GB T 26865.2-2011 电力系统实时动态监测系统.第2部分:数据传输协议.pdf
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1、ICS 29.240.01 F 21 道罢3中华人民主t-、和国国家标准G/T 26865.2-2011 电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议Real-time dynamic monitoring systems of power system Part 2: Protocols for data transferring 2011-07-29发布2011-12-01实施数码防伪/ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 26865.2-20门目次前言.Il 范围2 规范性引用文件3 实时传输数据报文格式13.1 数据格式定义3.2 数据帧-3.
2、3 头帧43.4 配置帧.3.5 命令帧-4 离线传输数据报文格式94. 1 传输数据帧-4.2 传输命令帧104.3 命令参数类型说明4.4 事件标识帧.4.5 离线数据帧4.6 文件目录帧附录A(规范性附录)主站、子站间实时传输流程18附录B(规范性附录)主站互联实时传输流程M附录C(规范性附录)主站、子站间离线数据传输流程附录D(规范性附录)配置l国CFG-2离线制定规则 30 附录E(资料性附录)子站数据命名规则附录F(资料性附录)CRC16的C语言程序实例 37 附录G(资料性附录)主站下发参考相量流程. . . . . . . . . 38 目U昌本部分按照GB/T1. 1-200
3、9给出的规则起草。GB/T 26865(电力系统实时动态监测系统由以下部分组成:一一第1部分:技术规范;一一第2部分:数据传输协议;一第3部分:同步相量测量装置技术规范;第4部分:同步相量测量装置检测要求;第5部分:主站系统。这些部分的名称有的尚未最终确定。本部分为GB/T26865的第2部分。本部分由中国电力企业联合会提出。GB/T 26865.2-2011 本部分由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会CSAC/TC82)归口。本部分起草单位:国电华北电力设计院工程有限公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、北京四方继保自动化股份有限公司、国家电力调度通信中心、华东电网有限公司
4、、华北电力调度(交易)中心、许继开普电器检测研究院、中国华能集团公司、华中电网有限公司。本部分主要起草人:张道农、王英涛、于跃海、谢晓冬、何江、滕云、陆天健、王永福、潘勇伟、许勇、葛云鹏、韩福坤、贺春、田晓清、张胜。I 1 范围电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议GB/T 26865.2-2011 本部分规定了电力系统实时动态监测系统的数据传输协议,包括实时数据传输协议及离线数据传输协议。本部分适用于实时动态监测系统主站与主站之间,以及主站与子站之间的实时数据的传输及历史文件的传输。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
5、件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。DL/T 663-1999 220 kV500 kV电力系统故障动态记录装置检测要求ANSI/IEEE C37.111-1999 Cornrnon forrnat for transient data exchange (COMTRADE) for power systerns 3 实时传输数据报文格式3. 1 数据格式定义实时传输数据有4种类型z数据帧、配置帧、头帧和命令帧。所有传输帧都以2个字节的帧同步宇(SYNC)开始,后紧随着2个字节的帧长(FRAME-SIZE)、8个字节的数据集中器标识(DC一IDCODE)、4
