【正文】 08705103協(xié)議（ 我國行標(biāo)為 DL/T 6671999） 由于以上優(yōu)點 ， 間隔層設(shè)備間的通信以前常采用RS232或 RS485串行接口 。 RS422/485缺點： ① 能連接的通信點數(shù) ≤32個 。 ② 通信多為查詢方式 2021/6/14 95 網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場總線定義 根據(jù)國際電工委員會 IEC（ International Electrotechnical Commission ） 標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場 總線基金會 FF（ Fieldbus Foundation） 的定義：現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式 、 雙向傳輸 、 多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò) 。 以現(xiàn)場總線構(gòu)成的控制系統(tǒng) ， 結(jié)構(gòu)上是分散的 。 從而徹底改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) ， 提高了控制系統(tǒng)的安全 、 可靠和經(jīng)濟性能 。 2021/6/14 96 網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場總線的優(yōu)點： 現(xiàn)場總線按 ISO的 OSI標(biāo)準(zhǔn)提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù) ， 可靠性高 ， 穩(wěn)定性好 ， 抗干擾能力強 ， 通信速率快 ， 造價低 ，維護成本低 。 具體有以下幾方面特點： (1) 現(xiàn)場設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)化 (2) 信號傳輸數(shù)字化 (3) 系統(tǒng)和功能分散化 (4) 現(xiàn)場總線設(shè)備有互操作性 (5) 現(xiàn)場總線的通信網(wǎng)絡(luò)為開放式互連網(wǎng)絡(luò) 2021/6/14 97 網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場總線技術(shù)與計算機局域網(wǎng)技術(shù)的聯(lián)系與區(qū)別： 計算機局域網(wǎng)屬數(shù)據(jù)網(wǎng) ， 現(xiàn)場總線屬控制網(wǎng) 。 兩者的區(qū)別如下： (1) 數(shù)據(jù)特性不一樣 數(shù)據(jù)網(wǎng)使用大數(shù)據(jù)報文 ， 且數(shù)據(jù)并不是頻繁地發(fā)送 、通信速率一般較高 ， 控制網(wǎng)卻相反 ， 必須頻繁傳送少批量數(shù)據(jù) 。 (2) 介質(zhì)訪問 (MAC)協(xié)議不一樣 (3) 數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)不一樣 (4) 應(yīng)用層服務(wù)不一樣 2021/6/14 98 網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) 幾種常用的現(xiàn)場總線 (1) LONWorks 現(xiàn)場總線 它的核心部件是 Neuron神經(jīng)元通信處理芯片 ， 收發(fā)器模塊和 LONtalk通信協(xié)議 。 LONWorks的節(jié)點相互獨立 ， 從硬件結(jié)構(gòu)上保證當(dāng)任何一節(jié)點出現(xiàn)故障 ， 不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的工作 。 LONWorks的技術(shù)特點： ① 高可靠性 ② 支持多種傳輸介質(zhì) ③ 響應(yīng)時間塊 ④ 安全性好 ⑤ 互換性 2021/6/14 99 網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò) 幾種常用的現(xiàn)場總線 (2) CAN現(xiàn)場總線 CAN（ Controller Area Network） 控制局域網(wǎng)是一種具有很高可靠性 、 支持分布式控制 。 CANbus的技術(shù)特點是： ① 技術(shù)多主結(jié)構(gòu) 。 ② 可以與各種微處理機連接 。 ③ 提供優(yōu)先級控制 、 實時性強 。 ④ 具有很強的錯誤識別和處理能力 。 ⑤ 支持點對點發(fā)送和播發(fā)送功能 。 2021/6/14 100 網(wǎng)絡(luò)通信 CAN主要用于小型 、 實時性要求比較高的過程控制系統(tǒng) 。 LONWorks主要適用于大型的 、 對響應(yīng)時間要求不太高的分布式控制系統(tǒng) 。 2021/6/14 101 網(wǎng)絡(luò)通信 以太網(wǎng) （ Ether） 以太網(wǎng) （ Ether） 的名稱是由加利福尼亞Xenx公司的 PARC研究中心的 Bob Metcalfe于1973年 5月首次提出的 。 以太網(wǎng)是當(dāng)今使用最廣泛的局域網(wǎng) ， 在所有的網(wǎng)絡(luò)連接中 ， 80%都是基于以太網(wǎng)的 。 