南自提供 - 标准FT3通讯规约格式

GB/T 20840.8-2007 通信规约

1.1.1 链路层

此链路层选定为IEC 60870?5?1的FT3格式。此格式的优点是： ——良好的数据完整性，

——其帧结构使它有可能用于高速率的多点网络同步数据链接。

链接服务类别为S1：SEND／NO REPLY（发送／不回答）。这实际上反映了互感器连续和周期性地传输其数值并不需要二次设备的任何认可或应答。

传输规则：

R1 空闲状态是二进制1。两帧之间按曼彻斯特编码连续传输此值1，为了使接收器的时钟容易同步，由此提高通讯链接的可靠性。两帧之间应传输最少70个空闲位。

R2 帧的最初两个八位字节代表起始符。

R3 16个八位字节用户数据由一个16比特校验序列结束。需要时，帧应填满缓冲字节，以完成给定的字节数。

R4 由下列多项式生成校验序列码：

X16＋X13＋X12＋X11＋X10＋X8＋X6＋X5＋X2＋1

此规范生成的16比特校验序列是取反的。

R5 接收器检验信号品质、起始符、各校验序列和帧长度。如果这些检验中任一项有误，该帧将废弃，反之交付给用户。

注 1：规则R1：推荐在两帧之间填满尽可能多的空闲位；某些接收器的同步方法可利用紧接起始符前

的小空白间隔，使接收器为传输来临做好准备。

注 2：因为所用的服务类别是S1，故对IEC 60870?5?1的规则R5和R6已作修改：由于发送器无法知道

接收器是否检测出错误，所以不需要IEC 60870?5?1对R5规定的最小行空闲状态，否则会导致不必要的高数据速率。规则R1规定了最小行空闲状态，并可供检验使用。

起始符 数据载入1 （16个字节） 27 0 0 26 0 1 25 0 1 24 0 0 23 0 0 22 1 1 21 0 0 20 1 0 注： 数据 msb CRC 数据载入1的CRC lsb 数据载入2 （16个字节） 数据 需要时为缓冲字节 需要时为缓冲字节 需要时为缓冲字节 CRC msb 数据载入2的CRC lsb 字节38 字节39 数据载入3 字节40 字节41 （16个字节） 字节42 字节43 字节44 字节45 字节46 数据 字节47 字节48 字节49 字节50 字节51 字节52 字节53 字节54 msb

字节55

CRC 负载3的CRC lsb 其中：CRC为“循环冗余码”，msb为“最高位”，lsb为“最低位”。

图1 依据FT3的帧格式

1.1.2 应用层

为了与未来的标准IEC 61850?9?1相一致，定义了数据帧所包含的几个识别符（例如，逻辑节点名和逻辑设备名）。 1.1.2.1 数据类型规范 1.1.2.1.1 数据集长度

Length : ＝ UI 16[1..16], ?0..65535?

长度字段包括下述数据集的长度。长度用八位字节给出，按无标题（长度和数据群）数据集的长度计算。本标准定义的点对点链接的长度是44（十进制）。 1.1.2.1.2 逻辑节点名（LNName）

LNName = ENUM 8 ?0..255?

本标准定义的点对点链接的逻辑节点名（LNName）值 是02。 1.1.2.1.3 数据集名（DataSetName）

DataSetName = ENUM 8 ?0..255?

DataSetName是识别数据集结构的一个独定数，即数据通道分配。其允许值为01和FE H（十进制254）。

表12规定了DataSetName=01时对各信号源的DataChannel（数据通道）分配。

当表12的标准通道映射不适用时，DataSetName = FE H（十进制254）表示采用可按照各种用途调整的特定通道映射。制造方必须提供数据通道映射对应于表12（各数据通道的数值、参考值和比例因子）的信息，以便正确配置二次设备。实例见B.3。

