103规约的解释.docx
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103规约的解释
第一部分103规约的解释
1.用户数据分类
IEC60870-5-103:
继电保护设备信息接口配套标准(简称103规约)用户数据分为两类,即一级用户数据和二级用户数据。
我公司除了遥测量报文用二级数据外,其他报文一律用一级报文。
2.传输桢格式
2.1可变桢长桢格式
D7D6D5D4D3D2D1D0
启动字符(68H)
L
固定长度的报文头
L(重复)
启动字符(68H)
控制域(C)
L个八位位组
地址域(A)
链路用户数据(可变长度)
帧校验和(CS)
结束字符(16H)
图2.1可变帧长帧格式
在线路上传输顺序如图3.2所示
在线路上的位序
1110987654321
1
1
0
1
1
0
1
0
0
0
0
1
P
L
0
1
P
L重复
0
1
1
0
1
1
0
1
0
0
0
0
1
P
控制域
0
1
·
·
·
P
·
·
·
链路用户数据
(可变长度)
0
·
·
·
1
P
帧校验和(CS)
0
1
P
结束字符(16H)
0
偶校验位启动位
停止位
图2.2可变帧长的传输顺序
各个字符在线路上的顺序按
(1)
(2)(3)---(n)的顺序依次在线路上出现,即低位先发送。
传输规定:
①线路空闲状态为二进制1;
②每一个字符有一个启动位,八位信息位,一位偶校验位,一位停止位;
③每个字符无需线路空闲间隔;
④两帧之间的线路空闲间隔最少需33位;
⑤长度L包括控制域、地址域,用户数据区的8位位组的个数,为二进制数;
⑥帧校验和复控制、地址、用户数据区八位位组的算术和(不考虑溢出位即256模和);
⑦接受校验(A)每个字符的启动位、停止位、偶校验位;
(B)检验两个启动字符、两个L值应一致、接受字符数为L+6、帧校验
和、结束字符,若检出一个差错,舍弃此帧数据,并检验空闲间隔。
2.2固定帧长帧格式
D7D6D5D4D3D2D1D0
启动字符(10H)
控制域(C)
地址域(A)
帧校验和(CS)
结束字符(16H)
图2.3固定帧长帧格式
在线路上传送位序
1110987654321
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
P
控制域(C)
0
1
P
地址域(A)
0
1
P
帧校验和(CS)
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
偶校验位启动位
停止位
图2.4固定帧长帧格式传输顺序
各个字符在线路上的顺序按
(1)
(2)(3)---(n)的顺序依次在线路上出现,即低位先发。
传输规定:
①-④同可变帧长的传输规定①-④;
⑤此种帧无帧长;
⑥帧校验和是控制、地址的算术和(不考虑溢出位即256模和);
⑦接受校验:
(A)每个字符的启动位、停止位、偶校验位;
(B)校验启动字符、帧校验和、结束字符,若检出一个差错,舍弃此帧数据,并校
验空闲间隔;
(C)在校验中,如无差错数据有效。
2.3固定桢长具体报文(控制方向)
C_RFB_NA_3C_RCU_NA_3
10H10H
0100011101000000
链路地址域链路地址域
帧校验和(CS)帧校验和(CS)
16H16H
图2.5复位帧计数位图2.6复位通信单元
C_PL1_NA_3C_PL2_NA_3C_PLK_NA_3
10H10H10H
01FCBFCV101001FCBFCV101101FCBFCV1001
链路地址域链路地址域链路地址域
帧校验和(CS)帧校验和(CS)帧校验和(CS)
16H16H16H
图2.7召唤1级用户数据图2.8召唤2级用户数据图2.9请求链路状态
2.4固定桢长具体报文(监控方向)
正确收到控制系统的发送帧,MDM-B1(A)以确认回答(见图2.10)。
M_CON_NA_3
10H
00ACDDFC0000
链路地址域
帧校验和(CS)
16H
图2.10确认帧
如果链路忙,未收到报文,以忙帧响应控制系统的发送帧(见图2.11)。
M-BY-NA-3
10H
00ACDDFC0001
链路地址域
帧校验和(CS)
16H
图2.11忙帧
如果继电保护设备无控制系统所要求的数据,以此帧回答(见图2.12)。
M_NV_NA_3
10H
00ACDDFC1001
链路地址域
帧校验和(CS)
16H
图2.12无所要求的数据帧
当收到控制系统请求报文的控制域的FCB位无效,继电保护设备以此帧回答(见图2.13)。
M_LKR_NA_3
10H
00ACDDFC1011
链路地址域
帧校验和(CS)
16H
图2.13链路状态响应帧
3.初始化过程
控制系统继电保护设备
twz=重复循环时间,此时间请求或
可能是一个常数,或是一个发送不回答:
已定义的重复次数------离线
