IEC61850通信协议原理

2025-04-2017:47:14常识分享0

标准概述

在变电站自动化的领域里,标准起着至关重要的作用。目前,有一个标准被广泛认为是该领域内最为完善的通信标准——它就是以MMS协议为基础,采用特定编码规范的通信方式。以下,将深入解析这一通信“基石”——编码。

在过去的计算机通信中,各网络协议栈在传输数据时并没有统一采用特定的编码规则。若不同编码规则的信息需要在两台计算机间进行通信,开发人员就需要进行繁复的编解码工作。抽象语法标记(ASN.1)规范的出现,为计算机网络通信带来了性的变革。

IEC61850协议中的ACSI(抽象通信服务接口)被具体映射至MMS(制造报文规范)协议上。这一过程正是基于ASN.1的编码规范进行的。IEC61850标准不再过多关注具体的通信过程,而是将重点放在了变电站内IED之间的数据交换模型和互操作性上。ASN.1的应用使得IEC61850标准在实用性、规范性、灵活性和易扩展性方面均表现出色。

ASN.1详解

ASN.1规范位于ISO/OSI七层开放互连模型的第六层——表示层。它主要分为语法规则和编码规则两部分。语法规则负责描述信息对象的具体构成,包括数据类型、内容的顺序或结构;而编码规则则定义了信息的具体编解码语法。

在ASN.1中,定义了各种数据类型,既包括简单的基本数据类型,也包括复杂的结构类型。ASN.1提供了多种编码规则,如BER(基本编码规则)、DER、CER、PER等。本文将主要介绍IEC61850在MMS编解码中常用的基本编码规则BER。

关于BER编码规则,它采用的编码结构是由标记Tag、长度Length、内容Value三部分组成,通常简称TLV结构。其中,标记Tag有四种类型:通用类、应用类、上下文相关类及专用类。而长度Length字段则指明了Value部分所含的8位位组的数量。对于简单类型的数据,Value字段即是数据的实际值;而对于结构类型的数据,Value字段则可能包含一个或多个数据的TLV结构,形成一种分层嵌套的结构。

ASN.1还提供了丰富的数据形式和灵活的扩展机制,使其能够描述结构非常复杂的数据。

MMS协议中的ASN.1应用

在MMS协议中,ISO/IEC 9506 – 1以及ISO/IEC 9506 – 2两部分规范定义了MMS的服务和协议规范,这些规范主要由ASN.1语法组成。例如,VariableSpecification这个复杂结构类型的定义就展示了ASN.1的强大功能。这种结构不仅包含了多种成员类型,还有序地描述了各种信息的方式。