运行时DataSetName的数值不能改变，即由设计或发货前的配置 固定了数据通道分配。

表1 DataSetName = 01的数据通道映射，通用用途

DataSetName DataChannel #1 DataChannel #2 DataChannel #3 DataChannel #4 DataChannel #5 DataChannel #6 DataChannel #7 DataChannel #8 DataChannel #9 DataChannel #10 DataChannel #11 DataChannel #12 信号源 A相电流，保护 B相电流，保护 C相电流，保护 中性点电流 A相电流，测量 B相电流，测量 C相电流，测量 A相电压 B相电压 C相电压 中性点电压 母线电压 对象引用 PhsATCTR.Amps PhsBTCTR.Amps PhsCTCTR.Amps NeutTCTR.Amps PhsA2TCTR.Amps PhsB2TCTR.Amps PhsC2TCTR.Amps PhsATVTR.Volts PhsBTVTR.Volts PhsCTVTR.Volts NeutTVTR.Volts BBTVTR.Volts 01 参考值 额定相电流 额定相电流 额定相电流 额定中性点电流 额定相电流 额定相电流 额定相电流 额定相电压 额定相电压 额定相电压 额定相电压 额定相电压 比例因子（见表5） SCP SCP SCP SCM SCM SCM SCM SV SV SV SV SV 注： 在IEC 61850?9?1中，对象引用依据 ?LNName? ?DataName? 格式；LNName为 ?LNPrefix? ?LNClassName? ?LNInstanceID?；DataName和LNClassName已标准化，其余的可以配置。按此表的上列内容，TCTR和TVTR为LNClassName；Amps和Volts为DataName；其余是如何配置命名的实例。 1.1.2.1.4 逻辑设备名（LDName） LDName = UI 16, ?0..65535?

逻辑设备名（LDName）是用在变电站中识别数据集信号源的一个独定数。LDName可

以参数化，例如，在安装时给定其参数。 1.1.2.1.5 额定相电流（PhsA.Artg）

PhsA.Artg : = UI 16 ?0..65535?

注： 按照未来的IEC 61850?7?4，各相可以有自身的额定值。现选择A相，就通用数据集包含的信息

作一示范。

额定相电流以安培（方均根值）数给出。

注： 此值的传输为任选。如果不发送，则应以传输0值代替。在这种情况下，接收器必须参数化，如

同对待常规互感器那样明确。如果传输不需要接收器参数化，则不良配置设备的危险性下降，

并且设置简化。

1.1.2.1.6 额定中性点电流（Neut.Artg）

Neut.Artg : = UI 16 ?0..65535?

额定中性点电流以安培（方均根值）数给出。

注： 此值的传输为任选。如果不发送，则应以传输0值代替。在这种情况下，接收器必须参数化，如

同对待常规互感器那样明确。如果传输不需要接收器参数化，则不良配置设备的危险性下降，

并且设置简化。

1.1.2.1.7 额定相电压和额定中性点电压（PhsA.Vrtg）

PhsA.Vrtg : = UI 16 ?0..65535?

注： 按照未来的IEC 61850?7?4，各相可以有自身的额定值。现选择A相，就通用数据集包含的信息

额定电压以1/ (3? 10) kV（方均根值）数给出。

额定相电压和额定中性点电压皆乘以3进行传输，避免舍位误差。

例如：一台EVT的额定电压Ur=145/3 kV，在数据帧的额定相电压值为

(145 kV/3) ?3? 10=1450

作一示范。

注： 此传输值为任选。如果不发送，则应以传输0值代替。在这种情况下，接收器必须参数化，如同

对待常规互感器那样明确。如果传输不需要接收器参数化，则不良配置设备的危险性下降，并

且设置简化。

1.1.2.1.8 额定延迟时间

tdr : = UI 16 ?0..65535?

额定延迟时间以微秒（μs）数给出。

1.1.2.1.9 数据通道DataChannel #1 至DataChannel #12

DataChannel #n : = I 16 ? ?32768?32767? （即16比特线型2s补码）

DataChannel #1 至DataChannel #12各数据通道给出测得的即时值，分别为 ——相电压；

——相电流，保护用； ——相电流，测量用； ——中性点电流；或 ——中性点电压。

对测量值的数据通道分配，依据6.2.4.1.3和B.3所述的DataSetName赋值。 保护用和测量用的相电流数据的比例

如果数据通道为相电流占用，其比例由测量用ECT的额定输出值或保护用ECT的额定值规定（见表5）。

比例的实例：

如一台保护用ECT，额定一次电流4 000A（方均根值），按表5规定，额定输出为SCP=01CF H（方均根值，RangFlag=0）。

例如，对应于样本2DF0 H的即时模拟量电流值为：(2DF0/01CF)?4 000A=101 598A。 如果发生溢出，正溢出必须用7FFF H码指示，负溢出必须用8 000 H码指示。

