南方电网继电保护故障信息系统主站子站1 03规约通信规范送审稿修改5Word文件下载.docx

1、A.2 相关说明 51附录B 保信子站配置信息 52B.1 概述 52B.2 保信子站通用服务组序号的分配 53B.3装置配置 53B.4 线路配置 57B.5 模拟量配置 59B.6 状态量配置 60B.7 定值区配置 62B.8 定值配置 63B.9软压板配置 66B.10 故障量配置 66B.11 母线配置 66B.12 开关配置 68B.13 变压器配置 69B.14 发电机配置 70B.15 电抗器配置 71B.16 电容器配置 72B.17 刀闸配置 73图 表图 1 一般体系结构 3图 2 APDU结构示意图 4图 3 通信流程示意图 9表 1 APDU长度域 4表 2 ASDU

2、在103标准中的位置 4表 3 ASDU公共地址 5表 4 子站无请求数据响应示例 8表 3 通信流程示意图 9表 5 主站-子站传输配置信息过程 9表 6 主站-子站正常通信用报文 10表 7 读子站配置各组标题 11表 8 子站上送各组标题 12表 9 读子站一组配置的全部条目的描述/值 13表 10 子站上送一组信息的全部条目 13表 11 读子站一组配置的全部条目的“属性结构” 14表 12 子站上送一组信息的全部条目的“属性结构” 15表 13 读一组信息中单个条目的目录 15表 14 子站上送一组信息中单个条目的全部目录 16表 15 读一组信息中单个条目的值/属性结构/描述 17

3、表 16 子站上送一组信息中单个条目的值/属性结构/描述 17表 17 广播对时 18表 18 7字节时标定义 18表 19 突发数据上送 19表 20 保护动作时间信息上送 19表 21 突发数据上送 19表 22 DPI定义 20表 23 故障相别及类型FPT定义 21表 24 简要录波报告上送 22表 25 跳闸相别（JPT）定义 22表 26 故障量数据上传定义 23表 275故障量数据上传示例 24表 28 主站读模拟量 24表 29 子站响应读模拟量 26表 30 主站召唤装置定值区号 27表 31 子站上传装置定值区号 27表 32 主站召唤装置定值 29表 33 子站上传装置定

4、值 29表 34 修改定值：向子站下装定值 30表 35 修改定值：子站响应带确认的写条目 31表 36 修改定值：下传带执行的写条目 32表 37 修改定值：子站响应带执行的写条目 32表 38 复归 32表 39 主站启动总召唤 33表 40 子站上送双点信息状态 33表 41 总召唤结束 34表 42 主站调文件列表及子站上传文件列表头信息 42表 43 子站上传文件列表 43表 44 主站调录波文件 44表 45 子站上传文件内容 44表 46 文件数据结构 45表 47 子站上传文件内容 46表 48 主站召唤一般文件列表 47表 49 子站上传文件列表 47表 50 查询主要组合

5、48表 51 主站召唤文件内容 48表 52 子站上传文件内容 49表 53 报文说明 50表 54 主站下装文件的基本信息 50表 55 子站确认下装文件的基本信息 51表 56 文件信息结构 51表 57 主站下装文件的具体内容 51表 58 子站确认下装文件的具体内容 52表 59 主站召唤装置故障历史信息 53表 60 历史信息类型取值 53表 61 子站上送装置故障历史信息 54表 62 历史信息数据块定义 54表 A.1 信息传输格式类型（I格式）的控制域 56表 A.2 编号的监视功能类型（S格式）的控制域 56表 A.3 未编号的控制功能类型（U格式）的控制域 57表 A.4

6、超时的定义 58表 A.5 未被确认的I格式APDU的最大数目k和最迟确认APDU的最大数目w 58表 B.1 配置信息组标题特征字符串 60表 B.2 保信子站配置表 60表 B.3 装置配置的“属性结构”定义 61表 B.4 装置配置表示例 62表 B.5 线路配置的“属性结构”定义 64表 B.6 线路配置表示例 65表 B.7 模拟量配置的“属性结构”定义 66表 B.8 模拟量配置表示例 66表 B.9 状态量配置的“属性结构”定义 67表 B.10 状态量配置的“状态量类型”定义 68表 B.11 状态量配置表示例 68表 B.12 定值区配置的“属性结构”定义 69表 B.13

