IEC104規(guī)約在綜合能源控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊中的應(yīng)用

華麗云，金 珺，孫堅棟，張江豐，李 泉，蘇 燁

（1.杭州意能電力技術(shù)有限公司，杭州 310014；2.浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 寧波 325201；3.國網(wǎng)浙江省電力有限公司 電力科學(xué)研究院，杭州 310014）

0 引言

能源是人類生存和社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，煤炭和石油等傳統(tǒng)能源在促進經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，也帶來了諸如資源短缺、環(huán)境污染等社會問題[1]。近年來，日益嚴(yán)峻的資源壓力和環(huán)境壓力促使許多國家積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，逐步減少對傳統(tǒng)化石類能源的依賴[2]。包括風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能在內(nèi)的清潔能源分布廣泛，資源豐富，環(huán)境友好，大規(guī)模開發(fā)和利用清潔能源是解決全球能源問題的最佳途徑和方法。

清潔能源存在間歇性、波動大、可控性差等缺點[3]，當(dāng)清潔能源發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)時，對電網(wǎng)安全將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，需要更多燃煤或燃?xì)鈾C組提供備用負(fù)荷，系統(tǒng)經(jīng)濟性變差。另一方面，隨著經(jīng)濟和社會發(fā)展，用戶側(cè)的能源需求日益呈現(xiàn)出多樣性，包含冷、熱、電、天然氣等各種負(fù)荷類型，而且相互之間存在耦合性[4]。目前，不同類型的能源供應(yīng)系統(tǒng)一般是獨立運行的，很少采用階梯或循環(huán)方式，能源轉(zhuǎn)換效率偏低。為了更好地吸納清潔能源，改善生態(tài)環(huán)境，提高終端用能效率，保障能源供應(yīng)系統(tǒng)安全，需要開發(fā)更高效、更靈活的能源利用方法和技術(shù)。

綜合能源系統(tǒng)（Integrated Energy System，IES）是滿足多源能源需求，推動清潔能源供應(yīng)，促進可再生能源發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的有效方法[5]。綜合能源系統(tǒng)定義為：在一定地理區(qū)域內(nèi)，在能源系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行等過程中，通過對電、熱、冷、氣和分布式能源等多種形式能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲、消費和回收等環(huán)節(jié)進行有機融合，實現(xiàn)協(xié)同互補的綜合式能源一體化系統(tǒng)[6]。美國在2001 年就提出了綜合能源發(fā)展計劃，日本、加拿大以及一些歐洲國家也非常重視IES 的研究與應(yīng)用。建立綜合能源系統(tǒng)是世界各國適應(yīng)能源變革，確保社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

近年來，綜合能源系統(tǒng)是能源領(lǐng)域的研究熱點之一。文獻(xiàn)[5]綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)保等要求，提出了一種新的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并采用改進的遺傳算法求最優(yōu)解，用于在IES 規(guī)劃和設(shè)計階段，確定供電、供熱和供冷子系統(tǒng)的最優(yōu)配置組合。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于改進Kriging 模型的IES 規(guī)劃方法，并通過優(yōu)化計算得到各主要設(shè)備的最佳配置，降低系統(tǒng)投資和用能成本。文獻(xiàn)[8-9]對于電-熱或電-熱-氣IES，基于電、熱、氣網(wǎng)的物理特性，構(gòu)建多能流計算模型，實現(xiàn)了異種能源系統(tǒng)的同質(zhì)化建模，提高能源利用效率。文獻(xiàn)[10]從模型、算法和指標(biāo)體系等3個方面分析了IES 可靠性評估亟需解決的問題。文獻(xiàn)[11-13]研究了能量管理系統(tǒng)的優(yōu)化算法和控制策略，使IES 在滿足約束的前提下，經(jīng)濟和環(huán)保綜合效益達(dá)到最佳。

目前，研究人員主要關(guān)注于IES 建模、設(shè)計優(yōu)化、運行優(yōu)化、運行控制、儲能技術(shù)、能量梯級利用，以及經(jīng)濟性和可靠性分析等幾個方面[14]。IES 通常由多個獨立運行的子系統(tǒng)組成，如光伏、風(fēng)電、微燃機子系統(tǒng)等，各子系統(tǒng)由本地控制器實現(xiàn)自動控制，位于優(yōu)化層的能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)IES 協(xié)調(diào)運行。各子系統(tǒng)與上層監(jiān)控系統(tǒng)之間存在大量的數(shù)據(jù)交換，需要采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，目前關(guān)于IES 通訊方面的文獻(xiàn)較少，而且IES 主要采用MODBUS 方式，該方式存在通訊功能簡單，速度慢等缺點。本文針對某綜合能源示范項目，在控制級DCS 系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)了基于IEC104 規(guī)約的數(shù)據(jù)通訊控制邏輯，實現(xiàn)了控制級與其他層級設(shè)備的數(shù)據(jù)交互，為IES 的協(xié)調(diào)運行奠定基礎(chǔ)。

