[b]1 引言 [/b]　　筆者曾在《電網(wǎng)技術(shù)》發(fā)表過2篇文章，即《遠動的無縫通信系統(tǒng)體系》和《IEC61850介紹》，介紹了IEC確定以IEC61850（變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)）為基礎(chǔ)，制定電力系統(tǒng)統(tǒng)一的無縫通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，以及IEC61850的內(nèi)容和特點。該協(xié)議出版后肯定會在我國等同采用。用專用通信線路實現(xiàn)變電站和控制中心之間的數(shù)據(jù)交換，應(yīng)采用IEC60870－5－101。如果有的電力系統(tǒng)需要采用網(wǎng)絡(luò)作為通信手段來交換信息，那么從現(xiàn)在開始到無縫通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議出版這一過渡中，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議有幾種選擇：①IEC60870－5－101和IEC60870－5－104；②IEC60870－6－TASE．2；③DL／T476。 　　上述幾種選擇方案中第一種選擇無疑最為合適，因為采用IEC60870－5－101的RTU已經(jīng)比較多，再加上IEC60870－5－104，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸就更容易，開發(fā)工作量小，價格低，性能好，值得推廣（在文［1］中已有介紹）。 　　因為IEC60870－6（TASE．2）協(xié)議是調(diào)度中心之間交換信息的協(xié)議，采用TASE．2作為RTU和控制中心之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議在性能上不能滿足要求，而且TASE．2比較復(fù)雜，價格較高，不宜作為變電站和控制中心之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。有一種意見認為：用在變電站和控制中心之間的TASE．2可以簡化（稱為簡單TASE．2），只需采用TASE．2的數(shù)據(jù)（DATA）、數(shù)據(jù)集（DATA－SET）、傳輸集（TRANSFERSET）（對應(yīng)IEC61850的REPORT－LOG）和DEVICE（對應(yīng)IEC61850的CONTROL）模型，即采用TASE．2的子集；另一理由是因為TASE．2和IEC61850－8－1都是映射到MMS，因而以后過渡到無縫通信系統(tǒng)體系協(xié)議就比較容易。 　　實際情況到底怎么樣？TASE．2和IEC61850－7、－8－1有些什么差別？由TASE．2過渡到無縫通信系統(tǒng)體系協(xié)議是否比較容易？會不會推倒重來？本文就這些問題進行分析。 　　IEC將在IEC61850的基礎(chǔ)上制定無縫通信系統(tǒng)體系協(xié)議，即變電站和控制中心通過61850通信（Substat ion－Control Centre Communication via61850即IEC61850＋），目前還無法準確說明IEC61850＋的具體內(nèi)容，只能將IEC61850和IEC60870－6（TASE．2）作一比較。僅就有關(guān)數(shù)據(jù)收集（DATA、DATA－SET）、事件報告（REPORT－LOG（TRANSFERSET））和控制CONTROL（DE－VICE）3種基本遠動任務(wù)及數(shù)據(jù)模型方面進行分析比較。 [b]2 TASE．2與IEC61850的比較 [/b]　　2.1 在工作原理上的主要差別 　?。?）分層和相應(yīng)服務(wù)的差別 　　IEC60870－6是為控制中心之間的數(shù)據(jù)交換設(shè)計的，要求2個控制中心預(yù)先建立數(shù)據(jù)庫和雙邊表，事先知道對方有些什么數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性，啟動以后用數(shù)據(jù)名進行召喚就可以得到這些數(shù)據(jù)的值，這些數(shù)據(jù)和屬性并沒有包含廠站屬性和設(shè)備屬性，只有和網(wǎng)絡(luò)拓撲聯(lián)系起來才具有這些屬性，它是面向點的。 　　IEC61850中的服務(wù)器由若干邏輯設(shè)備組成。一個邏輯設(shè)備由若干邏輯節(jié)點組成。