7、定值区配置表示例 69表 B.14 装置定值的“属性结构”定义 70表 B.15 定值配置表示例 71表 B.16 故障量配置的“属性结构”定义 73表 B.17 故障量配置表示例 73表 B.18 母线配置的“属性结构”定义 74表 B.19 母线配置表示例 74表 B.20 开关配置的“属性结构”定义 75表 B.21 开关配置表示例 76表 B.22 变压器配置的“属性结构”定义 76表 B.23 变压器配置表示例 77表 B.24 发电机配置的“属性结构”定义 78表 B.25 发电机配置表示例 78表 B.26 电抗器配置的“属性结构”定义 79表 B.27 电抗器配置表示例 79表

8、 B.28 电容器配置的“属性结构”定义 80表 B.29 电容器配置表示例 80表 B.30 刀闸配置的“属性结构”定义 80表 B.31 刀闸配置表示例 81 前 言继电保护信息系统提供了对继电保护、安全自动装置和故障录波器的分析平台，有利于调度及运维单位迅速掌握电网实际故障状况以及继电保护装置的动作行为，有助于提高调度及运行管理的水平。为了规范南方电网继电保护信息系统主站、子站间基于DL/T 667标准（103规约）通信时的通信接口及通信报文，便于子站完整、准确地将继电保护设备的运行及故障信息传送到调度端，中国南方电网电力调度控制中心组织相关单位，总结了工程中的经验、教训，在对保信主站与

9、子站之间的通信接口进行分析研究的基础上，征求了科研、设计、运行等单位的意见，参照DL/T 667标准并结合南方电网的实际情况编写了本规范。本规范附录均为规范性附录。本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。本规范由中国南方电网系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）提出、归口管理和负责解释。本规范主要起草人：高宏慧、刘之尧、陈宏山、王峰、华煌圣、张龙、武芳瑛、丁浩川、林青、杜杨华、汪会勇南方电网继电保护信息系统主站-子站以太网103通信规范1 范围本规范规定了南方电网继电保护信息系统主站与子站间采用以太网103通信时的通信接口及通信报文。本规范适用于采用以太网103通信的南方电网各电

10、压等级厂站继电保护信息系统子站与主站间的通信。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 18657.1 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第1篇：传输帧格式（IEC60870-5-1，IDT）GB/T 18657.2 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第2篇：链路传输规则（IEC60870-5-2，IDT）GB/T 18657.3 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第3篇：应用数据的一般结构（IEC60870-5-3，IDT）GB/T 18657

11、.4 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第4篇：应用信息元素的定义和编码（IEC60870-5-4，IDT）GB/T 18657.5 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第5篇：基本应用功能（IEC60870-5-5，IDT）GB/T 22386-2008 电力系统暂态数据交换通用格式（IEC 60255-24:2001，IDT）GB/T 17966-2000微处理器系统的二进制浮点运算DL/T 634.5101-2002 远动设备及系统 第5-101部分：传输规约 基本远动任务配套标准（IEC60870-5-101:2002，IDT）DL/T 667-1999 远动设备及系统 第5-103

12、部分：传输规约 继电保护设备信息接口配套标准（IEC60870-5-103:1997，IDT）DL/T 634.5104-2009 远动设备及系统 第5-104部分：传输规约 采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问（IEC60870-5-104:2006，IDT）3 术语和定义3.1继电保护信息系统 Relay Protection Information System由安装在厂站端的保信子站系统、安装在调度机构或区控（集控）中心的保信主站系统和提供信息传输用的电力系统网络及接口设备构成的系统。简称保信系统。3.2保信子站系统 Slave Relay Protection I

