IEC60870-101：电力系统数据通信标准解析

"IEC60870-101是电力系统中广泛采用的数据通信标准规约，它建立在IEC60870-5-101的基础之上，用于电力系统的远动设备之间的通信。这个规约定义了在不同电力设备之间交换数据的协议，包括帧结构、传输方式以及控制域的详细定义。" 1）IEC60870-101规定了两种帧格式：固定帧长格式和可变帧长格式。固定帧长格式由启动字符、控制域、链路地址域、帧校验和以及结束字符组成。而可变帧长格式则增加了长度和重复长度字段，允许链路用户数据的长度变化。FT1.2帧结构是101规约的核心，确保数据的正确传输。 2）101规约支持平衡传输和非平衡传输两种方式。非平衡传输中，主站负责所有的信息采集和处理，简化了系统的控制策略，但主站的控制策略较为单一。平衡传输则允许子站主动上传重要信息，提高传输效率，适合全双工通道。然而，对于半双工或多点连接的通道，非平衡传输更为适用，因为平衡传输可能导致冲突。 3）控制域在101规约中扮演着关键角色。其构成包括传输方向位DIR、启动报文位PRM、帧计数位FCB以及帧计数有效位FCV。DIR标识报文的方向，PRM表明报文是由主站发起。FCB用于在主站与子站之间的轮询通信，通过翻转FCB来避免数据冲突。FCV决定FCB的有效性，当为0时，表示帧计数位不受支持。主站会根据FCB状态和FCV来确定是否需要重复发送报文。 4）101规约还包括错误检测和重传机制。主站如果在预设时间内未收到子站的响应，或接收到错误的报文，会重传原报文最多三次。如果主站正确收到子站的回应，这一轮的传输服务则结束。 5）在实际应用中，101规约通常用于电力系统的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，它能够帮助监控和控制远程设备，如变压器、开关等，确保电力系统的稳定运行。通过101规约，电力公司可以实现远程监测、故障报警、自动控制等功能，大大提高运营效率。 IEC60870-101是电力自动化领域不可或缺的通信规约，它规范了电力设备间的通信流程，保证了数据的可靠传输和系统的高效运作。无论是固定还是可变帧长格式，或者是平衡与非平衡传输方式的选择，都是为了适应不同的网络环境和应用需求。同时，控制域的设定确保了通信过程中的错误检测和纠正，增强了系统的稳定性。