保护用和测量用的导数相电流数据的比例

如果数据通道为相电流导数占用，其比例由测量用ECT的额定输出值或保护用ECT的额定值（见表5）及一次电流的额定角频率（?=2? fr）规定。

中性点电流数据的比例

中性点电流可以用单独的互感器测量，或用三个相电流叠加计算。其比例由测量用ECT的SCM额定输出值规定（见表5），但与RangFlag的设置无关。

如果发生溢出，正溢出必须用7FFF H码指示，负溢出必须用8 000 H码指示。当中性点电流值由三个相电流叠加计算时，如有一相电流溢出也必须指示溢出。

注： 中性点电流的额定准确度可以与相电流的规定准确度不相同。

电压数据（相电压、中性点电压或母线电压）的比例

如果数据通道为A、B、C相及中性点或母线测得的即时电压占用，其比例由SV额定输出值规定（见表5）。

母线电压可以传输一相的母线值供同步用。 比例的实例：

如一台EVT，额定一次电压220kV/3（方均根值），按表5规定，额定输出为SV=2D41 H（方均根值）。

例如，对应于样本2DF0 H的即时模拟量电压值为：(2DF0/2D41)?220kV/3=129kV。 如果发生溢出，正溢出必须用7FFF H码指示，负溢出必须用8 000 H码指示。当中性点电压值由三个相电压叠加计算时，如有一相电压溢出也必须指示溢出。

注： 在一些带滞留电荷重合闸的情况下（见GB/T ×××××.7的D.4），数字量电压值可能高达溢出。

1.1.2.1.10 样本计数器（SmpCtr）

SmpCtr = UI 16[1..16] ?0..65535? ?0...65535? : = 顺序计数

此16比特计数用以检查连续更新的帧数。此计数应在每出现一个新帧时加1。连续运行中一旦溢出，它应以0值重新开始。

采用同步脉冲进行各合并单元同步时，计数应随每一个同步脉冲出现时置零。一次电流采样与同步脉冲重合时的数据集应赋值为0。

1.1.2.1.11 状态字（StatusWord #1和StatusWord #2）

StatusWord #n = BS 16

状态字StatusWord #1和StatusWord #2的说明见图11和图12。 如果一个或多个数据通道不使用，相应的状态标志应设置为无效，相应的数据通道应填入0000 H。

如果互感器有故障，相应的状态标志应设置为无效，并应设置要求维修标志（LPHD.PHHealth）。

如为预防性维修，所有配置信号皆有效，可以设置要求维修标志（LPHD.PHHealth）。 当因在唤醒时间期间而数据无效时，应设置无效标志和唤醒时间指示的标志。

在下列逻辑条件满足时：[ [同步脉冲消逝或无效] 和 [合并单元内部时钟漂移超过其相位误差额定限值的一半] ]，应设置同步脉冲消逝或无效比特（比特4）。

比特0 比特1 比特2 比特3 说明 要求维修 (LPHD.PHHealth) LLN0.Mode 唤醒时间指示 注： 唤醒时间数据的有效性 合并单元的同步方法 0：良好 1：警告或报警（要求维修） 0：接通（正常运行） 1：试验 0：接通（正常运行），数据有效 1：唤醒时间，数据无效 0：数据集不采用插值法 1：数据集适用于插值法 注释 在唤醒时间期间应设置

比特4 比特5 比特6 比特7 比特8 比特9 比特10 比特11 比特12 比特13 比特14 比特15 对同步的各合并单元 对DataChannel #1 对DataChannel #2 对DataChannel #3 对DataChannel #4 对DataChannel #5 对DataChannel #6 对DataChannel #7 电流互感器输出类型 i(t) 或 d (i(t) / dt) RangeFlag 供将来使用 供将来使用 0：样本同步 1：时间同步消逝／无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：i(t) 1：d (i(t) / dt) 0：比例因子SCP = 01CF H 1：比例因子SCP = 01E7 H 如合并单元用插值法也要设置 对空心线圈应设置 比例因子SCM和SV皆无作用 图2 状态字 #1（StatusWord #1）

比特0 比特1 比特2 比特3 比特4 比特5 比特6 说明 对DataChannel #8 对DataChannel #9 对DataChannel #10 对DataChannel #11 对DataChannel #12 供将来使用 供将来使用 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 0：有效 1：无效 注释 比特7 比特8 比特9 比特10 比特11 比特12 比特13 比特14 比特15 供将来使用 供专用 供专用 供专用 供专用 供专用 供专用 供专用 供专用 图3 状态字 #2（StatusWord #2）

