理解IEC60870-5-101规约：变电站通信详解

本文主要介绍了IEC 60870-5-101通信规约，这是电力系统中广泛使用的问答式规约，主要用于变电站与控制中心之间的串行数据通信。该规约包括不同的帧格式和报文类型，支持多种数据交换功能。 在IEC60870-5-101规约中，有三种基本格式的报文：单字节报文、固定帧长报文和可变帧长报文。单字节报文通常用于链路确认；固定帧长报文则用于请求链路状态、远方链路复位以及召唤不同类型的数据；可变帧长报文则涵盖了更复杂的功能，如全遥信、全遥测、遥控、设点、对时、总召唤、组召唤、复位进程等。 控制域和功能码定义了报文的用途，功能码区分了不同类型的通信任务。一级数据主要包括变化遥信报文和遥控返校报文，而二级数据涉及总查询报文、SOE（顺序事件记录）报文和背景扫描报文。应用服务数据单元（ASDU）是数据传输的核心，包含了具体的信息内容。ASDU类型标识、可变结构限定词和传送原因定义了数据的结构和传输目的。 在ASDU中，链路地址是通信子站的链路编号，而ASDU公共地址用于寻址被控站，可以是一个站或部分系统。信息体地址和组号分配则进一步细化了数据的组织，信息元素是ASDU中的关键内容，可以是遥信、遥测、累计量、遥控等不同类型，且可以按照优先级和需求进行分组。 遥信信号通常使用二进制表示，遥信ASDU包含了这些信号的状态信息。SOE信息的ASDU用于记录事件发生的精确时间。遥测数据可以是源码上送或浮点值上送，浮点值需要在厂站端进行系数转换以供调度直接使用。遥脉量的ASDU则包含了累计量的传输。 通讯过程中，主站和从站有不同的控制程序流程。主站负责召唤数据和发送命令，从站则响应主站的请求并反馈数据。这种非平衡传输方式确保了主站能够有效地召唤并管理从站的数据。 IEC60870-5-101规约是电力自动化领域的重要通信标准，通过规范化的报文格式和数据组织，实现了远程监控和控制的高效、可靠通信。