13、nformation System指安装在厂站端负责与接入的继电保护装置及故障录波器通信，完成规约转换、信息收集、处理、控制、存储，并按要求向保信主站系统发送信息的硬件及软件系统。是继电保护信息系统主要组成部分之一，简称保信子站。3.3保信主站系统 Master Relay Protection Information System指安装在调度机构或区控（集控）中心，负责与保信子站通信，完成信息处理、分析、发布等功能的硬件及软件系统。是继电保护信息系统主要组成部分之一，简称保信主站。3.4以太网103 Ethernet 103是指通过以太网传输的103协议。4 保信主站与子站通信接口4.1 概

14、述继电保护信息系统由保信主站、保信子站及保信主站与保信子站间的信息传输设备构成。在厂站端，保信系统的保信子站与继电保护、故障录波器、安全自动装置等智能电子设备（IED）通信，收集这些装置的正常运行、异常告警及故障信息，经过初步处理之后上送到位于调度端的保信主站。当主、保信子站间通信采用103规约时，保信子站提供的信息应符合本规范的要求。为保证信息传输的实时性，信息传输的目标方案为：数据网络传输。本规范参考103标准，并结合保信系统的实际需要，提出保信主站子站间的通信接口要求和具体规定。103标准适用于传输继电保护设备信息，但该标准只说明是用于继电保护设备与控制系统间交换信息，并规定采用RS48

15、5串行通信方式，而没有规定采用网络通信方式时如何处理。考虑到网络方式和串行方式下通信的差异、保信系统对通信实时性的要求，并考虑到实现的方便，本规范规定：在网络方式时采用TCP/IP，保信主站与保信子站的通信链路参照104标准，其应用层报文包含APCI，参见下图示意。图1 一般体系结构说明：本图仅为示意说明，不代表实际的网络配置或主、子站软件实现。本规范主要引用了103标准，并做了部分修改和扩充。在以下内容中，对于没有特别说明的地方，以103标准规定为准。4.2 物理接口保信主站和子站均使用100M及以上以太网接口，保信子站一般应具备与三级调度保信主站的逻辑上独立的通信接口。4.3 链路层/网络

16、层说明保信主站与保信子站之间的通信应遵循以下约定：4.3.1链路层说明网络方式下，链路层传输由底层网络TCP/IP协议子集（RFC2200）实现，不在本规范范围内。4.3.2网络通信规则采用电力数据网（TCP/IP）通信时：1）保信主站与保信子站之间使用TCP协议交换信息；2）保信主站作为连接的客户端，保信子站作为连接的服务器端（监听者）；3）使用TCP连接的端口号应是可配置的，一个保信子站仅使用一个端口号。在缺省情况下使用IEC60870-5-104标准中经IANA确认的端口号2404。4）所有保信子站设备的IP地址由调度统一分配，保信子站设备到不同调度的路由应由数据网管理单位/部门提供。4

17、.4 应用层说明应用层是保信系统中保信主站与保信子站之间数据通信的核心。在网络方式下，本规范参照104标准，规定应用层结构采用FT1.2格式中的APDU，如下图所示。图2 APDU结构示意图APCI的定义与104标准相同，其控制域定义及相关内容参见附录A。启动字符68H定义了数据流内的起始点.应用规约数据单元的长度定义了应用规约数据单元主体的长度，它由应用规约控制信息的四个控制域八位位组和应用服务数据单元所组成。笫一个被计数的八位位组为控制域的笫一个八位位组，最后一个被计数的八位位组为应用服务数据单元的最后一个八位位组，如下图：表1 APDU长度域APDU长度APDU长度低8位扩展字节APDU

18、长度高8位APDU最大帧长度不得超过8192字节。控制域定义报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、传输连接的监视。控制域的计数器机构是按照X.25建议的2.3.2.2.1至2.3.2.2.5节。ASDU中各部分含义与103标准的对照如下表所示。具体说明请参见103标准。表2 ASDU在103标准中的位置数据单元标识符103标准对应章节信息体类型标识（TYP）7.2.1功能类型（FUN）7.2.5.1可变结构限定词（VSQ）7.2.2信息序号（INF）7.2.5.2传送原因（COT）7.2.3信息元素集7.2.6ASDU公共地址4.4.1 应用服务数据单元公共地址应用服务数据单元公

