【導(dǎo)讀】電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。國家電力調(diào)度通信中心。電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

　　

【正文】 數(shù)表示 ，表示為（弧度 104)，取值范圍 ? 到 + ?。 FREQ 2 頻率偏移量，同額定頻率的差值，表示為（ Hz 103）。 取值范圍， – 到 + Hz。 用 16 位有符號整數(shù)表示。 DFREQ 2 頻率的變化率，表示為 (Hz/s 102) 取值范圍， – 到 + Hz/s。 使用 16 位有符號的整數(shù)表示。 ANALOG 2 模擬量信息。使用 16 位有符號的整數(shù)表示。模擬量可以是采樣量，例如控制信號或者變換器的值，數(shù)值的取值范圍由用戶自定義。 DIGITAL 2 開關(guān)量狀態(tài)字。按位對應(yīng)的狀態(tài)字，保留給用戶自定義使用。 頭幀 該幀應(yīng)是 ASCII 碼文件，包含了相量測量裝置、數(shù)據(jù)源、數(shù)量級、變換器、算法、模擬濾波器等的相關(guān)信息。該類幀同樣具有 SYNC、 FRAMESIZE、 SOC 時標、 CRC16，但頭文件數(shù)據(jù)沒有固定的格式。頭幀結(jié)構(gòu)如圖 和表 所示。 表 頭幀的結(jié)構(gòu) 編號 字段 長度（字節(jié)） 說明 1 SYNC 2 幀同步字 2 FRAMESIZE 2 幀中的字節(jié)數(shù)。使用無符號的整數(shù)表示。表示范圍為（ 0 到 65535） 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第一次修改稿修改） 23 3 SOC 4 世紀秒 4 DATA 1 1 ASCII 字符串 , 第一個字節(jié) N1 DATA k 1 ASCII 字符串 , 最后一個字節(jié) N CHK 2 CRC16 校驗 配置幀 配置幀為 PMU 和實時數(shù)據(jù)提供信息及參數(shù)的配置信息，為機器可讀的二進制文件。該幀可以通過表 的 SYNC 的 4－ 6 位辨識；可以定義 2 個配置文件：SYNC 的第 4 位置 0 為 CFG1 文件 , 第 4 位置 1 則為 CFG2 文件。 CFG1 為系統(tǒng)配置文件（ PMU 產(chǎn)生），包括 PMU 可以容納的所有可能輸入量， CFG2 為數(shù)據(jù)配置文件（推薦 由主站產(chǎn)生），應(yīng)該指出數(shù)據(jù)幀的目前配置狀況，所有的字段都應(yīng)有固定的長度，而且不使用分界符，幀的內(nèi)容如表 ，表 所示。 表 配置幀結(jié)構(gòu) 序號 字段 長度（字節(jié)） 說明 1 SYNC 2 同步字 2 FRAMESIZE 2 幀字節(jié)數(shù) 3 SOC 4 時標 4 D_FRAME 2 數(shù)據(jù)幀格式 5 MEAS_RATE 4 秒等分數(shù)，宜采用毫秒表示 6 NUM_PMU 2 數(shù)據(jù)幀包括的 PMU 的數(shù)量 7 STN 16 站名： 16 字節(jié) ASCII 碼 8 IDCODE 8 8 字節(jié) PMU 硬件標識符 9 FORMAT 2 數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)格式 10 PHNMR 2 相量數(shù)量： 2 字節(jié)整數(shù) (0 到 32767) 11 ANNMR 2 模擬量數(shù)量： 2 字節(jié)整數(shù) 12 DGNMR 2 開關(guān)量狀態(tài)字的數(shù)量： 2 字節(jié)整數(shù) 13 CHNAM 16 (PHNMR + ANNMR + 16 DGNMR) 相量和通道的名稱－每個相量、模擬量、開關(guān)量用16 字節(jié) ASCII 碼，每次傳送的次序相同。 