南方电网安全自动装置及信息管理系统通信规范.docx

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1、Q/csg中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG1XXXXXX.1-2024南方电网安全自动装置及其信息管理系统通信规范2024-XX-XX 发布2024-XX-XX实施中国南方电网有限责任公司发布前言错误!未定义书签。I范围12规范性引用文件13术语和定义14厂站间安自装置的通信规范15信息管理系统与安自装置通信的传输层规范16信息管理系统与安自装置通信的应用层规范57信息管理系统间的数据传输规范58附录A（资料性附录）应用规约控制信息（APCl）中控制域的定义68附录B（规范性附录）附录B补充数据类型70编制说明错误!未定义书签。南方电网安全稳定控制系统技术规范1 范围本规范规定了厂站

2、间安全自动装置（以下简称“安自装置”）的信息传输标准、安全自动装置信息管理系统与安自装置间的信息传输标准以及安全自动装置信息管理系统间的信息传输标准。本规范适用于南方电网区域内IOkV及以上的安自装置及其信息管理系统。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。DL/T667-1999远动设备及系统第5部分：传输规约第103篇：继电保护设备信息接口配套标准（以下简称“103规约”）DL/T634.5104-2009远动设备及系统第5-10

3、4部分：传输规约采用标准传输协议子集的1EC60870-5-101网络访问（以下简称“104规约”）IEEEStdC37.111-1999C0MTRADE暂态数据交换通用格式本规范参考引用的103和104规约相关内容主要如下：a）引用了103规约的应用服务数据单元（ASDU）,对如何使用103规约的通用服务传输安自信息作了具体的明确，并作了部分扩充修改。b）参考104规约中应用规约控制信息（APCI）的定义，对APCl结构作了扩充修改。c）引用了104规约中“防止报文丢失和报文重复”与“测试过程”的传输控制机制。3 术语和定义3. 1安全自动装置信息管理系统（简称“信息管理系统”）通过与厂站端

4、安自装置通信，实现对安自装置的运行状态监视、运行信息分析和发布等功能的管理系统。4厂站间安自装置的通信规范4.1 厂站间安自装置的通信接口应采用El速率接口（2.048Mbits）,通信码率为512Kbits,4. 2厂站间安自装置的信息传输应采用帧传输方式，并在1.670.05亳秒内实现一次数据交换或命令传送O4. 3厂站间安自装置的信息传输校验要求具体如下：a）通信链路层应采用HDLC协议，并使用CRCCCIH16算法进行校验。b）对于普通数据帧、过载报文帧、跳闸报文帧和命令报文帧等不同类型的报文，应使用不同的报文头进行有效区分。c）帧报文应采用多重横向和纵向的校验，可包括报文头校验、报文

5、地址校验、反码校验以及帧报文校验和等。d）对于过载、跳闸、动作命令等重要报文，接收方装置应进行连续三帧的有效性确认。当报文至少连续三帧通过校验，方可认为有效。e）必要时，装置可对动作命令等重要报文设置逻辑合理性校验。对于不符合逻辑的报文，视为无效报文。4 .4各类型安自装置厂站间通信报文帧格式的具体定义，在各类型安自装置的设计标准中另行明确.5 信息管理系统与安自装置通信的传输层规范5.1 模型定义信息管理系统和安自装置间的通信模型如图1所示。本规范制定两个层级的传输标准：应用服务层、传输协议层。信息管理系统安自装置应用服务层IIIIIIIAPDUASDUOAPDUASDUAPCIAPCI传输

6、协议层TCPTCP图1信息管理系统和安自装置通信模型定义图传输协议层采用TCP协议。应用服务层采用104规约的传输控制机制和103规约的应用服务数据单元ASDU。信息管理系统或安自转置发送ASDU数据包时，添加104规约的应用规约控制信息APCL生成应用规约数据单元APDU提交给传输协议层。5.2应用规约数据单元APDU的结构应用规约数据单元APDU的结构如下图2所示。启动字符68HAPDU长度低而APDU长度高字节厂站地址低字节厂站地址高字节源设备地址低字节源设备地址高字节控制域第1个字节控制域第2个字音1控制域第3个字需控制域第4个字节在IEC60870-5-103中定义的应用服务数据单元

7、应用协议控制信息APCI应用协议数据单元APDU应用服务数据单元ASDU图2APDU结构示意图图2中APCT中的控制域沿用了104规约定义的三种类型的格式，分别为编号的信息传输（I格式），编号的监视功能（S格式）和未编号的控制功能（U格式），具体详见附录A。但本规范定义的APDU和104规约有以下不同：a）为提高传输效率，将APDU最大长度由253个字节扩充为1020个字节。因此，ASDU的最大长度为1012字节。b）考虑到系统间数据交换的后续可扩展性，增加2个字节的厂站地址字段。对于装置与系统端之间的报文传输，该地址字段可默认填0。c）增加2个字节的源设备地址字段。源设备地址是为站内间隔层设

