南方电网继电保护故障信息系统主站-子站103规约通信规.doc
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1、中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSGQ/CSG XXXXX-2014南方电网继电保护信息系统主站-子站以太网103通信规范(送审稿)Ethernet 103 Communication Specification between Master System and Slave System for Relay Protection Information System of CSG2014-XX-XX 实施2014-XX-XX发布中国南方电网有限责任公司 发 布目 次1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义13.1继电保护信息系统13.2保信子站系统23.3保信主站系统23.4以太网
2、10324 保信主站与子站通信接口24.1 物理接口34.2 链路层/网络层说明34.3 应用层说明35 保信主站与子站通信报文规范65.1概述65.2 读取保信子站配置115.3 对时185.4 保护事件/自检信息/开关量变位信息/录波简报/故障量上送195.5读模拟量265.6定值操作285.7复归345.8总召唤355.9故障录波数据传输365.10通用文件传输415.11召唤装置故障历史信息475.12 取消操作49附录A 应用规约控制信息(APCI)的定义50A.1 控制域定义50A.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53
3、B.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
4、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
5、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
6、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
7、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 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w58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
8、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 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
9、 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 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
10、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
11、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
12、 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 18657.4 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 1
13、7966-2000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 Protect
14、ion 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 Information 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
15、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
16、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RS485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
17、。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)
18、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。4.4 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
19、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
20、章节信息体103标准对应章节类型标识(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
21、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低字节扩展字节高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FUN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。说明: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
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- 南方电网 保护 故障 信息系统 103 规约 通信
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