IEC61850协议是什么?与IEC104有什么区别
IEC61850和IEC104是电力系统自动化中广泛使用的两种通信协议,但它们的应用场景、设计目标和技术特点有显著差异。以下是详细对比:
1. IEC61850协议
概述
定位:国际标准,面向变电站自动化系统(SAS)的全站通信网络,涵盖保护、控制、监测等功能。
核心目标:实现设备互操作性、长期兼容性,支持面向对象的建模和高速通信。
关键特性
通信架构:
MMS(制造报文规范):用于站控层设备间的客户端/服务器通信(如SCADA与IED交互)。
GOOSE(通用面向对象变电站事件):支持多播和极低延时(毫秒级),用于保护跳闸等实时信号。
SV(采样值):通过组播传输合并单元(MU)的电流/电压采样数据,需高带宽。
数据模型:
基于SCL(变电站配置语言)的标准化建模(如逻辑设备、逻辑节点)。
信息自描述,支持即插即用。
网络要求:
依赖高速以太网(IEEE 802.1Q VLAN优先级、IEEE 1588对时)。
典型网络结构:过程层(GOOSE/SV)、间隔层、站控层。
典型应用
智能变电站内的保护装置、合并单元、智能终端之间的实时通信。
支持分布式能源(DER)和数字化变电站的扩展。
产品推荐:
钡铼技术BE120 Modbus转IEC61850协议网关 2xA7内核,4路RS485,1路1000M网口,1路100M网口;
钡铼技术BE120A Modbus转IEC61850协议网关 2xA7内核,8路RS485,1路1000M网口,1路100M网口;
2. IEC60870-5-104(IEC104)协议
概述
定位:用于远动通信(如调度中心与变电站之间的数据采集与控制),是IEC60870-5-101的TCP/IP扩展。
核心目标:简单可靠地传输遥测、遥信、遥控命令,适应广域网(WAN)环境。
关键特性
通信方式:
客户端/服务器模式(调度中心为客户端,变电站为服务器)。
基于TCP/IP(端口2404),支持断线重连。
数据模型:
扁平化结构,使用ASDU(应用服务数据单元)和信息对象地址(IOA)标识数据点。
无自描述能力,需人工维护点表。
实时性:
传输周期为秒级,适用于非实时监控(如负荷数据、开关状态)。
典型应用
传统变电站与调度中心之间的SCADA通信。
配电网自动化(DA)、远程监控。
产品推荐
钡铼技术BE110 多种协议转IEC104协议网关
钡铼技术BE113 IEC104协议转MQTT协议网关
3. 主要区别对比
特性 | IEC61850 | IEC104 |
---|---|---|
应用层级 | 变电站内部(过程层/间隔层/站控层) | 调度中心与变电站之间(远动通信) |
通信模型 | MMS(客户端/服务器)、GOOSE(发布订阅) | 纯客户端/服务器(TCP/IP) |
实时性 | 毫秒级(GOOSE/SV) | 秒级 |
数据建模 | 面向对象(SCL描述) | 扁平化(点表配置) |
网络依赖 | 高速以太网,需QoS支持 | 普通IP网络(适应广域网) |
配置复杂度 | 高(需SCL工具) | 低(人工配置点表) |
典型场景 | 智能变电站保护控制 | 传统SCADA系统远程监控 |
4. 互补与共存
协同应用:现代变电站可能同时使用两者:
站内:IEC61850实现快速保护(如GOOSE跳闸)和设备交互。
站外:IEC104将汇总数据上传至调度中心。
协议转换:通过网关设备将IEC61850的MMS数据映射为IEC104的ASDU。
总结
IEC61850是智能变电站的“神经系统”,强调实时性和互操作性。
IEC104是传统远动通信的“骨干”,注重广域网适应性。
选择取决于具体需求:站内高实时性选IEC61850,广域监控选IEC104。