14 PHUNIT 4 PHNMR 相量通道的轉(zhuǎn)換因子 15 ANUNIT 4 ANNMR 模擬通道 的轉(zhuǎn)換因子 16 DIGUNIT 4 DGNMR 開關(guān)量狀態(tài)字掩碼 17 FNOM 2 額定頻率和標志 重復(fù) 7–17字段 根據(jù)配置幀中 NUM_PMU 字段定義的相量測量裝置個數(shù)對字段 7－ 17 的內(nèi)容進行重復(fù)傳送 18 PERIOD 2 相量傳送的周期 19 CHK 2 CRC16 表 配置幀中特殊字節(jié)的定義 字段 長度（字節(jié)） 說明 D_FRAME 2 數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)格式， 16 位的標志， Bits 15 1: 未用 Bit 0: 數(shù)據(jù)幀的校驗方式 , 0 = CRC16, 1 = 校驗和 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第一次修改稿修改） 24 MEAS_RATE 4 數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的秒等分數(shù)。 FRACSEC 的高字節(jié)置零表示去掉該標志字。 數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的等分秒數(shù)＝ FRACSEC / MEAS_RATE 如果 MEAS_RATE = 1,000,000, FRACSEC 單位為微秒； 如果 MEAS_RATE 為采樣率（如 720， 2880， 5760 等），數(shù)據(jù)幀的 FRACSEC 為采樣點對應(yīng)的點計數(shù)。 NUM_PMU 2 數(shù)據(jù)幀中包括的 PMU 的數(shù)量，每幀最大的數(shù)量為 65535。 STN 16 站名－ 16 位 ASCII 碼 IDCODE 8 8 字節(jié)， PMU 的硬件標識，通常存儲在 ROM 中。 FORMAT 2 數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)格式， 16 位標志。 Bits 15 4: 未用 Bit 3: 0 =數(shù)據(jù)窗最后一點進行時間同步 , 1 = 數(shù)據(jù)窗第一個采樣點進行時間同步（推薦 1） Bit 2: 0 = 固定的相量 , 1 = 旋轉(zhuǎn)的相量（推薦 1） Bit 1: 0 = 16 位整數(shù) , 1 =浮點數(shù)（推薦 0） Bit 0: 0 = 實部 /虛部（直角坐標） , 1 = 幅度 /角度（極坐標）（推薦 1） PHNMR 2 相量數(shù)量： 2 字節(jié)整數(shù) ANNMR 2 模擬量數(shù)量： 2 字節(jié)整 數(shù) DGNMR 2 開關(guān)量狀態(tài)字的數(shù)量： 2 字節(jié)整數(shù)。開關(guān)量狀態(tài)字通常用 16位布爾型表示，每一位表示一個開關(guān)量的狀態(tài)。 CHNAM 16 相量和通道的名稱－每個相量、模擬量、開關(guān)量用 16 字節(jié)ASCII 碼，每次傳送的次序相同。 PHUNIT 4 相量的轉(zhuǎn)換因子。每個相量 4 個字節(jié)； 最高字節(jié)： 0＝電壓； 1＝電流； 剩余字節(jié)： 24 位無符號字，單位為 105V/A，（如果用浮點數(shù)表示，該字可以忽略） ANUNIT 4 模擬通道的轉(zhuǎn)換因子 最高字節(jié)：保留 其余字節(jié)： 24 位無符號字，單位為 105 DIGUNIT 4 開關(guān)量狀態(tài)字掩碼，用兩個 16 位字表示 16 個開關(guān)量的狀態(tài)字掩碼。 第一個字表示開關(guān)量輸入的正常狀態(tài)； 字中的每一位表示相應(yīng)開關(guān)量的類型： 0＝常開節(jié)點， 1＝常閉節(jié)點。 