电力系统调度及调度自动化 第2章_SCADA（中）.pdf

2.5电力系统的数据通信——调度数据网

上世纪九十年代以来，国际电工委员会IEC的TC57技术委员会为电力系统

数据通信制订了从底层到高层的一系列通信协议，其中主要有三个体系，即远动

通信协议（IEC60870-5-101、102、103、104）、变电站自动化系统通信协议

（IEC61850）和调度中心之间及调度中心与发电厂和变电站间的通信协议

（IEC60870-6-503、702、802的TASE.2）。制订统一的信息交换协议是为了使开

发商的通信软件能做到即插即用和互操作。

为了实现调度中心之间及它们与厂站间的数据通信，我国已建立了专用的调

度通信数据网，使得信息交换的种类不断增多，交换速度也不断加快，这反过来

又会促进电网调度应用技术的不断提高。

2.5.1远动通信协议（IEC60870-5）

IEC60870-5系列协议包含如下一些内容：

表13.2－1配套标准提供的总则

协议名称IEC60870-5-1IEC60870-5-2IEC60870-5-3IEC60870-5-4IEC60870-5-5

描述的内传输帧格式链路传输规应用数据应用信息元基本应用功

容则一般结构素的定义和能

编码

表13.2－2具体的配套标准

协议名称IEC60870-5-101IEC60870-5-102IEC60870-5-103IEC60870-5-104

描述的内容基本远动任务电能累计量继电保护设备信101的网络访问

息

IEC60870-5-101规约是问答式（Polling）规约，目前一共定义了136种应

用报文类型，64种传送原因。可以用于传输遥测、遥信、设备状态、文件、控

制命令、调节命令、对时命令、参数设置等信息。还规定使用了带56位时标的

信息传输。一个可变帧长报文只能传送同一类信息。对于控制和调节命令，一个

报文只能传送一个命令。规约还定义了严格的差错控制机制，通过帧计数位的翻

转来确认发送方发来的应用报文。

IEC60870-5-102是电力系统中传输电能累计量的配套标准，是在IEC60870

－5基本标准的基础上编制成的，它采用FT1.2异步式字节传输的帧格式，对物

理层、链路层、应用层、用户进程作了许多具体的规定和定义。制定此配套标准

的目的是为了适应电力市场,满足电量计费系统的传输电能累计量的需要,并使电

力系统中传输电能累计量的数据终端之间达到互换性和互操作性的目的。

IEC60870-5-104规约规定了IEC60870-5-101的应用层与TCP/IP提供的传输

功能的结合。在TCP/IP框架内，可以运用不同的网络类型，包括X.25，FR（帧

中继）、ATM（异步传输模式）和ISDN（综合服务数据网络）。与IEC60870-5-101

相同的是应用服务数据单元（ASDU），不同的是：IEC60870-5-104只采用平衡

传输模式，特别的报文确认和差错控制机制。

以上的配套标准已广泛应用于调度中心与厂站之间的通信。

2.5.2变电站自动化系统通信协议（IEC61850）

2.5.2.1变电站自动化系统总体架构

不论从物理设备角度，还是从逻辑功能角度，都可以把变电站自动化系统分

为变电站层、间隔层和过程层三个层次。变电站层一般包括监控主机、操作员工

作站、远动工作站等设备，完成全站的数据采集、操作维护、数据远传等功能；

间隔层一般包括微机保护、高压测控、低压保护测控一体化装置等设备，完成间

隔数据采集、运算、控制、保护等功能；过程层与一次设备直接接口，存在模拟

与数字两种接口方式，完成数据的输入、输出功能，只有在数字化变电站中，过

程层物理设