6、个字节的世纪秒(SOC)、4个字节的秒等分数(FRACSEC)。所有帧以CRC16的校验宇结束。CRC16用X16+X12十X5+1多项式计算,其初始值规定为0。所有传输帧都没有分界符。图1描述了传输帧的结构,包括传输次序、字段的描述,同步宇首先传送,校验字最后传送。多个宇节的宇传输时,先传送最高位字节,所有各帧都使用同样的次序和格式(ASCII字符传送顺序和表示顺序一致)。传输帧字节的定义见表L表l的FRACSEC中时间质量位的定义见表20 先传| SYNC I I ZE I I ODE I I soc I RACSEC MSB 2 LSB 2 8 4 4 | DATA 1 I I 川2I
7、. I DATA N I I 侃| 后传2 图1传输帧结构G/T 26865.2-2011 表1传输帧字节定义编号字段长度说明1 SYNC 2 帧同步字。第1字节:AAH;第2字节:帧类型和版本号2Bit 7:保留至将来定义;Bits 64, 000:数据帧,001:头帧,010:配置帧1,011:配置帧2,100 :命令帧(子站接收的信息), Bts 30:协议版本号,以二进制表示(l1日,本协议定义为32 FRA如1ESIZE2 帧字节数,16位元符号整数(065535)DC一IDCODE8 DC(数据集中器)的IDCODE(标识),对没有配置数据集中器的子站,本字段与3 PMU_IDCO
8、DE相同。用ASCII码表示.具体表示方法见附录G4 SOC 4 世纪秒,起始时i8J为1970年1月1日00时00分00秒5 FR入CSEC4 衫、等分数及时间质量、相量数据中的时标:Bit 31:保留,默认置0;Bit 30:罔秒方向,1表示减,0表示加f本标志位在闰秒预告置位同时有效,在闰秒发生后保持24h; Bit 29:闰秒发生标志,闰秒发生后的第1s置1,保持24h的置位状态,然后置。;Bit 28:闰秒预告,1表示本分钟最后1s为闰秒,0则正常;B山27-24:表示时间质量,见表2; 0000:时钟运行正常FBits 2300:整数,秒等分数,单位时间由配置帧中的TIME-BAS
9、E字段指定,同一子站的所有同步相量测量装置的秒等分数基数是相同的6 DATA 1 数据段字节17 DATA2 l 数据段字节2. DATAN 1 数据段字节NCHK 2 CRC16校验码表2FRACSEC中时间质量位的定义编号二进制位十六进制值说明1 1111 F 时钟失效,时间不可靠2 1110 E 未定义,保留3 1101 D 未定义,保留4 1100 C 未定义,保留5 1011 B 时钟失锁,最大时间偏差10s 2 表2(续)编号二进制位十六进制值说明6 1010 A 时钟失锁,最大时间偏差1s 7 1001 9 时钟失锁,最大时间偏差0.1s 8 1000 8 时钟失锁,最大时间偏差
10、10-2S 9 0111 7 时钟失锁,最大时间偏差10-3S 10 0110 6 时钟失锁,最大时间偏差10-4S 11 0101 5 时钟失锁,最大时间偏差10-5S 12 0100 4 时钟失锁,最大时间偏差10-6S 13 0011 3 时钟失锁,最大时间偏差10-7S 14 0010 2 时钟失锁,最大时间偏差10-8S 15 0001 1 时钟失锁,最大时间偏差10s16 。00。G 时钟锁定状态,正常运行3.2 数据帧数据帧包含测量信息,其字节的定义及特殊字节的定义分别见表3及表40表3数据帧字节的定义编号字段长度说明1 SYNC 2 帧同步字,见表12 FRAMESIZE 2
11、帧字节数,见表13 DC_IDCODE 8 DC的IDCODE4 SOC 4 世纪秒,见表15 FRACSEC 4 秒等分数及时间质量,见表16 STAT 2 按位对应含义的状态字,见表47 PHASORS 4XPHNMR 4个字节的定点相量数据,见表48 FREQ 2 用定点数表示的频率偏移量,见表49 DFREQ 2 用定点数表示的频率变化率,见表410 ANALOG 2XANNMR 模拟量,见表411 DIGITAL 2XDGNMR 开关量,见表4GB/T 26865.2-2011 重复611字段根据配置帧中PMU的个数,即NUM_PMU字段,重复611字段的内容检查字节2 CRC16校
12、验码3 GB/T 26865.2-2011 字段长度STAT 2 PHASORS 4 FREQ 2 DFREQ 2 ANALOG 2 DIGlTAL 2 3.3 头帧表4数据帧特殊字节的定义说明按位对应含义的状态字:Bit 15:数据可用标志,0表示可用,1表示异常;Bit 14:相量测量装置异常,0表示没有异常;Bit 13:相量测量装置的同步状态,0表示处于同步状态;Bit 12:数据排序,0表示按照时间排序,1表示按照接收顺序排序;Bit 11:相量测量装置触发标志,0表示没有触发;Bit 10:1子站配置发生了改变时间小于1min,子站未发生配置改变;B山09-06:保留待用;B由06