1 雙創(chuàng)基地綜合能源示范項目

國網(wǎng)浙江省電力有限公司“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”雙創(chuàng)基地位于浙江省杭州市濱江高新開發(fā)區(qū)，由3 棟連體樓宇組成，總面積約37,000m2，可同時容納1500 名員工。雙創(chuàng)基地原來全部采用電制冷供冷和供熱，存在碳排放量大、能源利用率偏低等缺點。為了打造綠色、環(huán)保的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，業(yè)主提出在雙創(chuàng)基地建設(shè)綜合能源示范項目，以可再生分布式能源和清潔化石分布式能源作為主要供能手段。IES 示范項目建成后，不僅可以提高雙創(chuàng)基地的能源利用效率，增強供能可靠性，保護環(huán)境、降低運營成本，還將作為國網(wǎng)浙江省電力有限公司綜合能源服務(wù)的示范基地，推進綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)在全省的開拓和建設(shè)。

IES 示范項目由冷熱電三聯(lián)供、風(fēng)力發(fā)電、分布式光伏、儲能、能量路由器等子系統(tǒng)組成。三聯(lián)供子系統(tǒng)采用200kW 級微型燃?xì)廨啓C組，配200kW 級煙氣熱水型溴化鋰空調(diào)機組以及2×25m3蓄能罐。風(fēng)電子系統(tǒng)由2 臺1kW 垂直軸風(fēng)機組成。光伏子系統(tǒng)安裝于B 樓和C 樓，總裝機容量為100kW。儲能子系統(tǒng)配置總?cè)萘?50kW/1161.216kWh集中式鋰電池，其中50kW/110.592kWh 以直流方式接入直流配電系統(tǒng)，其他兩組250kW/523.312kWh 儲能接入交流配電系統(tǒng)的380V 母線。能量路由器為五端口路由器，包含380V 交流、±375V 直流、48V 直流、光伏直流和儲能直流端口。

如圖1 所示，IES 控制系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分別為現(xiàn)場級、控制級和優(yōu)化級。現(xiàn)場級執(zhí)行對各子系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的常規(guī)控制，如微燃機負(fù)荷控制、風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制和參數(shù)測量等。控制級是系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器和分派器，實現(xiàn)IES 各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制和指令分發(fā)功能，如系統(tǒng)聯(lián)鎖與保護、設(shè)備啟停、參數(shù)修改以及控制指令下發(fā)等。優(yōu)化級作為最高決策層，在系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，以能源效率和環(huán)境效益為綜合評價指標(biāo)，采用線性規(guī)劃、遺傳算法等優(yōu)化算法，在滿足運行約束的條件下，確定現(xiàn)場級各子系統(tǒng)的最佳設(shè)定值。

IEC104 規(guī)約提供的通訊功能強大，數(shù)據(jù)量大、可靠性高，對于雙創(chuàng)基地示范項目的重要控制功能，如能量管理系統(tǒng)、能量路由器等，采用IEC104 規(guī)約進行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)場級與控制級設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸采用兩種方式，分別為MODBUS+RS485（或TCP/IP）和IEC104+TCP/IP 方式，按IEC104 規(guī)約通訊時，控制級設(shè)備作為主站，現(xiàn)場級設(shè)備作為子站?？刂萍壟c優(yōu)化級設(shè)備之間以IEC104+TCP/IP 方式通訊，上層的能量管理系統(tǒng)作為主站，下層的控制級設(shè)備作為子站。

圖1 IES示范項目控制系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 Structure of control system for IES demonstration project

