IEC101规约简介及应用探讨

随着电网自动化装置的更新与通信技术的发展，现在完全可以用数字通道来作为远动通道使传输数据更快速，远动传输规约也需要更新。《DL/T 634.5101-2002华东电网执行细则》是华东电网参照IEC101制定的传输规约，以大连为代表的地区调度自动化系统的升级版就是参照该细则，按照IEC101规约接入所有的220kV以上变电站。

（1）帧结构及报文解析

IEC101规约报文的帧结构有两种，分别为固定帧长格式、可变帧长格式，如图1-5所示。其中ASDU表示应用服务数据单元。

图1-5　固定帧长格式

报文长度固定为5个字节，通常用于链路服务、请求用户数据。其中使用固定帧长报文完成初始化。流程如下：

主站软件重新启动或链路发生故障时，对子站发出初始化报文组（含4个报文），分别为召唤链路状态、复位RTU、再次召唤链路状态、召唤一级数据。IEC101规约遥信、遥测信息的上传和遥控命令的问答确认，都需要可变帧长报文来传输。

可变帧长报文最明显的辨识方式是控制域和类型标识。控制域表明报文的方向及服务类型；类型标识表明后续信息对象的结构、类型和格式。例如初始化报文结束后进行全数据召唤命令，其类型标识为64H。主站全数据召唤后，子站需回答确认命令，然后等待主站召唤一级数据，将全数据上传。如有一级数据标志，则召唤一级数据，召唤一级数据结束后，继续召唤二级数据。IEC101规约每帧报文都有一个ASDU，该单元由数据单元标识和一个或多个信息对象组成。可变帧长报文结构如图1-6。

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图1-6　可变帧长格式

总召流程如下：

在主站下发的总召唤报文中，“14”为总召品质描述。如果是分组召唤，则品质描述字节分别对应15H~24H，即1~16组。分组召唤与总召过程相同，区别在于分组召唤数据量比总召唤少得多，并且总召唤过程不可中断，分组召唤过程可以中断（即其间可上传一级用户数据）。根据细则，总召唤只在链路初始化的情况下使用。

（2）大连自动化系统的IEC101规约具体分析

IEC提供了传输同种电气量数据的不同的ASDU服务类型，各个厂家及电网远动部门可以根据自己的需要采用不同的类型。大连电网为了提高通道利用效率，对于变化数字量采用两种ASDU类型：报警数据类型为03H，SOE数据类型为1EH。03H是不带时标的双点信息，使用和理解方便，每帧报文只传送一个状态变位，但是通信传输效率低；1EH是带时标的单点信息，通信传输效率较高。采用两种ASDU来传送状态变位，是由我国自动化系统的使用习惯决定的。目前的自动化系统用03H触动报警，1EH的SOE数据存于历史库中用于事后分析，大连调度系统自动化规定两种数据都作为一级数据上传。除了周期循环数据、背景扫描数据，大部分数据都列为一级数据，这样一级数据涉及的内容很多，需要排一个大致的优先顺序，防止大量数据上传阻塞通道。一级数据的传送优先级如表1-3。

表1-3　一级数据的传送优先级

（3）规约适用范围

IEC101规约的优势在于各个厂站的RTU只有在接到主站询问后才回答，平时RTU也在采集数据，采集后的数据并没马上发送，而是先储存起来，当轮询到本站时才组装发送出去。这样的工作方式使得工作效率有很大的提高，而且信道利用率也提高了。但是主站与各个厂站之间需要敷设专用的数字通信通道，费用比较高。如果不敷设专用通道而用网络来传输IEC101规约数据，则会造成报文的延时及整个通信流程的混乱。