第二個字表示是否有效； 字中的每一位表示相應(yīng)開關(guān)量的有效性： 1 表示有效， 0 表示無效。 狀態(tài)字中的開關(guān)量按照從低位到高位的次序和開關(guān)量通道名稱相對應(yīng)。 FNOM 2 額定頻率 (16 位無符號整數(shù) ) Bits 15 – 10: 保留 Bit 9: 1 –數(shù)據(jù)幀忽略 DFREQ Bit 8: 1 –數(shù)據(jù)幀忽略 FREQ Bits 7 – 1: 保留 Bit 0: 1 – 基波 = 50 Hz PERIOD 2 相量數(shù)據(jù)的傳送周期 用 2 字節(jié)整型字（ 032767），兩次連續(xù)的數(shù)據(jù)傳送之間的時間間隔，大小為基波周期倍數(shù) 100， 200即表示每 2 個基波周期發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀。 IDCODE： 8 字節(jié)，相量測量裝置的硬件標識符。 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第一次修改稿修改） 25 表 IDCODE 的格式說明 IDCODE 使用 ASCII 碼表示，格式如下：相量測量裝置生產(chǎn)廠家編碼（ 3 字節(jié)），相量測量裝置安裝廠站編碼（ 4 字節(jié)），相量測量裝置的站內(nèi)編號（ 1 字節(jié)）。 IDCODE 字節(jié) 定義 備注 第 0－ 2 字節(jié) 相量測量裝置生產(chǎn)廠家編碼 第 3－ 6 字節(jié) 相量測量裝置安裝廠站編碼 第 7 字節(jié) 相量測量裝置的站內(nèi)編號 命令幀 命令幀格式 子站和主站可以獲得對方發(fā)來的指令，并且根據(jù)指令進行相應(yīng)的操作。命令幀格式如圖 所示。 f i r s tt r a n s m i t t e d l a s tt r a n s m i t t e d4 8 C M DI D C O D E C H KSYNC SOC2 2 2F R A M ES I Z E2 圖 命令消息幀格式 通過幀中 8 個字節(jié)的 IDCODE 同產(chǎn)品中預(yù)先存儲的硬件標識符校驗，確定是否為該產(chǎn)品所需要接收并執(zhí)行的指令。 基本命令定義 命令幀中的 CMD 是 2 字節(jié)的命令， 其基本格式定義如表 所示。 表 接收的命令 (CMD)定義 命令字 Bit 定義 Bits 15－ 4 為用戶使用保留 Bits 3－ 2－ 1－ 0 0001 關(guān)閉實時數(shù)據(jù) 0010 打開實時數(shù)據(jù) 0011 發(fā)送頭文件 0100 發(fā)送 CFG－ 1文件 0101 發(fā)送 CFG－ 2文件 1000 以數(shù)據(jù)幀格式接收參考相量 擴展命令定義 本標準對表 中命令幀 Bits154 的用戶保留部分進行了擴展，其定義如表 所示。 表 命令幀擴展定義 命令字 Bit 主站發(fā)送定義 子站發(fā)送定義 Bits 15－ 13 命令類型 命令類型 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第一次修改稿修改） 26 001 保留 010 心跳信號 011 系統(tǒng)復(fù)位 100 下傳 CFG2配置文件 101 聯(lián)網(wǎng)觸發(fā) 110 保留 111 確認命令 010 心跳信號 111 確認命令 Bits 12－ 4 保留 Bits 3－ 2－ 1－ 0 0001 關(guān)閉實時數(shù)據(jù) 0010 打開實時數(shù)據(jù) 0011 發(fā)送頭文件 0100 發(fā)送 CFG－ 1文件 0101 發(fā)送 CFG－ 2文件 1000 以數(shù)據(jù)幀格式接收參考相量 表 心跳信號 SYNC FRAMESIZE SOC IDCODE CMD CRC16 AA 4X XX XX 發(fā)令時刻 目標方 IDCODE 010,xxxxxxxxx,0000 XXXX 注：主站定時下發(fā)心跳信號，子站在接收到心跳信號后應(yīng)立即將該心跳信號返回。