2 IEC104規(guī)約

IEC 60870-5-104 規(guī)約（簡稱IEC104 規(guī)約）是國際電工委員會（International Electrotechnical Commission，IEC）TC57 技術(shù)委員會制定的用于遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)之間信息傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)[15]。該規(guī)約將IEC101 規(guī)約的應(yīng)用層規(guī)范與基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能相結(jié)合，為以比特（Bit）形式傳輸?shù)倪h(yuǎn)動信息的網(wǎng)絡(luò)通訊提供標(biāo)準(zhǔn)化。IEC104 規(guī)約在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層采用TCP/IP 協(xié)議，在TCP 層固定使用2404端口號[15]。它具有實時性好、可靠性高、支持多種底層網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點。目前，該規(guī)約已廣泛應(yīng)用于電力生產(chǎn)、城市軌道交通等地理分散過程的監(jiān)視與控制[16]。

2.1 應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元

IEC104 規(guī)約在應(yīng)用層以應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Application Protocol Data Unit，APDU）為單位傳輸信息。如圖2 所示，APDU 一般由應(yīng)用協(xié)議控制信息（Application Protocol Control Information，APCI）和應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元（Application Service Data Unit，ASDU）兩部分組成。

2.2 應(yīng)用協(xié)議控制信息

APCI 包含6 個字節(jié)，首字節(jié)68H（H 表示十六進制數(shù)）用作信息啟動字符；次字節(jié)指定APDU 的主體長度（從控制域開始到APDU 末字節(jié)之間的字節(jié)數(shù)），因APDU 報文長度不超過255 個字節(jié)，故該長度最大值為253。后4 個字節(jié)為控制域，用于設(shè)置報文格式、傳輸啟停以及防止報文丟失和重傳的控制信息。

圖2 應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of application protocol data unit

IEC104 規(guī)約定義了3 種報文格式，以控制域8 位位組1 的最低2 位區(qū)分，00B（B 表示二進制數(shù)）表示I 幀（編號的信息報文）、01B 表示S 幀（編號的監(jiān)視報文）、10B表示U 幀（不編號的控制報文）。I 幀是信息幀，為長幀，包含ASDU 單元，其長度必定大于6 個字節(jié)，需要在APCI控制域設(shè)置15 位發(fā)送序號和接收序號，用于傳輸各類遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)。S 幀是確認(rèn)幀，為短幀，不含ASDU 單元，用于確認(rèn)接收到的I 幀報文。U 幀是控制幀，為短幀，也不含ASDU 單元，用于傳輸控制報文與測試報文。

2.3 應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元

如圖3 所示，ASDU 包含數(shù)據(jù)單元標(biāo)識和信息體兩部分。數(shù)據(jù)單元標(biāo)識由類型標(biāo)識、可變結(jié)構(gòu)限定詞、傳送原因及公共地址組成。類型標(biāo)識定義信息體的類型、結(jié)構(gòu)和格式，例如0DH 表示帶品質(zhì)描述、不帶時標(biāo)的短浮點型遙測信息?？勺兘Y(jié)構(gòu)限定詞的低7 位表示信息體數(shù)量，最高位表示信息體排列方式，有離散和順序兩種方式，離散排列時，每個信息對象都需要指定地址，順序排列時，只需要指定首個信息對象地址，后續(xù)各信息對象地址按前一個地址加1 推算。傳送原因占2 個字節(jié)，但一般只使用低字節(jié)的低6 位。ASDU 公共地址表示子站地址。

信息體部分通常包含多個信息對象，每個信息對象一般由地址、元素和時標(biāo)組成。如前所述，當(dāng)采取順序排列時，第二個信息對象及其后各信息對象的地址不需要重新指定。信息對象的元素即測點值，通過類型標(biāo)識設(shè)置，可支持多種數(shù)值類型，并且可附帶品質(zhì)信息。時標(biāo)表示信息發(fā)生的時間，根據(jù)類型標(biāo)識設(shè)置，可以為短時標(biāo)或長時標(biāo)，也可以不含時標(biāo)。

2.4 主站與子站

圖3 應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單位結(jié)構(gòu)Fig.3 Structure of application service data unit

基于IEC104 規(guī)約的數(shù)據(jù)通訊在主站和子站之間進行，其中主站是控制站，負(fù)責(zé)下發(fā)調(diào)度指令，召喚子站的監(jiān)控信息；子站是被控站，負(fù)責(zé)執(zhí)行主站下發(fā)的調(diào)度指令，上傳本站的監(jiān)控信息。對于一個IEC104 通訊系統(tǒng)，主站只有一個（采用冗余結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，物理上雖有多個主站，但邏輯上仍為一個主站），子站可以根據(jù)系統(tǒng)實際情形配置多個，不同子站按公共地址進行區(qū)分。