2021/6/14 102 網(wǎng)絡(luò)通信 以太網(wǎng) （ Ether） 以太網(wǎng)的優(yōu)越性 (1) 傳輸速度快 ， 可擴展性好 以太網(wǎng)的傳輸速度有 10Mbps系統(tǒng) 、 100Mbps系統(tǒng)和 1000Mbps系統(tǒng) 。 (2) 可靠性高 (3) 成本低 (4) 網(wǎng)絡(luò)管理 由于以上原因 ， 以太網(wǎng)應(yīng)用于變電站自動化系統(tǒng)已成為發(fā)展的趨勢 。 2021/6/14 103 網(wǎng)絡(luò)通信 以太網(wǎng) （ Ether） 介質(zhì)訪問控制協(xié)議 ★ 多播地址和廣播地址 ★ CSMA/CD協(xié)議 ★ 沖突 如果不止一個站點同時在以太網(wǎng)信道上傳輸數(shù)據(jù) ，信號就會發(fā)生沖突 。 但沖突會很快地被解決 。 例如 ， 在一個典型的 10Mbps以太網(wǎng)上 ， CSMA/CD協(xié)議的設(shè)計保證了大部分沖突都可在微秒即百萬分之一秒內(nèi)被解決 。 由于這種技術(shù)特點 ， 當(dāng)帶寬占用率低于 37%時 ， 可以基本避免沖撞 ， 充分滿足實時要求 。 2021/6/14 104 第 7章 變電站與調(diào)度中心的通信標(biāo)準(zhǔn) (1) 現(xiàn)有的國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 608705 系列國際標(biāo)準(zhǔn) IEC608705系列國際標(biāo)準(zhǔn) , 是為變電站和調(diào)度中心之間 傳輸遠動信息的傳輸規(guī)約 。 調(diào)度中心之間的計算機網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn) IEC 608706 ,它適用于調(diào)度中心之間的計算機網(wǎng)絡(luò)通信 。 IEC TC57文件指出 ， 這些標(biāo)準(zhǔn)有效期至 2021年 。 2021/6/14 105 第 7章 變電站與調(diào)度中心的通信標(biāo)準(zhǔn) (2) IEC 608705 系列國際標(biāo)準(zhǔn) 序號 IEC配套標(biāo)準(zhǔn) 我國對應(yīng)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 名稱和作用 應(yīng)用場合 1 IEC 608705101 DL/T 6341997 基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn) 變電站和調(diào)度中心間 2 IEC 608705102 DL/T 7192021 電能累計量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn) 變電站和調(diào)度中心間 3 IEC 608705103 DL/T 6671997 變電站繼電保護信息接口配套標(biāo)準(zhǔn) 變電站內(nèi) 4 IEC 608705104 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸 變電站和調(diào)度中心 5 IEC 60870 調(diào)度中心之間計算機網(wǎng)絡(luò)通信 6 IEC 60870 調(diào)度中心之間計算機網(wǎng)絡(luò)通信 2021/6/14 106 第 7章 變電站與調(diào)度中心的通信標(biāo)準(zhǔn) (3) 當(dāng)前 IEC TC57已有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議存在的問題 IEC TC57為電力系統(tǒng)通信已制定許多協(xié)議 ,常用的有以下幾類： (1)用于變電站內(nèi)繼電保護信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)： IEC 608705103 (2)用于變電站到調(diào)度中心間的遠距離通信協(xié)議有 :IEC 608705101和 IEC 608705102 (3)變電站和調(diào)度中心通過網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)： IEC 608705104 （ 4） 調(diào)度中心通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膮f(xié)議有： IEC 608706 IEC 608706 以上協(xié)議不能兼容或不能完全兼容 。 2021/6/14 107 建立遠動的無縫通信體系結(jié)構(gòu)是 今后的發(fā)展方向（ 1） 1999年 10月在日本京都召開的 IEC 64屆年會 TC57會議上 ， 德國專家 將來通信體系結(jié)構(gòu)的建議 ， 建立遠動的無縫通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 。 德國專家關(guān)于建立遠動的無縫通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的建議被會議接受 。 很多國家委員會就該建議進行投票 ， 支持該建議 。 2021/6/14 108 建立遠動的無縫通信體系結(jié)構(gòu)是今后的發(fā)展方向（ 2） 2021 年 6 月 6 日 在 德 國 召 開 SPAG（ Strategic policy Advisory Group） 會議 。 