13、04:时标异常;。00=同步锁信,最好效果;1=持续10s锁信失败;010=持续100s锁信失败;011=持续1000s以上锁信失败;100=持续1h以上锁信失败;101=持续2h以上锁信失败;110-111:未定义.留作扩展。Bits 03-00:触发原因p1111-1001 :保留待用;1000:低频振荡。111:开关量;0110:线性组合;0101:频率变化率越限;0100:频率越限;0011 :相角差;0001:幅值越-r-限;0010:幅值越上限;0000:手动表示两个18位的整盘,用极坐标表示方式的幅值和相角:先传幅值,用0-65535的元符号整数表示;一一再传角度,用16位的有符
14、号整数表示,以弧度X10表示,取值范围为一Xl4-十X104 频率偏移量,即额定频率的差值,单位为10-3Hz 取值范围为32.767Hz-+32. 767 Hz;用16位有符号整数表示频率变化率,单位为10-ZHz/s; 取值范围为一327.67Hz/s-十327.67Hz/s;用16位有符号的整数表示模拟量信息,用16位有符号的整数表示。可以是采样量,例如控制信号或者变换器的值。数值的取值范围由使用者自行规定开关盐状态字,按位对应的状态字,由使用者自行规定头帧用ASCII码表示,包含相量测量装置、数据源、相量算法、模拟通道滤波器等相关信息。头帧具有SYNC(同步宇)、FRAMESIZE(帧
15、长度)、DC_IDCODE(数据集中器的标识符)、SOC(世纪秒)、FRACSEC(秒等分数)、DATAl(数据字段1)、DATAn(数据字段n)、CHK(CRC16校验码),但头帧数据没有固定格式。头帧的字节的定义见表504 GB/T 26865.2-20门表5头帧字节的定义编号字段长度说明1 SYNC 2 帧同步字,见表12 FRAMESIZE 2 帧字节数,见表13 DC_IDCODE 8 DC的IDCODE4 SOC 4 世纪秒,见表15 FRACSEC 4 秒等分数及时间质量,见表16 DATA 1 1 ASCII字符串,第1个字节. DATAn 1 ASCII字符串,最后一个字节C
16、HK 2 CRC16校验码3.4 配置帧配置帧为子站和实时数据提供信息及参数的配置信息,为二进制文件。该帧可以通过表5的SYNC的(46)位标识;可以定义2个配置文件:SYNC的第4位置。为配置l(CFG-l)文件,第4位置l则为配置2(CFG-2)文件。CFG-l为子站系统全配置文件,由子站生成,内容包括子站的所有输出量,CFG-2为数据配置文件,建议由主站生成,说明数据帧的实际配置状况,所有宇段都应为固定长度,不使用分界符。配置帧字节的定义见表60表6配置帧字节的定义序号字段长度说明1 SYNC 2 帧同步字,见表12 FRAMESIZE 2 帧字节数,见表13 DC_IDCODE 8 D
17、C的IDCODE4 SOC 4 世纪秒,见表15 FRACSEC 4 秒等分数及时间质量,见表16 TIME BASE 4 秒等分数时间的分辨率,宜采用微秒表示,见表77 NUM PMU 2 数据帧包括的PMU的数量,见表78 STN 16 站名:16字节ASCII码,见表79 PMU_IDCODE 8 8字节PMU的标识符,见表710 FOR如1AT2 数据帧的数据格式,见表711 PHNMR 2 相量数量:2字节整数(0-32767),见表712 ANNMR 2 模拟量数量:2字节整数,见表713 DGNMR 2 开关量状态字的数量:2字节整数,见表714 CHNAM 16X(PHNMR+
18、 测量量的名称:相量、模拟量、开关量用16字节ASCII码,每次传送的ANNMR+ 次序相同,见表716XDGNMR) 5 GB/T 26865.2-20门表6(续)序号字段长度说明15 PHUNIT 4XPHN如1R相量通道的转换因子,见表716 ANUNIT 4XANNMR 模拟通道的转换因子,见表717 DIGUNIT 4XDGNMR 开关量状态字掩码,见表718 FNOM 2 额定频率和标志,见表7重复8-18字段根据配置帧中PMU的个数,即NUMPMU字段,重复8-18字段的内容19 PERIOD 2 相量传送的周期,见表720 CHK 2 CRC16校验码表7配置帧特殊字节的定义字