一個邏輯節(jié)點包含若干數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包含若干數(shù)據(jù)屬性。數(shù)據(jù)屬性具有各種數(shù)據(jù)類型、值和功能約束 。IEC61850提供了服務(wù)器目錄、邏輯設(shè)備目錄、邏輯節(jié)點目錄、數(shù)據(jù)目錄和讀數(shù)據(jù)定義等各種服務(wù)（圖1）。 　　客戶通過服務(wù)器目錄服務(wù)，就可獲得服務(wù)器的各個邏輯設(shè)備名；按照各個邏輯設(shè)備名依次利用邏輯設(shè)備目錄服務(wù)，就可獲得相應(yīng)邏輯設(shè)備的各個邏輯節(jié)點名；按照各個邏輯節(jié)點名依次利用邏輯節(jié)點目錄服務(wù)，就可獲得相應(yīng)邏輯節(jié)點的各個數(shù)據(jù)名；按照各個數(shù)據(jù)名依次利用數(shù)據(jù)目錄服務(wù)，就可獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)屬性名；利用讀數(shù)據(jù)定義服務(wù)就可獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)的全部數(shù)據(jù)屬性定義。在剛合上電源以后，在線情況下客戶可以通過這些服務(wù)在客戶數(shù)據(jù)庫中建立對方全部數(shù)據(jù)的鏡像。這些服務(wù)用于檢索設(shè)備中整個分層的定義及全部可訪問的信息的定義、全部類的實例的定義。在正常運行階段，利用這些服務(wù)可監(jiān)視各個服務(wù)器的變動和投運情況，實現(xiàn)配置管理。 　　要實現(xiàn)這種功能，設(shè)備必須是自我描述的。IEC61850規(guī)定采用自我描述的方法。IEC61850－7－3、－7－4提供了80多種邏輯節(jié)點類及其名字、350多種數(shù)據(jù)類及其名字和23個公共數(shù)據(jù)類，并規(guī)定了一套數(shù)據(jù)代碼組成的方法。 　　圖2所示為對象命名的例子。圖中XCBR1是代表斷路器邏輯節(jié)點名，Mode是代表XCBR整體狀況的一些屬性的數(shù)據(jù)名，stVal代表數(shù)據(jù)屬性名（狀態(tài)值）。 　　圖2中，MyLD為邏輯設(shè)備名，MyLD／XCBR1為邏輯節(jié)點代碼，MyLD／XCBR1．Mode為數(shù)據(jù)代碼，MyLD／XCBR1．Mode．stVal為數(shù)據(jù)屬性代碼。 　　從上面的描述可以看到：盡管IEC61850－8－1和TASE．2都采用MMS，但兩者的原理是不同的，在實現(xiàn)時不可能兼容，用服務(wù)器目錄、邏輯設(shè)備目錄、邏輯節(jié)點目錄向采用TASE．2的設(shè)備詢問時不可能得到回答，也不可能實現(xiàn)預(yù)期的功能。IEC61850所采用的面向?qū)ο?、面向設(shè)備、自我描述等新技術(shù)符合技術(shù)發(fā)展潮流。這些新技求的應(yīng)用將促進SCADA系統(tǒng)和配置管理技術(shù)的發(fā)展，將目前的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制功能向數(shù)據(jù)管理方向發(fā)展。 　　（3）控制過程的區(qū)別 　　圖3為TASE．2的控制過程示意圖。 　　控制是選擇／執(zhí)行過程。TASE．2的控制方式：客戶利用讀服務(wù)對要進行控制的對象進行選擇，服務(wù)器對＜Device—Name＞—SBO的CheckBackID進行校核，如果允許訪問則肯定響應(yīng)，并將內(nèi)部狀態(tài)變?yōu)锳RMED（待命狀態(tài)），客戶接著發(fā)送操作命令（圖3）就可完成選擇／操作過程。很明顯這種控制過程不能實現(xiàn)返送校核，因為選擇服務(wù)采用的是讀服務(wù)。 　　IEC61850的控制過程中有一種是和TASE．2的上述過程相同的，它還定義了其他控制過程，如選擇服務(wù)是采用寫服務(wù)。服務(wù)器接收以后以寫響應(yīng)PDU回答，此MMS的寫響應(yīng)PDU只包含寫請求服務(wù)是否正確接收，它沒有包含返送校核信息，服務(wù)器通過硬件形成校核碼，還要通過InformationReport（信息報告）服務(wù)送給客戶，客戶比較發(fā)送命令的選擇信息和InformationReport服務(wù)的返送信息是否一致，才能確定是否發(fā)送操作執(zhí)行命令，真正實現(xiàn)SBO（操作前選擇、返送校核）。見圖4。 　　