常见通信规约的区别与应用

王怀峰

摘 要 随着电网通行技术发展速度的逐渐加快，建设电力系统运动信息的无缝通行体系结构也逐渐形成，形成通信统一的局面，但该过程是相对长久的，现阶段仍然会有多种通信规约产生，各种通信规约的解释和转换依然付出较大努力。这种混杂类型规约的局面，往往使入门级的通信远动工作人员感到麻烦。对常见不同规约进行梳理和比较，重点讲述了CDT和POLLING规约及RS232、104等。为通信、远动专业的调试维护工程人员提供一些参考。

关键词 远动规约;串口;通信网络

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0223-02

通信规约是指变电站（子站）同调度监控中心（主站）通信所使用的规约，所以有时又称远动规约，是指调度端和执行端通信时共同使用的人工语言的语法规则及应对关系。通信规约其实包括了站内通信规约和远动通信规约两部分。站内通信规约就是把变电站看做一个局域网，各个装置通信所使用的规约，一般来说103规约使用的会比较多。而远动规约是指变电站（子站）同调度监控中心（主站）通信所使用的规约。远动规约简单来说，包涵了地址以及内容，内容其实就是四遥（遥测、遥信、遥控、遥调等）。

通信规约一般都规定了以下内容：同步方式、帧格式、数据结构和传输规则（或称为通信工作方式），其中传输规则是通信规约的核心，它确定了一个规约区别于其他规约的的独特的工作方式。

按通信方式可分为：循环式规约（CDT）和问答式规约（POLLING）两大类。

CDT规约的代表是部颁循环式远动规约DL451-1991（中华人民共和国能源部1991-11-04批准，1992-05-01实施）;POLLING规约包括MODBUS规约、SERIESV规约、SC1801、μ4F规约等。电网调度自动化系统主要使用问答式通信规约、循环式通信规约。

1 循环式（CDT）规约

在点和点的通道结构中对循环式（CDT）通信规约进行适用，信息传输不仅可以是异步方式，而且也可以是同步方式。在CDT规约中，采用如下三种帧传送方式：

1）固体循环传送：主要对重要遥测、次要遥测、一般遥测、全遥信以及电能脉冲计数值进行传送。

2）帧插入传送：用以对顺序记录进行传送。

3）信息字随机插入传送：用于对变位遥信的传送，对时的子站时钟返回信息和遥控升降命令的返校信息。

循环式（CDT）通信规约为远动装置早期所使用，其特

点是：

1）发送端与接收端事先约定好特定格式的数据，以帧的形式发送，按顺序传送“起始同步帧、控制帧、信息帧”，连续不断的重复发送数据帧。主站端在收到信息后，首先识别出同步码，然后根据控制字判断并分离出遥测、遥信等。

2）数据传送时，主站端被动接收，以厂站端为主。厂站端主动地以指定的速率循环不断地向主站端发送厂站端的数据。

其缺点是：

1）数据帧长度随遥测、遥信点个数的增加而增加，数据从厂站端到主站端的传送时间受到限制。

2）由于是冗余传送，通道数据流较大，传送的效率不高，误码率相对较高。

3）只能使用“点对点”方式，一个RTU要独立占用一个通道，这样通道就不能复合使用，投资较大。

4）如果有向厂站端发送的信息，还需要用下行通道。

2 问答式（polling）规约

polling规约适用于主站与一个或多个分站进行通信，组网灵活、通道可以采用：点对点、星型、分支线、环形等双工或半双工，异步方式。特点是：以主站端为主，依次向各个RTU发出查询命令，各RTU根据查询命令的内容，进行回答，回答信息的长度不固定。

Poling规约有以下优点：

1）通道适应能力强。能适应不同类型的通道结构。

2）采用“变化传送”方式，提高数据传送的实时性。

3）几台RTU可以共享使用同一个通道，节约通道投资，尤其在星型和分支型网络中很明显。

4）同一通道可以传送上行、下行信号。

按通信接口分为两大类：串口通信规约、网络通信规约。

2.1 串口通信规约

串口按位（bit）发送和接收字节。全双工传送（即发送、接收同时进行）。结构简单，能够实现远距离通信，最远距离达1200米。

串口主要参数有：比特率、数据位、停止位、奇偶校验。参数必须一致时，两个端口才能进行通信。

1）RS-232（ANSI/EIA-232标准）RS-232只限于计算机串口与设备间点对点的通信。RS-232传输的最大长度是15米。采用DB-9针连接头，一般不考虑握手时，2（RDX）接输入，3（TDX）接输出，5接地。

2）RS-422（EIARS-422-AStandard）使用差分信号（振幅相等、相位相反的两个信号的差值），差分传输使用两根线发送和接收信号，与RS-232相比，RS-232串口使用非平衡参考地（信号线和地线）信号。RS-422有较远的传输距离和较好的抗噪性。

3）RS-485（EIA-485标准）是RS-422的改进，将设备个数从10个增加到32个，修正了在最多设备个数情况下的电气特性，保证了信号电压，具备了了多个设备的能力，可以使用单个RS-485建立网络。RS-485通信距离达到1200米。RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。

2.2 网络通信规约

基于网络通信方式的规约正在成为远动通信规约中的主流。目前，104规约是电力远动通信所采用的网络规约代表，101规约和104规约的主要区别在于：101规约是串口版的，104规约是以太网版的，104规约将101规约应用于TCP/IP网络协议上。

104规约中的几个关键词解释：

链路：先握手再通信，不握手不通信，通信中断需再握手（建立链路）

确认：报文的来回需对方的认可，认可方式可以是一条专用的报文，也可以是下一个报文的FCB来暗示。

原因：传送的信息都必须带上原因，不允许没有理由的

传输。

地址：每一个信息量都有一个唯一的不重复的地址

类型：每种信息的传输都有不同的功能类型。

3 结束语

以上是本人对目前电力远动系统中存在的常见规约进行的梳理和总结，比较了各种规约的特点，为通信、远动专业的调试维护工程人员提供一些参考。

参考文献

[1]杨松，黄华，马立新.一种远动通信规约转换的实现[J].吉林电力，2001（04）.

[2]蒋湘涛，贺建飚，李楠.电力信息采集的通用型通信规约解析系统研究与设计[J].电力系统保护与控制，2012（09）.endprint