討論了制定唯一的通信協(xié)議和統(tǒng)一對象建模的必要性 。 會 議 提 出 了 無 縫 遠 動 通 信 體 系 結(jié) 構(gòu)（ Seamless Telecontrol Communication Architecture , SCA） 的概念 ， 并贊成制定統(tǒng)一的傳輸通信協(xié)議 。 從變電站的過程層至調(diào)度中心之間采用統(tǒng)一的通信協(xié)議 ， 克服目前諸多協(xié)議之間無法完全兼容 ， 必須經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換才能互相連接起來起來的弊病 。 2021/6/14 109 建立遠動的無縫通信體系結(jié)構(gòu)是今后的發(fā)展方向（ 3） 可能的技術(shù)途徑： 會議決定無縫遠動通信體系結(jié)構(gòu)以IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)為基礎(chǔ) 。 2021/6/14 110 遠動無縫傳輸協(xié)議 IEC 61850 主要特征： 2021年 6月 1日在挪威召開 SPAG會議 ， 正式確定標(biāo)準(zhǔn)的名稱為：變電站 ―― 控制中心通過 IEC 61850通信 。 并制定出電力系統(tǒng)的無縫遠動通信體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一傳輸協(xié)議 IEC 61850。 未來電力系統(tǒng)的無縫遠動通信體系結(jié)構(gòu)如 圖 62。 從圖 62可看出： ① IEC 608706 。 ② 變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)采用 IEC 61850＋ 。 ③ 控制中心和變電站之間采用 IEC 61850＋ 進行通信 。 這樣從控制中心到變電站的過程層可以采用統(tǒng)一的通信協(xié)議 。 ④ 變電站和控制中心的配置 、 事故追憶 、 特殊應(yīng)用計算機之間 ，采用 IEC 61850＋ 。 2021/6/14 111 2021/6/14 112 IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的特點 ① 應(yīng)用層傳輸協(xié)議是面向?qū)ο笞晕颐枋龅?， 數(shù)據(jù)對 象是分層的 ， 定義了收集這些信息的方法 ， 數(shù)據(jù) 對象 ， 邏輯結(jié)點和邏輯設(shè)備的代號 ， 并規(guī)定了名 字的造句法 ， 使任何對象的標(biāo)識成為唯一的 。 ② IEC 61850可根據(jù)電力系統(tǒng)的特點來歸納所需的服務(wù) 類 ， 定義抽象通信服務(wù)接口且與所采用的網(wǎng)絡(luò)無關(guān) 。 ③ 根據(jù)數(shù)據(jù)對象分層和數(shù)據(jù)傳輸有優(yōu)先級的特點定 義了一套收集和傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù) 。 ④ 涵蓋了 IEC 608705101和 IEC 608705103的數(shù)據(jù) 對象 。 2021/6/14 113 積極開展 IEC 61850通信標(biāo)準(zhǔn)的研究 建立無縫的通信體系 ， 不是一朝一夕可以完成的 ， 在工程上實現(xiàn)無縫通信體系更需要經(jīng)過多年的努力才有可能 。 國外針對 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用和研究開始較早 ,相應(yīng)的示范工程在制定 IEC 61850的過程中就開始實施：美國、德國、荷蘭等國都有示范工程 ,用以驗證 IEC 61850變電站自動化標(biāo)準(zhǔn) , 通過實踐來促進標(biāo)準(zhǔn)的進一步完善。在德國有一個示范工程 ,參加這個工程的有 SIEMENS、 ABB、 ALSTOM等公司 ,示范工程的總結(jié)已在 2021年 CIGRE會議上發(fā)表，國外大公司對 IEC 61850的研究 ,在理論上已經(jīng)成熟 ,并已初步推出支持 IEC61850的產(chǎn)品。事實上盡管IEC 61850要到 2021年才陸續(xù)出版完整 ,但 SIEMENS、 ABB等公司已經(jīng)推出了IEC 61850的變電站自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品。 相對于國外情況 ,中國電力企業(yè)聯(lián)合會于 1999年 11月份成立專門工作組 ,組織了國內(nèi)大的制造商和研究機構(gòu)對該標(biāo)準(zhǔn)進行研究和消化 ,已經(jīng)全部翻譯完成并列入 2021年電力行業(yè)修訂計劃中 ,2021年將陸續(xù)轉(zhuǎn)化為我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ,這為該協(xié)議在我國大范圍的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了良好的環(huán)境和條件。因此各大電力公司、研究單位和制造廠家都應(yīng)積極調(diào)整產(chǎn)品研究方向，力圖和新的國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，以適應(yīng)未來的發(fā)展方向。 2021/6/14 114 謝謝！