IEC60870-5-104规约在电力调度系统中的应用

摘要

规约简单的说就是指在电力系统中，发送信息端与接受信息端对所发送数据的报文格式封装与解封装的一套约定。为了实现规约的标准化，国际电工委员（International Electrotechnical Comission）制定了一系列的远动规约的基本标准，并在此基础上制定了基于TCP/IP协议的IEC60870—5—104国际标准[1]，用以对地理广域过程的监视和控制。IEC60870—5—104规约规定了IEC60870—5—101归于的应用层与TCP/IP层提供的传输功能的结合。在TCP/IP框架内，可以应用不同的网络类型，包括X25，FR（帧中继），ATM（异步传输模式），ISDN（综合服务数据网）[13]。本文首先首先介绍了什么是电力调度自动化系统，详细介绍了调度主站系统的设计原则、框架结构和模块组成及相互关系。分析了现今电力调度自动化系统发展的现状，以及现有主站通信系统应该如何进行改造以适应电网调度自动化不断发展的需求。然后详细介绍了IEC60870—5—104制定标准、网络参考模型、帧格式结构和通信过程。接下来结合电力系统的实际问题，针对调度远动信息的特殊性分析并实现了104规约在调度自动化系统中的应用，通过对网络化研究，分析了调度自动化系统的硬件配置和软件结构，系统主要模块的功能、相互之间的联系，设计了网络前置通信模块，并通过这个模块实现了基于104远动规约在调度自动化系统中信息的安全合理快速的传输。最后还对远动系统中调度主站与变电站RTU之间报文传输中可能遇到的体现在信息的保密性、完整性与可信性等3个方面的安全因素进行分析，并在此基础上，对IEC60870—5—104的APDU[28]报文及其传输模式进行了研究，提出了一种安全报文构想。

目录

文摘

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第一章引言

1.1电网调度自动化调度系统概述

1.2数字化电网的概念与要求

1.3远动系统常用传输方式及其比较

第二章电网调度自动化主站及其用动系统分析与设计

2.1调度自动化主站

2.1.1主站系统硬件结构

2.2系统软件的设计原则

2.2.1软件系统总体规划

2.2.2具体主要模块

2.2.3各模块的相互联系

2.3对通信系统的改造和组网基础研究

第三章IEC60870-5-104标准的分析

3.1 104规约简介

3.2 IEC 60870-5-104规约分析

3.2.1报文的体系结构

3.2.2规约结构

3.2.3应用规约控制信息(APCI)的定义

3.3应用规约数据单元报文基本结构

3.3.1类型标识

3.3.2可变结构限定词

3.3.3传送原因

3.4重点问题及解决方法

3.4.1信息防止报文丢失和报文重复传送

3.4.2测试过程

3.4.3用启/停进行传输控制

3.5端口号

第四章通信模块的设计与实现

4.1模块功能简介

4.2模块的设计

4.2.1模块的本地化运作

4.2.2模块与远方终端的连接

4.2.3报文解析的举例

4.3双机双通道以及模块的主备用切换

4.4前置服务器的CCM模块运行显示

第五章对IEC60870-5-104安全机制的讨论

5.1传输报文可能存在的不安全因素

5.2对APDU的分析

5.3对APUD的加密

5.4 APDU安全报文格式及传输

总 结

参考文献

致 谢