------复位
由控制系统初始化------按口切断
例如启动以后------不存在
发送
交替发送复位通信单元复位
(CU)或复位帧计数位
(FCB)twz超时不回答
超过twz引起发送复位发送继电保护设备
通信单元(CU)或复位复位准备回答
帧计数位(FCB)
确认复位通信单元CU:
FCB=0,发送缓冲
请求1级或区清空
2级用户数据复位帧计数位FCB:
FCB=0,发送缓冲区
响应不清空
请求1级
用户数据
响应标识报文其传送原因
ASDU5为复位通信单元(CU)
或复位帧计数位(FCB)
请求1级
用户数据
响应标识报文是传送原因
ASDU5为“启动/重新启动”
后面跟随时间设定的
时间同步和总查询(总召唤)
图3.1一般初始化过程
控制系统继电保护设备
若控制系统可注意到继请求1级
电保护设备(或测控终端)用户数据
端)重新启动,保护设备
(或测控设备)一直到接受响应
到复位通信单元或复位
帧计数位后才开始作回答当控制系统在召唤,甚至
tCYCL继电保护设备时,而未注
意到此继电保护启动
请求1级
或2级用户
数据
继电保护设备对所有
twz请求或发送不作响应
超过twz后保护发送
设备不作回答复位
确认
接下去是时间设定
同步和总查询(总召唤)
图3.2继电保护设备启动后的初始化过程
监视方向类型标识5:
标识报文(ASDU5)
ASDU5的链路规约数据单元为M_IRC_NA3M_IRF_NA3M_IRS_NA3M_PO_NA_3
05H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
81H
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
103规约在7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.3中定义
兼容级别(COL)
在103规约7.2.6.2中定义
ASCII字符1N
ASCII字符2A
ASCII字符3R
ASCII字符4I
ASCII字符5Z
ASCII字符6H
ASCII字符7H
ASCII字符8Y
自由赋值(四个八位位组)
ASCII字符1234
制造厂内部软件标识符
图3.3标识报文(ASDU5)
4.时间同步(对时)
控制系统继电保护设备
ASDU6可以
发送无回答方式,发送
其地址为255ASDU6
广播报文不回答
图4.1对时过程
控制方向报文类型6:
时间同步(ASDU6)
ASDU_6的链路规约数据单元为C_SYN_TA_3
06H
类型标识(TYP)
数据单元标识符
在103规约7.2中定义
81H
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN):
=GLB
信息体在103规约
7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.29中定义
七个八位位组二进制进值
图7.2时间同步(ASDU6)
5.总查询
控制系统继电保护设备
发送ASDU7用以
启动总查询(总召唤)发送
ASDU7内包含总召唤ASDU7
周期标识符即扫描序号
确认
召唤事件请求1级
用户数据
响应总查询由于准备总查询(总召
ASDU40、42唤)报文,它们可能延时
召唤事件请求1级
用户数据
响应总查询所有总查询(总召唤)
ASDU37报文包含了以扫描序号
作为返回信息标识符
在总查询(总召唤)请求1级
用户数据
响应ASDU周期内允许自发
(突发)报文
召唤事件请求1级
用户数据
响应总查询ASDU8指明总查
(总召唤)ASDU8询(总召唤)结束
请求或发送
图5.1总查询(总召唤)传输过程
控制方向报文类型7:
总查询(总召唤)启动(ASDU7)
ASDU7的链路规约数据单元为C_IGI_NA_3
07H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在103
规约7.2中定义
81H
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN):
=GLB
信息体在103
规约7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.21中定义
扫描序号(SCN)
图5.2总查询(总召唤)启动
监视方向报文类型40:
单点信息状态帧报文(ASDU40)
ASDU40的链路规约数据单元M_SP_NA_3
28H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在103规约
7.2中定义
0
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
IVNTBLSB000SPI
在103规约E.2.1
...