由上可見，IEC61850－7－2，－8－1的控制過程符合電力系統(tǒng)對控制（斷路器、變壓器分接頭、繼電保護設(shè)定等）的要求，具有真正意義上的返送校核。ACSI（抽象通信服務(wù)接口）映射到MMS，由于MMS沒有合適的PDU，所以用InformationReport服務(wù)傳送校核信息 。InformationReport服務(wù)是一種無確認服務(wù)。整個過程包括寫請求／寫響應(yīng)、無確認服務(wù)、操作執(zhí)行，過程雖然稍為復(fù)雜一些，但能真正實現(xiàn)返送校核。TASE．2和IEC61850－7－2、－8－1的這2種控制過程完全不同，所采用的MMSPDU完全不同，兩者不可能兼容。 　?。?）報告和記錄傳輸過程的區(qū)別 　　服務(wù)器發(fā)生事件時，按IEC61850－7－2的規(guī)定（見圖5），當事件發(fā)生時由記錄模塊的記錄處理器立即進行記錄，待該服務(wù)器和當?shù)刂髡娟P(guān)聯(lián)時，由報告模塊的報告處理器用InformationReport服務(wù)立即向客戶報告，這樣可以加快事件的傳輸。由于Infor－mationReport服務(wù)為無確認服務(wù)，服務(wù)器無法確切知道客戶是否接收到InformationReport服務(wù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，IEC61850－7－2，－8－1還規(guī)定客戶可以利用ReadJournal服務(wù)從記錄中按時間段或條目段讀記錄。ReadJournal服務(wù)是一請求／響應(yīng)服務(wù) ，傳輸?shù)目煽啃员葻o確認的InformationReport服務(wù)高，不會丟失事件?？蛻艚邮樟薎nformationReport后，還可發(fā)AckReport進行確認。 [img=500,116]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/dwjs/2001-10/3-2.jpg[/img] [img=500,153]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/dwjs/2001-10/3-3.jpg[/img] 　　按TASE．2的規(guī)定（圖6），對于4種類型傳輸集（transfer set）（即數(shù)據(jù)集傳輸集、時間序列傳輸集、傳輸帳目傳輸集、信息報文傳輸集）的傳輸報告都是僅采用MMS的無確認InformationReport服務(wù)。 　　TASE．2和IEC61850的這2種報告?zhèn)鬏斶^程是不同的，所采用的MMSPDU也不同，二者不可能兼容。TASE．2僅采用MMS的無確認Information－Report服務(wù)，IEC61850采用MMS的無確認Infor－mationReport服務(wù)和Read Journal服務(wù)，IEC61850事件報告和傳輸記錄的可靠性要比TASE．2的相關(guān)功能數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿摺? 　　2.2 TASE．2和IEC61850同一種性質(zhì)的服務(wù)映射到同一種MMS PDU（MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元），但選擇項和功能不同 　　TASE．2的DATA模型定義了讀數(shù)據(jù)值（Get Data Value）和設(shè)置數(shù)據(jù)值（Set Data Value）服務(wù)，IEC61850也定義了GetDataValues和SetDataValues服務(wù)，這二者的差別在于：這兩項服務(wù)是讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)，都是映射到MMS－PDU Read和Write上，但是二者之間在MMS－PDU Read和Write選擇項的選擇不同，其功能也有差別。 　　TASE．2僅允許1次讀、寫1個數(shù)據(jù)名的數(shù)據(jù)，所以規(guī)定只能采用變量規(guī)范（VariableSpecification）的枚舉表（即VariableListName），而IEC61850，1次可以選擇下述選擇器的1個或多個選擇器：數(shù)據(jù)代碼（Data－Reference）、數(shù)據(jù)屬性代碼（DataAttribute－Reference）、數(shù)據(jù)代碼．功能約束（（ Data－Referenc e.FuctionalConstraint）、邏輯節(jié)點代碼．