功能类型(Unnumbered control function)，简称 U-FORMAT。用于传输链路控制命令的报文
68H+Length+控制域一+000000
其中控制域一的格式为：
表4：控制域一报文
TESTFR STOPDT STARTDT 1 1
确认 命令 确认 命令 确认 命令
(3)104规约与101规约的识别
IEC101的信息报文的头是68LL68，尾是16;IEC104的信息报文的头是68L，没有固定的尾。101规约以自己发送为目的，发送方不停将变化报文上送，不论主站是否确认都是连续上送。104规约则以对方接收为目的，主站必须有了确认后厂站才上送一条变化报文，看上去是一问一答。
四、结语
目前，国内调度通信网接口和协议的标准化还有很多问题，由于各个厂家对规约认识和理解上的差异，造成站内不同厂家设备之间或是与远方调度主站、集控站系统在通信过程引发各类问题也很多，在目前的一段时期之内，CDT规约、101规约和104规约仍为大多数变电站采用。因此，了解这几种规约的报文形式和内涵在目前的时期内仍是极为重要的。
参考文献：
[1]DL/T634.5101-2002 /IEC60870-5-101：2002(基本远动任务配套标准)应用规范.
[2]IEC60870-5-101 华东电网应用规范(修改稿).
[3]IEC60870-5-104：2000远动设备及系统 第5-104部分传输规约采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问.
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