在103规约7.2.6.23中定义
附加信息(SIN)
图5.3单点信息状态帧报文
监视方向报文类型42:
双点信息状态帧报文(ASDU42)
ASDU42的链路规约数据单元M_DP_NA_3
2AH
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
0
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
IVNTBLSB000DPI
在103规约E.2.2
...
在103规约7.2.6.23中定义
附加信息(SIN)
图5.4双点信息状态帧报文
监视方向报文类型37:
带时标的脉冲累计量帧(ASDU37)
ASDU37的链路规约数据单元M_IT_TA_3
37
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
0
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体在
103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
在103规约E.2.10中定义
二进制计数器读数BCR
IVCACY 数目
在103规约7.2.6.28中定义
四个八位位组的二进制时标
在103规约E.2.10中定义
二进制计数器读数BCR
IVCACY 数目
在103规约7.2.6.28中定义
四个八位位组的二进制时标
…
…
在103规约7.2.6.19中定义
返回信息标识符(RII)
图5.5带时标的脉冲累计量帧报文
监视方向报文类型8:
总查询(总召唤)终止(ASDU8)
ASDU8的链路规约数据单元为M_TGI_NA_3
08H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在103规约7.2中定义
81H
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体在103规约7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.21中定义
扫描序号(SCN)
图5.6总查询(总召唤)结束
6.遥测
控制系统继电保护设备
召唤2级事件请求2级
用户数据
响应总查询ASDU3、ASDU15为遥测
ASDU3、ASDU15报文,可选择其中一种
.报文作为遥测回答
.
.
图6.1遥测过程
监视方向报文类型3:
被测值I格式(ASDU3)
ASDU3的链路规约数据单元为M_MEI_NA_3
03H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
7.2中定义
0
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.8中定义
被测值=MEA:
=B相电流
在103规约7.2.6.8中定义
被测值=MEA:
=AB相线电压
在103规约7.2.6.8中定义
被测值=MEA:
=有功功率
在103规约7.2.6.8中定义
被测值=MEA:
=无功功率
图6.2被测值I格式
监视方向报文类型15:
被测值III格式(ASDU15)
ASDU15的链路规约数据单元为M_MEIII_NA_3
0FH
类型标识(TYP)
数据单元标识符在
103规约7.2中定义
0
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体在
103规约7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
在103规约7.2.6.8中定义
被测值=MEA:
=A相电流Ia
被测值=MEA:
=B相电流Ib
被测值=MEA:
=C相电流Ic
被测值=MEA:
=AB线电压Uab
被测值=MEA:
=BC线电压Ubc
被测值=MEA:
=CA线电压Uca
被测值=MEA:
=有功功率P
被测值=MEA:
=无功功率Q
被测值=MEA:
=功率因素COSα
被测值=MEA:
=频率f
图6.3被测值III格式(我公司自定义格式)
7.遥脉
控制系统继电保护设备
发送ASDU7用以
启动总查询(总召唤)发送
ASDU7内包含总召唤ASDU7
周期标识符即扫描序号
确认
召唤事件请求1级
用户数据
响应总查询由于准备总查询(总召
ASDU37唤)报文,它们可能延时
.
.
.