圖4 是IEC104 通訊系統(tǒng)示意圖，子站可通過不同類型廣域網(wǎng)絡(luò)，如ISDN、幀中繼、X.25 或以太網(wǎng)等，接至主站所在的TCP/IP 局域網(wǎng)。主站與子站之間在傳輸層以TCP 協(xié)議，在應(yīng)用層按IEC104 規(guī)約通訊，子站之間不能進行數(shù)據(jù)傳輸。每個子站作為數(shù)據(jù)服務(wù)的提供方，是一個TCP 服務(wù)器端，主站作為數(shù)據(jù)服務(wù)的召喚方，是一個TCP 客戶端。服務(wù)器端啟動運行后，在2404 端口監(jiān)聽客戶端發(fā)送的連接請求。建立連接后，主站和子站之間即可按IEC104 規(guī)約進行數(shù)據(jù)傳輸。

3 基于IEC104規(guī)約的通訊實現(xiàn)

雙創(chuàng)基地IES 示范項目的控制級采用上海新華控制技術(shù)集團科技有限公司開發(fā)的NetPAC II 分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS），由控制站、工程師站和操作員站3 部分組成。控制站執(zhí)行少量模擬量和開關(guān)量信號采集，以及三聯(lián)供子系統(tǒng)就地設(shè)備的遠(yuǎn)程操作等功能。工程師站實現(xiàn)控制邏輯、監(jiān)視畫面和生產(chǎn)報表組態(tài)、參數(shù)修改、虛擬控制器運行、控制級網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視與診斷等功能。作為人機接口的操作員站提供監(jiān)視畫面，使運行人員可以執(zhí)行設(shè)備監(jiān)控、曲線查詢、報警顯示等操作。

基于IEC104 規(guī)約的數(shù)據(jù)通訊由運行于工程師站的兩個虛擬控制器VXCU 和IEC104Slave 子站軟件實現(xiàn)。其中兩個VXCU 作為主站，分別與兩個子站能量路由器和同期裝置，構(gòu)成兩個獨立運行的IEC104 通訊系統(tǒng)；IEC104Slave軟件作為子站，與主站能量管理系統(tǒng)（Energy Management System，EMS）構(gòu)成一個IEC104 通訊系統(tǒng)。通訊信號包括雙向傳輸?shù)哪M量和開關(guān)量，分別對應(yīng)IEC104 規(guī)約的遙信量、遙測量、遙控量和遙調(diào)量，統(tǒng)稱為“四遙”信號。

圖4 IEC通訊系統(tǒng)示意圖Fig.4 Schematic diagram of IEC104 communication system

3.1 主站實現(xiàn)

在IES 控制級的工程師站，創(chuàng)建兩個VXCU 虛擬控制器，實現(xiàn)兩個IEC104 通訊主站，分別與兩個IEC104 子站能量路由器子系統(tǒng)和同期裝置子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊。其中，能量路由器的通訊點包括全部“四遙”信號，同期裝置的通訊點則只有遙信量和遙測量兩種。

在進行IEC104 主站通訊邏輯組態(tài)時，首先配置VXCU主目錄下的“IEC104Drv.ini”文件，按系統(tǒng)實際情形設(shè)置子站個數(shù)（目前每個VXCU 僅支持單個子站）、子站IP 地址、端口號、子站公共地址、“四遙”信號點數(shù)和總召喚間隔時間等信息。組態(tài)軟件為每一個“四遙”信號分配獨一的站號/卡件號/通道號，將其映射成VXCU 的輸入/輸出測點，其中遙信量對應(yīng)為開關(guān)量輸入測點，遙測量對應(yīng)為模擬量輸入測點，遙控量對應(yīng)為開關(guān)量輸出測點，遙調(diào)量對應(yīng)為模擬量輸出測點。

按IEC104 規(guī)約，遙信量和遙測量的傳輸是一步完成的。當(dāng)主站下發(fā)總召喚命令或者子站主動上傳數(shù)據(jù)時，子站向主站發(fā)送包含遙信量或遙測量的APDU 數(shù)據(jù)幀，主站接收并解析該APDU 幀，根據(jù)ASDU 的信息對象地址與VXCU 中站號/卡件號/通道號之間的映射關(guān)系，刷新對應(yīng)開關(guān)量或模擬量輸入測點的數(shù)值。