1.1.2.2 帧的存储内容

字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8 字节9 字节10 字节11 字节12 字节13

前导 数据集 27 26 25 24 23 22 数据集长度 msb （= 44十进制） msb LNName（=02） msb DataSetName msb LDName 额定相电流 msb (PhsA.Artg) 额定中性点电流 msb (Neut.Artg) 额定相电压 msb (PhsA.Vrtg) 额定延迟时间 msb 21 20 lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb 字节14 数据集

msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb msb (tdr) DataChannel #1 DataChannel #2 DataChannel #3 DataChannel #4 DataChannel #5 DataChannel #6 DataChannel #7 DataChannel #8 lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb lsb

字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8 字节9 字节10 字节11 字节12 字节13 字节14 字节15 字节16

字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8 字节9 字节10 字节11 字节12 字节13 字节14 字节15 字节16

DataChannel #9 DataChannel #10 DataChannel #11 DataChannel #12 StatusWord #1 StatusWord #2 SmpCnt（样本计数器） 为IEC 61850?9?1未来的规范保留 为IEC 61850?9?1未来的规范保留

图4 通用帧

注： 某些电压或电流值不使用时，相应的字段应为0000 H且相应的状态字应设置为无效标志。 注：

1.1.2.3 问题：

MU与电子式互感器之间的数据是不是采用异步传输方式？若是。那么数据流格式标准是什么？

数据传输采用异步传输方式。数据格式为GB /T-20840.7-2007中的FT3规约格式。

注：

MU的输入方式：光纤要求？接头采用FC还是ST接头？传输速率及采样率是

多少？“光纤亮”与“光纤灭”的标志是什么？（“1”为光纤灭还是“0”为光纤灭？）

MU的输入光纤接头采用ST接口。

通用帧的标准传输速度为2.5Mbit/s。采用曼彻斯特编码。首先传输MSB（最高位）。

曼彻斯特编码：从低位转移到高位为二进制1，从高位转移到低位为二进制0，见下图说明：

被传送的 二进制数据

1 0 0 1 t 接收器的输入

高位

t 低位 400ns 200ns 200ns 400ns 图1曼彻斯特编码

高位定义为“光线亮”，低位定义为“光线灭”。

注：

数据是高位先发还是低位先发？

详见第2点。

注：

数据传输帧格式是不是如下表？

0564H 起始符（2个字节） 数据（16字节还是14字节）？（16个字节，前导+数据集 第15与第16个字节为0，国标规定比较模糊，各厂家约定俗成） CRC（2字节） 序列码：X16＋X13＋X12＋X11＋X10＋X8＋X6＋X5＋X2＋1， 生成的16比特校验序列再取反成为所要求的校验序列。 数据集（1至8通道）16字节 CRC（2字节） 序列码：X16＋X13＋X12＋X11＋X10＋X8＋X6＋X5＋X2＋1， 生成的16比特校验序列再取反成为所要求的校验序列。 数据集（9至12通道+状态字1、2+样本计数器+2个空）16字节 CRC（2字节） 序列码：X16＋X13＋X12＋X11＋X10＋X8 ＋X6＋X5＋X2＋1， 生成的16比特校验序列再取反成为所要求的校验序列。 注：

数据块1中，前导的数据集长度4 4是否用修改？

数据集长度请不用修改。44为GB /T-20840.7-2007中的规定。

注：

我们用的合并单元是不是DataSetName是“01”？

合并单元的DataSetName是可以配置的^_^。

注：

我们怎么定义LDName?有没有具体的要求？

合并单元的LDName是开放的，根据用户要求配置。

注：

我们是不是可以直接将额定相电流、额定中性点电流、额定相电压不发送，用

“0”代替；

不用的电流电压相可以清零。

注：

额定延迟时间有没有特殊要求？我们自己是不是可以设定？

合并单元对额定延迟时间没有读取，只要所有的输入是同一个延迟时间就可以了。 注：

我们已拿到的合并单元，是否满足贵方提供协议的接口配置？是否需要返厂修改，才能与按照贵方提供的协议发送通讯的装置接口？

出厂产品已满足上述要求。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ffc8.html