19、共地址（简称ASDU地址）使用两个字节，高8位用于区分应用层内容是与保信子站本身相关还是与站内某台装置相关，规定：1 0H表示保信子站本身；2 1HFEH表示变电站内装置编号；规定一台装置只使用一个编号；3 FFH用于对保信子站内所有装置广播。ASDU地址的低3位用来识别CPU号。当进行定值处理时，该域高5位标识定值区号，定值区号0表示当前定值区。保信子站上送的定值、历史信息等需含有配置的CPU号。若不区分CPU时，CPU地址为0。如下图:表3 ASDU公共地址ASDU公共地址ASDU低字节高5位定值区号低3位CPU号D8D7D6D5D4D3D2D1ASDU高字节设备地址4.4.2 功能类型F

20、UN及信息序号INF功能类型FUN：由保信子站根据装置情况确定，保信子站自身应单独视为一个装置。信息序号INF：由保信子站根据装置情况确定。1. 信息表一般应由保信子站提前提交给保信主站，如有自定义或定义冲突等情况由双方协商。2. 各接入的二次设备的“通讯状态”可以视为保信子站的一组遥信量，使用103协议中的专用部分功能类型FUN（定为253），信息序号INF代表装置地址。在总查询时，使用ASDU42上送保信子站遥信时上送全部设备的“通讯状态”；运行过程中的装置“通讯状态”变化使用ASDU1立即上送。3. 为了能够在保信主站及时的反应出装置定值变化情况，本系统保信子站采用定时读取装置定值，每次

21、取到定值后与前一次对比如果发生变化的话需要上送相应的告警信息通知保信主站的作法，具体定时周期由保信子站设置；定值的变化可视为保信子站的一组遥信量，使用103协议中专用部分功能类型FUN（定为252），信息序号代表装置地址，运行过程中发现装置定值变化时使用ASDU1立即上送。4各接入二次设备的“运行状态”（检修/正常状态）可以视为保信子站的一组遥信量，使用103协议中的专用部分功能类型FUN（定为251），信息序号INF代表装置地址。在总查询时，使用ASDU42上送保信子站遥信时上送全部设备的“运行状态”；运行过程中的装置“运行状态”变化使用ASDU1立即上送。5保信子站“配置改变”以ASDU1

22、上送，保信主站识别该信息后自动读取保信子站配置，并在保信主站给出明显的提示。状态量信号“配置改变”定义为“ASDU地址=0，FUN=0，INF=装置地址（仅装置点表发生变化的，填写装置地址，其它情况填0）”。4.4.3 关于配置信息为了正确地传递和解释信息，保信主站、保信子站对于装置信息量的含义、格式等必须理解一致。一般而言，常规方式是保信主站、保信子站根据用户要求确定统一的信息表，各自输入其数据库。由于103标准提供通用服务，信息可以自描述，因此可以通过通用服务传递信息配置表，只要有一方（一般是保信子站）作好配置后，另一方直接调配置，不用再重复输入，以确保信息定义的一致性。本规范建议采用通用

23、服务传递保信子站配置，但考虑到主、子站厂家的具体实现很可能不同，配置信息的处理应由双方协商，也可以考虑采用一般文件的传输。但通信双方应该保证至少能够按照传统的信息表输入方式处理。通过通用服务传递信息配置表时，一般只在保信主站或保信子站启动并且配置有变化时才需要进行。附录B是采用通用服务传递保信子站配置的做法和要求；附录C是采用信息表输入方式时保信子站一般需要给保信主站提供的资料。5 保信主站与子站通信报文规范5.1 概述保信主站子站通信的主要功能是收集保信子站装置的配置/参数信息、正常运行状态信息、异常告警信息、故障信息及故障相关数据，概而言之，这些信息可以分为状态量、模拟量、数据文件和其它信

24、息四大类。5.1.1 状态量信息状态量主要有装置动作信息（包括元件启动、出口等）、装置开入量信息以及装置（包括保信子站）内部产生的异常告警信息等。状态量信息可能是突发的、暂态性的，如动作信号，也可能是持续性的，如开入量所对应的触点位置。从保信主站端来说，对暂态性的状态量一般只要求其在从OFFON变化时上送，其它时间则不要求上送，而对于持续性状态量，不但要求信号的两种变化（从OFFON和ONOFF）都要送，而且定时通过总召唤来获得其当前状态，因此，103标准要求保信子站对状态量要加以区分。遵循103标准的精神，本规范明确要求保信子站对状态量加以区分。本规范规定装置动作信息、异常告警信息、自检告警

