104通訊規(guī)約,也稱為IEC 60870-5-104,是一種基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)規(guī)約,廣泛應(yīng)用于電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,特別是在變電站與調(diào)度主站之間的數(shù)據(jù)通信中。以下是對(duì)104通訊規(guī)約的詳細(xì)介紹:
一、概述
104規(guī)約主要用于變電站向調(diào)度主站上傳遙信、遙測(cè)、遙脈等數(shù)據(jù),并接受調(diào)度下發(fā)的遙控、遙調(diào)命令。它也可以在變電站內(nèi)與其他設(shè)備進(jìn)行通信,如光伏電站的逆變器通訊。在104通訊中,主站作為客戶端(Client),子站作為服務(wù)器端(Server),子站端口一般為2404。
二、技術(shù)特點(diǎn)
- 可靠性:104規(guī)約采用了基于確認(rèn)和重傳機(jī)制的通信方式,確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。當(dāng)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)后,接收方會(huì)發(fā)送確認(rèn)信號(hào)來表示已接收,如果發(fā)送方未收到確認(rèn)信號(hào),則會(huì)進(jìn)行重傳,直到數(shù)據(jù)被成功送達(dá)。
- 高效性:規(guī)約經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),減少了通信開銷和帶寬占用。它使用緊湊的消息結(jié)構(gòu)和高效的多路復(fù)用技術(shù),可以在較低的帶寬條件下傳輸大量數(shù)據(jù),提高通信效率。
- 靈活性:允許用戶定義自定義的數(shù)據(jù)類型和功能碼,以滿足不同的應(yīng)用需求。它支持多種數(shù)據(jù)類型,如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字符串,可以適應(yīng)各種數(shù)據(jù)傳輸和處理需求。
- 實(shí)時(shí)性:支持實(shí)時(shí)通信,可以在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸,這對(duì)于需要及時(shí)響應(yīng)和控制的應(yīng)用非常重要。
- 安全性:提供了一些安全機(jī)制,如身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)加密,以保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和機(jī)密性。
三、報(bào)文格式與傳輸模式
104規(guī)約報(bào)文由應(yīng)用規(guī)約控制信息(APCI)和應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDU)兩部分組成。APCI負(fù)責(zé)報(bào)文的來往,以保證ASDU的正確傳輸。在104通訊中,主要有三種報(bào)文類型:I幀(信息傳輸幀)、S幀(狀態(tài)幀)和U幀(控制幀)。
- I幀:用于傳輸實(shí)際的數(shù)據(jù)信息,如遙測(cè)、遙信等。
- S幀:用于確認(rèn)接收到的I幀報(bào)文,確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
- U幀:用于控制鏈路的建立和斷開等。
104規(guī)約支持兩種傳輸模式:平衡傳輸模式和非平衡傳輸模式。在平衡傳輸模式下,主站和子站都可以啟動(dòng)消息傳輸;而在非平衡傳輸模式下,只有主站才能啟動(dòng)消息傳輸,子站只能響應(yīng)主站的請(qǐng)求。
四、參數(shù)與超時(shí)時(shí)間
104規(guī)約中有兩個(gè)常用參數(shù):K和W,其取值范圍為1-32767。K用于約束子站,表示發(fā)送方在有K個(gè)I格式報(bào)文未得到對(duì)方確認(rèn)時(shí),將停止數(shù)據(jù)傳送(非斷開連接);W用于約束主站,表示接收方最遲在接收了W個(gè)I格式報(bào)文后應(yīng)發(fā)出S格式的確認(rèn)。此外,104規(guī)約還規(guī)定了幾個(gè)超時(shí)時(shí)間(T0、T1、T2、T3和T4),它們的取值范圍為1-255秒,用于控制TCP連接的建立和斷開等。
五、應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)
104通訊規(guī)約因其可靠性、高效性、靈活性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。它不僅可以實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度主站之間的數(shù)據(jù)通信和控制命令的下發(fā),還可以與其他智能設(shè)備進(jìn)行通信,為電力系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化提供了有力支持。
綜上所述,104通訊規(guī)約是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的一部分,它通過標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式,實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的互操作性和高效通信。