鑒于IEC104 規(guī)約的典型應(yīng)用場景是電力生產(chǎn)調(diào)度等對可靠性要求較高遠(yuǎn)動系統(tǒng)，為了避免誤操作，確保系統(tǒng)安全運行，對于遙控量和遙調(diào)量發(fā)送，通常需要按選擇-確認(rèn)-執(zhí)行（或撤銷）三步進行。圖5 示意了遙控命令的發(fā)送過程，第一步主站下發(fā)遙控選擇報文；第二步子站收到選擇報文后，向主站返回遙控返校報文；第三步主站收到應(yīng)答后，下發(fā)遙控執(zhí)行或撤銷報文。至此，遙控命令下發(fā)完成，子站執(zhí)行該遙控命令（控分或控合），并將執(zhí)行確認(rèn)報文和遙控結(jié)束報文發(fā)送至主站。

圖5 遙控指令發(fā)送過程Fig.5 Remote control command sending process

以IES 能量路由器子系統(tǒng)的AC/DC 轉(zhuǎn)換器的投/撤控制為例，說明在VXCU 中實現(xiàn)遙控命令下發(fā)的控制邏輯。如圖6 所示，操作人員通過監(jiān)控畫面中的開關(guān)量設(shè)定按鈕投/撤AC/DC 后，將分別產(chǎn)生AC/DC-ON 開關(guān)量信號和遙控選擇脈沖信號，激活VXCU 的Watch104Thread線程向子站發(fā)送遙控選擇報文；VXCU 的CommWatchProc線程接收到子站返回的遙控返校報文后，調(diào)用回調(diào)函數(shù)將8 號I/O 卡對應(yīng)通道的輸出置為脈沖信號；在控制邏輯中，該脈沖信號輸入至3 號I/O 卡對應(yīng)的通道，從而激活Watch104Thread 線程向子站發(fā)送遙控執(zhí)行報文。

采用以上設(shè)計的遙控命令下發(fā)邏輯后，可以免除運行人員對子站上傳的遙控返校確認(rèn)信號的人工判斷與處理，主站在收到該返校報文后，自動產(chǎn)生遙控執(zhí)行脈沖信號，激活相關(guān)線程發(fā)送遙控執(zhí)行報文。該邏輯設(shè)計簡化了遙控操作的復(fù)雜性，減少了運行人員的工作量，適用于IES 遠(yuǎn)程控制。

能量路由器子系統(tǒng)的遙調(diào)量包括五端口總功率期望、光伏DC/DC 有功期望、儲能DC/DC 有功期望等，重要程度較低，對可靠性要求不高。因此，遙調(diào)命令不需要像遙控命令那樣，按選擇-確認(rèn)-執(zhí)行三步進行，可通過IEC104規(guī)約的設(shè)點命令一步完成（電力生產(chǎn)調(diào)度的AGC 負(fù)荷指令下發(fā)也采用一步到位的方式）。圖7 是能量路由器光伏DC/DC 有功期望遙調(diào)命令下發(fā)的控制邏輯。

3.2 子站實現(xiàn)

在現(xiàn)場級的工程師站創(chuàng)建IEC104 子站，向上層的能量管理系統(tǒng)發(fā)送重要的IES 運行數(shù)據(jù)，并接收EMS 下發(fā)的優(yōu)化控制和調(diào)節(jié)指令。在NetPAC II 分散控制系統(tǒng)中實現(xiàn)IEC104 子站比較簡單，不需要進行邏輯組態(tài)。首先，配置工程文件，設(shè)置主站IP 地址、子站公共地址、各類“四遙”信號的起始地址；然后，將“四遙信號”的KKS 碼按類型和序號寫入測點配置文件；最后，啟動IEC104Slave.exe 子站程序，便可進行數(shù)據(jù)傳輸。

圖6 遙控命令下發(fā)控制邏輯Fig.6 Control logic of remote control command issuing

圖7 遙調(diào)命令下發(fā)控制邏輯Fig.7 Control logic of remote adjust command issuing

3.3 典型報文分析

雙創(chuàng)基地IES 控制系統(tǒng)基于IEC104 規(guī)約通訊的典型報文包括總召喚、遙信、遙測、遙控和遙調(diào)設(shè)點報文等幾類。以下從運行日志中選出的報文均以十六進制數(shù)表示。

1）總召喚

當(dāng)通信雙方首次建立連接或間隔時間已到，主站將向子站下發(fā)總召喚命令，要求子站上次全部遙信和遙測信息。主站發(fā)出總召喚報文后，子站需要進行激活確認(rèn)，示例報文如下。