心跳信號發(fā)送間隔不應(yīng)長于 10 秒。對于心跳信號，子站不需要返回確認幀。 表 遠程復(fù)位命令 SYNC FRAMESIZE SOC IDCODE CMD CRC16 AA 4X XX XX 發(fā)令時刻 目標方 IDCODE 011, xxxxxxxxx,0000 XXXX 主站 通過管理管道向 PMU 下發(fā)此命令， PMU 接收到命令后，進行復(fù)位。 表 接收命令幀正確的確認命令 SYNC FRAMESIZE SOC IDCODE CMD CRC16 AA 4X XX XX 發(fā)令時刻 目標方 IDCODE 111, xxxxxxxxx,0000 XXXX 主站通過管理管道向 PMU 下發(fā)命令時， PMU 接收主站發(fā)送的“下傳 CFG2 配置文件”及“聯(lián)網(wǎng)觸發(fā)”命令，向主站發(fā)送接收命令幀正確的確認命令。 表 下傳 CFG2 配置文件命令 SYNC FRAMESIZE SOC IDCODE CMD CRC16 AA 4X XX XX 發(fā)令時刻 目標方 IDCODE 110, xxxxxxxxx,0000 XXXX 主站通過管理管道向 PMU 下發(fā)該命令， PMU 接收到命令，向主站返回確認幀后，接收配置幀，將其儲存為對應(yīng)該主站的 CFG2 文件。 表 聯(lián)網(wǎng)觸發(fā)命令 SYNC FRAMESIZE SOC IDCODE CMD CRC16 AA 4X XX XX 發(fā)令時刻 目標方 IDCODE 101, xxxxxxxxx,0000 XXXX 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第一次修改稿修改） 27 主站通過管理管道向 PMU 下發(fā) 此命令， PMU 接收到命令后，立即啟動記錄暫態(tài)文件 ,并向主站返回確認幀。 子站 、 主站網(wǎng)絡(luò)通信流程 定義 1) 數(shù)據(jù)流管道：子站和主站之間，或者相量測量裝置和數(shù)據(jù)集中器之間實時同步數(shù)據(jù)的傳輸通道。其數(shù)據(jù)傳輸方向是單向的，為子站到主站，或者相量測量裝置到數(shù)據(jù)集中器； 2) 管理管道：子站和主站之間，或者相量測量裝置和數(shù)據(jù)集中器之間管理命令、記錄數(shù)據(jù)和配置信息等的傳輸通道。其數(shù)據(jù)傳輸方向是雙向的。 3) 數(shù)據(jù)管道和管理管道的通信協(xié)議采用 TCP 協(xié)議。 4) 子站作為管理管道的服務(wù)器端，數(shù)據(jù)管道的客戶端； 主站作為管理管道的客戶端，數(shù)據(jù)管道的服務(wù)器。 系統(tǒng)啟動或重建 系統(tǒng)啟動或重建時，數(shù)據(jù)流管道和管理管道均未建立。 主站通信啟動過程 ： 首先建立管理管道： 1) 主站向子站提出建立管理管道的申請； 2) 子站接受申請 ， 建立與子站之間的管理管道； 3) 通過管理管道與子站傳輸控制命令、 CFG CFG2 配置幀；主站宜具有CFG CFG2 配置幀的校驗機制。 然后建立數(shù)據(jù)流管道： 1) 等待子站建立數(shù)據(jù)流管道的申請； 2) 建立與子站之間的數(shù)據(jù)流管道； 3) 通過數(shù) 據(jù)流管道接收子站的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。 子站通信啟動過程 ： 首先建立管理管道： 1) 等待主站建立管理管道的申請； 2) 接受主站建立管理管道的申請后，建立與主站之間的管理管道； 3) 通過管理管道，接收和發(fā)送管理命令和 CFG CFG2 配置幀。 4) 管理管道 CFG1 和 CFG2 的傳送方式包括兩種： 電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行版第