8、备分配的不同的装置地址,源设备地址采用2个字节无符号整数。d）不采用104规约中的启/停的传输控制。e） ASDU报文采用103规约中定义的应用服务数据单元。5.3约束a）通信报文以字节方式传输，字节顺序应采用LittIe-Endian顺序。b）安自装置应作为TCP连接的服务端，TCP侦听端口可配置，缺省情况下端口号为2404；信息管理系统应作为TCP连接的客户端，服务端应能满足至少三个客户端并行连接。c）对于传输协议层组织的TCP报文，装置上传时长度不超过32KB（建议长度为2KB）,信息管理系统下发时长度不超过1KB。当数据总长度超过32KB时，必须分成多个TCP包。d）信息管理系统发出命

9、令时，每个TCP报文只允许包含一个APDiJ报文；装置向信息管理系统上送数据时，每个TCP报文可以包含多个APDU报文。e）每包APDU报文只包含一包ASDU报文。f） APCl控制约束参见附录。5.4传输过程5.4.1初始化过程图3、图4显示了信息管理系统和装置初始化时建立连接的过程。连接的建立，由信息管理系统主动发起，装置被动接受；连接的释放，可以由信息管理系统或者装置提出。具体如下：a）信息管理系统向其TCP发出主动打开请求，若装置的TCP处于监听状态，则建立连接。b）连接建立后，装置向信息管理系统发送装置配置信息版本帧ASDU70（参见6.6.1）,告知信息管理系统装置的配置信息版本号

10、。该配置信息版本号由装置管理，若装置上送给信息管理系统的信息量个数、描述或者属性发生改变，则装置必须升级配置信息版本号（从1开始编号，每次改变加1）Oc）信息管理系统接收到ASDU70后，解析出装置上送的配置信息版本号，与信息管理系统记录的配置信息版本号比较。若两者一致，则信息管理系统召唤通信中断期间的历史数据，召唤完成后再总查询（参见图3）；若两者不一致，则信息管理系统重新召唤装置自描述信息（参见图4）,召唤自描述信息采用103规约中通用分类服务的“读一个组的全部条目的值或属性”方式实现。d）信息管理系统完成自描述信息解析处理后，保存该装置上送的配置信息版本号。信息管理系统I通信服务I安自装

11、置Id受L图4装置内部信息发生变化的初始化过程5 .4.2正常运行过程正常运行时，信息管理系统和安自装置按104规约使用I格式、S格式和U格式的APDU进行通信。信息管理系统可向装置发送各种命令，装置收到命令时，无需先用103规约中的确认帧应答，而是将装置所需应答的数据向信息管理系统直接发送。6 信息管理系统与安自装置通信的应用层规范6.1 信息管理系统与安自装置的交互信息6.1.1 安自装置上送至信息管理系统的信息6.1.1.1间隔信息以下分别以交直流控制站、切负荷执行站、切机执行站、备自投装置、低频低压减载装置和失步解列装置为例进行描述，其余未提及的安自装置类型可参照应用。表1交流控制站装

12、置上送至信息管理系统的间隔信息间隔类型上送量单位M/0备注500kV线路有功（带方向）MWM根据正负号指明方向，以流出节点（母线）为正，间隔类型上送量单位M/0备注220kV线路无功（带方向）MVarM流入节点（母线）为负电流AM电压kVM相电压或线电压至少一个频率Hz0各电压等级侧至少送个频率（若已从母线或主变采集电压上送，则可选上送）HWJ00表示分，1表示合投停状态M。表示停运，1表示投运，2表示检修，3表示无效主变变高主变变中有功（带方向）MWM根据正负号指明方向，以流出节点（母线）为正，流入节点（母线）为负无功（带方向）MVarM电流AM电压kVM相电压或线电压至少一个频率Hz0各电

13、压等级侧至少送一个频率（若已从母线或线路采集电压上送，则可选上送）投停状态M。表示停运，1表示投运，2表示检修，3表示无效母线电压kVM频率HzM发电机有功（带方向）MW0无功（带方向）MVar0投停状态00表示停运，1表示投运，2表示检修，3表示无效可切状态0。表示不可切，1表示可切。根据机组投停状态、通信通道状态、优先级和允切压板等因素综合判断的状态量。注：“M/0”栏中，M表示该项必须上送，0表示该项可选择上送，全文下同。表2直流控制站装置上送至信息管理系统的间隔信息间隔类型上送量单位M/0备注500kV线路有功（带方向）MWM根据正负号指明方向，以流出节点（母线）为正，流入节点（母线）

14、为负无功（带方向）MVarM电流AM电压kVM相电压或线电压至少一个频率Hz0各电压等级侧至少送一个频率（若已从母线或主变采集电压上送，则可选上送）HWJ00表示分，1表示合投停状态M0表示停运，1表示投运，2表示检修，3表示无效换流器有功（带方向）MWM根据正负号指明方向，以流出节点（母线）为正，流入节点（母线）为负无功（带方向）MVarM电流AM电压kVM相电压或线电压至少一个投停状态M。表示停运，1表示投运，2表示检修，3表示无效最大可输送功率MWM阀组解锁信号00表示闭锁，1表示解锁阀组闭锁信号00表示解锁，1表示闭锁直流系统可提升容量MW0可回降容量MW0间隔类型上送量单位M/0备注极1控制模式00表示双极功率控制，1表示定电流控制，2表示单极功率控制极2控制模式00表示双极功率控制