主站：68 (啟動字符) 0E (長度) 2400 (發(fā)送序號) 2206 (接收序號) 64 (類型標(biāo)識，總召喚) 01 (可變結(jié)構(gòu)限定詞，1 個信息體) 0600 (傳送原因，激活) 0100 (子站公共地址) 000000 (信息體地址) 14 (2002 年后已不用)。

從站：680E220626006401 (同上) 0700 (傳送原因，激活確認(rèn)) 010000000014 (同上)。

2）遙信

響應(yīng)總召喚或者遙信量發(fā)生變化時，子站向主站發(fā)送遙信報文。支持多種類型遙信報文，如單點遙信、雙點遙信、帶時標(biāo)單點遙信等，示例報文如下：

子站：688C24062600 (同上) 01 (類型標(biāo)識，帶品質(zhì)描述的單點遙信) FF (可變結(jié)構(gòu)限定詞，127 個順序排列信息對象) 1400 (傳送原因，響應(yīng)總召喚) 0100 (同上) 010000 (信息對象起始地址，01) 00 (第一個遙信值，分) 01 (第二個遙信值，合)…。

3）遙測

響應(yīng)總召喚或者遙測量發(fā)生變化時，子站向主站發(fā)送遙測報文。支持多種類型遙測報文，如歸一化遙測值、短浮點遙測值等，示例報文如下：

子站：68FD28062600 (同上) 0D (類型標(biāo)識，帶品質(zhì)描述的短浮點遙測值) B0 (可變結(jié)構(gòu)限定詞，48 個順序排列信息對象) 14000100 (同上) 01400000 (信息對象起始地址，401H) 0020FD3C (第一個遙測值，以IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn)格式表示，0.031) 00 (第一個遙測量品質(zhì)，合格) 00487C40 (第二個遙測值，3.94) 00 (同上)…。

4）遙控

遙控命令發(fā)送按選擇-確認(rèn)-執(zhí)行三步進行，主站與子站之間需要傳輸5 次報文，示例報文如下：

主站：680EBC004C18 (同上) 2E (類型標(biāo)識，單點遙控命令) 0106000100 (同上) 0D6000 (信息對象地址，600DH) 82 (遙控選擇，合)

子站：680E4C18BE002E01 (同上) 0700 (傳送原因，選擇確認(rèn)) 01000D600082 (同上)

主站：680EBE004E182E01060001000D6000 (同上) 02 (遙控執(zhí)行，合)

子站：680E4E18C0002E01 (同上) 0700 (傳送原因，執(zhí)行確認(rèn)) 01000D600002 (同上)

子站：680E5018C0002E01 (同上) 0A00 (傳送原因，遙控結(jié)束) 0100D60002 (同上)

5）遙調(diào)

遙調(diào)命令用于目標(biāo)定值、控制參數(shù)、上下限等設(shè)置，在雙創(chuàng)基地IES 控制系統(tǒng)中采用直接執(zhí)行方式，示例報文如下：

主站：6812DA00A21A (同上) 32 (類型標(biāo)識，短浮點數(shù)設(shè)點) 0106000100 (同上) 116200 (信息對象地址，6211H) 0000F041 (遙調(diào)值，30) 00 (設(shè)定命令限定詞，設(shè)點執(zhí)行)

子站：6812A41ADE003201 (同上) 0700 (傳送原因，設(shè)點確定) 01001162000000F04100 (同上)

4 結(jié)語

綜合能源系統(tǒng)是未來能源生產(chǎn)與消費的新模式，是推動可再生能源利用，提高能源使用效率，降低環(huán)境污染的最佳途徑。目前，國內(nèi)外關(guān)于IES 的研究尚處于初級階段，偏重于理論與優(yōu)化計算，缺少工程實施和運行方面的內(nèi)容。

本文針對雙創(chuàng)基地IES 示范項目，研究了在三層架構(gòu)的控制系統(tǒng)中，采用IEC104 協(xié)議在現(xiàn)場級與控制級、控制級與優(yōu)化級進行數(shù)據(jù)通訊的問題。在新華公司NetPAC II 分散控制系統(tǒng)中，利用組態(tài)軟件，實現(xiàn)了“四遙”信號通訊的控制邏輯。在符合IEC104 規(guī)范的前提下，簡化遙控命令的發(fā)送過程，提高了運行人員的工作效率。本文研究內(nèi)容對于其他IES 項目的設(shè)計和實施，具有一定參考價值。