图7.1遥脉过程
8.遥信
控制系统继电保护设备
发送ASDU7用以
启动总查询(总召唤)发送
ASDU7内包含总召唤ASDU7
周期标识符即扫描序号
确认
召唤事件请求1级
用户数据
响应总查询由于准备总查询(总召
ASDU40、42唤)报文,它们可能延时
.
.
.
图8.1遥脉过程
9.遥信变位
如果发生遥信变位,在0.5秒内以一级用户数据ASDU41、ASDU43组织好遥信变位报文,当控制方向请求一级用户数据时,立即上送。
控制系统继电保护设备
召唤1级事件请求1级
用户数据
响应总查询如果发生遥信变位,以
ASDU41、ASDU43ASDU41、ASDU43遥信
变位报文回答
.
.
.
图9.1遥信变位过程
监视方向报文类型41:
带时标的单点信息状态变位帧报文(ASDU41)
ASDU41的链路规约数据单元M_SP_NA_3
29H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
1
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
IVNTBLSB000SPI
在103规约E.2.1
在103规约7.2.6.28中定义
四个八位位组的二进制时标
...
图9.2带时标的单点信息状态变位帧报文
监视方向报文类型43:
带时标的双点信息状态变位帧报文(ASDU43)
ASDU43的链路规约数据单元M_DP_NA_3
2BH
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
1
信息元素的数目i
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
IVNTBLSB000DPI
在103规约E.2.2
在103规约7.2.6.28中定义
四个八位位组的二进制时标
...
在103规约7.2.6.23中定义
附加信息(SIN)
图9.3带时标的双点信息状态变位帧报文
10.遥控
为防止遥控误操作,继电保护设备在发送选择命令桢和收到执行命令时间间隔必须大于2秒。
控制系统测控设备(继电保护设备)
选择命令A_SELECT.req
超时
A_SELECT.ind选择命令
确认短桢
确认短桢
请求一级数据请求一级数据
选择信息A_SELECT.conA_SELECT.res选择命令
撤销A_BREAK.req
A_BREAK.ind撤销
确认短桢
确认短桢
请求一级数据
请求一级数据
A_BREAK.res撤销响应
撤销A_BREAK.con
执行命令A_EXCO.req
超时
A_EXCO.ind执行命令
确认短桢
确认短桢
请求一级数据
超时
请求一级数据
A_EXCO.res执行响应
执行信息A_EXCO.con
图10.1控制的顺序过程
监视方向和控制方向报文类型64:
控制断路器命令(ASDU64)
64
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
1
信息元素的数目1
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体在
103规约7.2中定义
在103规约E.3中定义
信息序号(INF)
在103规约E.2.5中定义
控制断路器
在103规约7.2.6.19中定义
返回信息标识符(RII)
图10.2控制断路器命令
11.保护事件召唤(ASDU1)
如果发生保护事件,在1秒内以一级用户数据ASDU1组织好保护事件报文,当控制方向请求一级用户数据时,立即上送。
控制系统继电保护设备
召唤1级事件请求1级
用户数据
响应总查询如果发生保护事件,以
ASDU1ASDU1报文回答
.
.
.
图11.1保护事件召唤过程
监视方向报文类型1:
带时标的保护事件报文(ASDU1)
ASDU1链路规约数据单元为M_TTM_TA_3
01H
类型标识(TYP)
数据单元
标识符在
103规约7.2中定义
81H
可变结构限定词(VSQ)
在103规约7.2.3中定义
传送原因(COT)
在103规约7.2.4中定义
应用服务数据单元公共地址
在103规约7.2.5.1中定义
功能类型(FUN)
信息体
在103规约7.2中定义
在103规约7.2.5.2中定义
信息序号(INF)
000000DPI
DPI在103规约7.2.6.5中定义
在103规约7.2.6.28中定义
四个八位位组二进制时间
在103规约7.2.6.23中定义
附加信息(SIN)
图11.2带时标的保护事件报文
12.LED复位(保护动作信号灯复位)
控制系统
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- 103 规约 解释