功能約束（LNRef．FunctionalConstraint），IEC61850的選擇器除了DataAttribute－Reference選擇器1次只能讀／寫1個量之外，其它選擇器都可以讀／寫多個數(shù)據(jù)屬性。IEC61850的選擇器比TASE．2的類型多且靈活方便。例如按照功能約束可以選擇讀實時信息，刷新數(shù)據(jù)庫，也可以選擇功能約束為配置，采集邏輯設(shè)備和邏輯節(jié)點的配置信息，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備在線配置管理?？梢圆杉疘EC的運行情況，還可以了解電力系統(tǒng)一次設(shè)備的運行情況和參數(shù)。IEC61850除了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能之外，還擴充了數(shù)據(jù)管理、配置管理等功能，可以在電力系統(tǒng)中采用瀏覽器技術(shù)，對一次、二次設(shè)備進行在線監(jiān)視和管理，因為采用網(wǎng)絡(luò)后其帶寬比較寬，所以能實現(xiàn)更多功能。 　　類似情況還發(fā)生在如下的服務(wù)上： 　　GetDataDirectory（對應(yīng)TASE．2的讀數(shù)據(jù)值名（GetData Value Names））、GetDataSetValues（對應(yīng)TASE．2的讀數(shù)據(jù)集元素值（Get Data Set Element Values））和SetDataSetValues（對應(yīng)TASE.2的Set Data Set Element Values）。TASE.2和IEC61850同一種性質(zhì)的服務(wù)映射到同一種MMS PDU，選擇項和功能不同，也不能兼容。 　　2.3 TASE．2和IEC61850所定義的數(shù)據(jù)模型差別比較大 　　統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型是實現(xiàn)無縫通信系統(tǒng)的一個重要內(nèi)容，即實現(xiàn)公共信息模型（CIM）。對于SCADA／EMS，統(tǒng)一實時數(shù)據(jù)模型減少了網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)對象的格式轉(zhuǎn)換。TASE．2由于早已出版而且已經(jīng)被廣泛采用，和CIM接口只能采用適配器進行轉(zhuǎn)換。IEC61850正在制定過程中,正在和制定中的IEC61970（EMS／SCADA Application Program In－terface）的CIM進行協(xié)調(diào) ，實現(xiàn)統(tǒng)一的CIM。 　　3 結(jié)束語 　　IEC61850－7，－8－1是基于UCA2．0制定的，IEC61850－7在UCA2．0的基礎(chǔ)上采用了自我描述、面向?qū)ο蠛驮O(shè)備、分層、抽象通信服務(wù)接口等新技術(shù)。本文僅就基本遠動任務(wù)的3個方面（即數(shù)據(jù)收集、事件報告、控制）進行分析。從上面的分析知道IEC60870－6（TASE．2）和IEC61850－7，－8－1在工作原理上及映射到MMS的PDU或者PDU的選擇項與功能方面存在著程度不同的差別。所以按照TASE．2國際標準編寫程序的RTU不可能和按照IEC61850－7－2、－8－1開發(fā)的主站聯(lián)通，這一點同將TASE．2用在變電站的間隔層時它不可能和按照IEC61850協(xié)議規(guī)定開發(fā)的變電站當?shù)刂髡韭?lián)通起來一樣。TASE．2和將來制定的IEC61850＋接口也會發(fā)生類似的問題。目前按照TASE．2協(xié)議規(guī)定開發(fā)變電站和控制中心通信協(xié)議，只能說是為將來按照IEC61850＋協(xié)議規(guī)定開發(fā)程序作了技術(shù)培訓(xùn)的準備，當控制中心按IEC61850＋協(xié)議實現(xiàn)時，變電站按TASE．2實現(xiàn)的通信協(xié)議可能還得換成IEC61850＋的協(xié)議才能和控制中心聯(lián)接起來。 　　將變電站—控制中心通過IEC61850通信（61850＋）作為無縫通信系統(tǒng)協(xié)議的主要原因 ，請參見文獻。 [b]參考文獻 [/b]　?。?］譚文恕．變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議IEC61850介紹［J］．電網(wǎng)技術(shù)，2001，25（9）．