19、段长度说明TIME BASE 4 数据帧对应的秒等分数。在运算时,FRACSEC的高字节谙清零,以屏蔽闰秒标志位和保留标志位的影响。数据帧对应的等分秒数=FRACSEC / TIME_BASE 如TIME_BASE=1, 000 ,000 , FRACSEC单位为微秒;如TIME_BASE为采祥率(如720,2880,5760等),数据帧的FRACSEC为采样点对应的点计数NUM PMU 2 数据帧中包括的PMU的数量,每帧最大的数量为65535STN 16 站名为16位Ascn码PMU_ IDCODE 8 相量测量装雯的硬件标识符,用ASCII码表示,具体表示方法见附录DFORMAT 2 数
20、据帧的数据格式,16位标志2Bits 15-5:未用;Bit 4:0为数据窗最后一点进行时间同步,1为数据窗第1个采祥点进行时间同步(推荐1);Bit 3为频率/频率变化:0=16位整数,1=浮点数;Bit 2为模拟茧:0=16位整数,1=浮点数;Bit 1为相量:0=16位整数,1=浮点数;Bit 0:0=实部/虚部(直角坐标),1=幅度/角度(建议采用极坐标)PHNMR 2 相量数量为2字节整数ANNMR 2 模拟量数量为2字节整数DGNMR 2 开关量状态字的数量为2字节整数。开关量状态字通常用16位布尔型表示,每一位表示一个开关茸的状态CHNAM 16 测量量的名称:每个相量、模拟量、
21、开关量用16个字节的Ascn码命名,在数据帧中采用相同的传输次序PHUNIT 4 相量的转换因子,每个相茧4个字节:最高字节:0=电压;1=电流;剩余字节:24位元符号字,单位为lO-sV/A(如用浮点数表示,可忽略6 G/T 26865.2-20门表7(续)字段长度说明ANUNIT 4 模拟通道的转换因子z最高字节:保留;其余字节:24位元符号字,单位为1O-5DIGUNIT 4 用两个16位字表示16个开关茸的状态字掩码。第1个字表示开关量输入的正常状态;字中的每一位表示相应开关量的类型:0=常开节点,1=常闭节点。第2个字表示是否有效;字中的每一位表示相应开关量的有效性:1表示有效,0表
22、示元效。状态字中的开关量按照从低位到高位的次序和开关量名称相对应FNOM 2 额定频率(16位无符号整数): Bits 1510:保留;Bit 9: 1一一数据帧忽略DFREQ;Bit 8: 1一一数据帧忽略FREQ;Bits 71:保留;Bit 0: 1一一基波=50Hz PERIOD 2 相量数据的传送周期为2字节的整数(032767),表示两次连续的数据传送之间的时间间隔,大小为基波周期倍数X100 ,200即表示每2个基波周期发送一个数据帧3.5 命令帧3.5.1 命令帧格式子站或主站均可获得对方发来的命令,并且根据命令进行相应的操作。命令帧结构见图2,命令帧字节定义见表8。先传| 川
23、| MSB 2 LSB 序号字段1 SYNC 2 FRAMESIZE 3 DC_IDCODE 4 SOC 5 FRACSEC 6 C岛1D7 CHK F山DC_IDCODE 2 长度2 2 8 4 8 图2命令帧结构表8命令帧字节定义帧同步字,见表1帧字节数,见表1DC的IDCODE世纪秒,见表1巴二土豆4 4 | CMD I I C皿|后传2 2 说明4 秒等分数及时间质量,见表12 命令字节,见表9、表102 CRC16校验码7 GB/T 26865.2-2011 3.5.2 命令定义命令帧中的命令(CMD)由2个字节构成。命令的定义见表90表9命令帧命令定义命令字Bit主站发送定义子站发
24、送定义Bits 1513 命令类型:命令类型:001否定确认;001否定确认;010心跳信号;010心跳信号;011系统复位;111肯定确认100下传CFG-2配置文件;101联网触发;110保留;111肯定确认Bits 124 保留Bits 3-2-1咀O0001关闭实时数据;0010打开实时数据;0011发送头文件;0100发送CFG-1文件:0101发送CFG-2文件;1000以数据帧格式接收参考相量3.5.3 命令帧组帧依据上述定义的命令帧格式,心跳信号命令帧见表10,远程复位命令帧见表11,接收命令帧正确的肯定确认帧见表12,出错的否定确认帧见表13,下传CFG-2配置文件命令见表1
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