25、信息等为暂态性状态量；装置开关量、压板状态、通讯状态等为持续性状态量。持续性状态量在总召唤时要求上送当前值，当持续性状态量从OFFON和ONOFF变化、暂态性状态量从OFFON变化时，以ASDU1报文（含状态变化信息）上送。状态量一般分为SPI和DPI两种，为简单起见，本规范要求统一采用DPI。如状态量实际是SPI，则由保信子站负责转换为DPI。5.1.2 模拟量信息模拟量主要是装置量测的电压、电流、功率、频率、故障点距离等信息。由于各种装置所量测的信息不统一，很难用一两个ASDU来适应各种情况，因此，本规范规定模拟量信息全部采用通用服务上送。考虑到保信系统中对模拟量的实时变化要求并不太高，故

26、本规范规定：保信主站通过定时召唤“一个组全部条目的值”来获得模拟量，召唤时间间隔根据实际需要设置。在103标准中，模拟量可以有很多种编码格式，为简单统一起见，本规范规定，所有模拟量在报文传输中采用国标规定的32位单精度浮点数格式上送工程值，即对电气量U、I等，上送的是二次工程值（如5.0A、100.0V）。模拟量的量程、格式转换等工作应由保信子站完成。5.1.3 故障录波数据及文件传输故障记录数据是事故分析的主要依据，是保信系统中非常重要的一种信息。故障录波数据由保信子站从录波装置收集，格式化为符合COMTRADE99版标准的数据文件并保存到保信子站历史数据库。当电网发生故障时，保信子站收集故

27、障录波数据并形成简要分析报告，并首先将简要分析报告上送到保信主站，保信主站通过召唤命令可以直接获取所需的录波文件。此外，保信主站也可以先通过召唤获得某段时间内的故障录波文件列表，再选择召唤所需要的录波文件供事故分析处理使用。故障录波文件包括故障录波器的录波文件、带录波功能的微机保护的分散录波文件、微机保护采样值记录等，对不同类型文件的收集及格式化由保信子站负责完成。录波的过滤原则：对分散录波，保护没有动作出口信息的，相应录波不上送录波简报；对于集中录波，保信子站保存有动作出口标识的录波文件，并上送故障简报。对没有动作出口标识的录波数据，保信主站通过保信子站直接从录波器中手动召唤某段时间内的录波

28、文件列表方式来发现该录波文件，也可以通过手工召唤方式上传该录波文件，保信主站召唤过的录波文件保存在保信子站。此外，在实际应用中，可能还有其它一些文件类型的数据需要传输，因此本规范还增加了用于“通用文件传输”的报文。5.1.4 其它信息其它信息主要有定值、带参数的保护动作报告、操作过程及结果记录、行波测距结果以及其它带有状态量、测量值、字符串等的信息。由于这些信息内容复杂、格式不一、很难规范，本规范建议一般采用通用服务来传输。对于定值的操作有比较明确的模式，请参见后文描述。其它信息根据需要由通信双方协商。5.1.5 总召唤本规范原则遵循103标准的精神，并根据实际需要考虑做出如下规定：总召唤在初始化完成后进行，并在正常运行过程中定时进行总召唤；保信子站回答总召唤时仅回答持续性状态量。5.1.6检修状态在保护和保信子站进入或退出“检修状态”时，保信子站应将装置的运行状态以ASDU1主动上送至保信主站。保信子站支持通过总召唤命令向保信主站报告保护装置及保信子站的运行状态。在保信子站端将保护装置置“检修状态”时，保护相关信息只送保信子站端，不送保信主站端。保护装置“检修状态”期间的历史信息可通过召唤历史功能上送到主站。5.1.7 通信异常处理保信主站子站之间的通信异常主要有以下几种情况：1.保信主站出现异常。