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1、备案号： DL/T 20 中华人民共和国电力行业标准 国家能源局 发 布20 - - 实施20 - - 发布剩余电流动作保护器通信规约Residual current device communication protocol（初稿）目 次0 前 言11范围12规范性引用文件13术语和定义14协议的总体结构。25物理层26数据链路层37数据标识68应用层7附录A1附录B8附录C10前 言 本标准是根据国家能源局关于下达2011年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知（国能科技（2011）27号、电力行业部分）的安排，按照目前我国在智能电网建设过程中提出的一系列要求和对农村电网智能化建设的要
2、求所制定的。本标准的附录A、附录B为规范性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业农村电气化标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院杭州华杭电子电器有限公司本标准主要起草人：本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市白广路二条一号，100761）。剩余电流动作保护器通信规约1 范围本标准规定了剩余电流动作保护器与其它从站之间的物理连接、通信链路及应用技术规范。本标准适用于支持剩余电流动作保护器与其它从站进行点对点或一主多从的数据交换方式的通信组网系统中。也适用于其它具有通信功能的剩余电流动作保护装置。2 规范性引用文件 下列文件对于本
3、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。GB/Z 6829-2008 剩余电流动作保护器的一般要求GB 14048.2-2008 低压开关设备和控制设备 第二部分：断路器GB/T22387-2008 剩余电流动作继电器DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议DL/T 736-2010 农村电网剩余电流动作保护器安装运行规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准，本标准中的涉及电力部分的相关术语遵照GB/Z 6829-2008和GB 14048.2-2008。3.1 剩余电流动作保护器
4、（RCD）residual current device在正常运行条件下能接通承载和分断电流，以及在规定条件下当剩余电流达到规定值时能使触头断开的机械开关电器或组合电器。3.2 数据终端设备（DTE）data terminal equipment具有作为数据源、数据宿或者两者兼备，并能按照某一链路协议来完成数据交换控制的功能单元。3.3 主站master station具有选择从站并与从站进行信息交换功能的设备。本标准中指数据终端设备。3.4 从站slave station预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的设备。本标准中指剩余电流动作保护器的通信功能单元。3.5 总线bus连接主站与多个
5、从站并允许主站每次只与一个从站通信的系统连接方式(广播命令除外)。3.63.7 半双工half-duplex在双向通道中，双向交替进行、一次只在一个方向(而不是同时在两个方向)传输信息的一种通信方式。3.8 物理层physical layer规定了主站与从站之间的物理接口、接口的物理和电气特性，负责物理媒体上信息的接收和发送。3.9 数据链路层data-link layer负责主站与从站之间通信链路的建立并以帧为单位传输信息，保证信息的顺序传送，具有传输差错检测功能。3.10 应用层application layer利用数据链路层的信息传递功能，在主站与从站之间发送、接收各种数据信息。4 规约
6、结构。本标准按照通信需求分为物理层，数据链路层和应用层三部分，如图1所示。图1 规约结构图本标准中，应用层根据剩余电流动作保护器功能要求的差别，将应用层的标识码分为三类，分别是基本功能类，增强功能类和扩展功能类。详细参考附录A。5 物理层5.1 物理层的接口类型物理层接口默认为RS-485串行电气接口。也可采用其他方式的电气接口，方便数据交换网络的建设。5.2 RS-485 标准串行电气接口RS-485 标准串行电气接口的一般性能应符合下列要求:驱动与接收端耐静电放电 (ESD)15kV(人体模式)；共模输入电压：-7V+12V；差模输入电压：大于 0.2V；驱动输出电压：在负载阻抗 54时，
7、最大 5V，最小 1.5V；三态方式输出；半双工通信方式；驱动能力不小于 16 个同类接口；缺省速率：2400bps，在通信速率不大于100kbps条件下，有效传输距离不小于1200m；总线是无源的，从站应为总线上通信的接口器件提供所需要的隔离电源。5.3 物理层的其他电气接口采用其他电气接口（低压电力线载波、微功率无线、以太网、无线专网等）组网通信时，主站和从站之间的数据交换，应遵循本标准的规定。6 数据链路层6.1 通信方式本标准为主-从结构的半双工通信方式。每个从站均有各自的地址编码。通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、
8、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成。每部分由若干字节组成。6.2 字节格式每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位(0)、一个偶校验位和一个停止位(1)， 共 11位。其传输序列如图2。D0 是字节的最低有效位，D7 是字节的最高有效位。先传低位，后传高位。图2 字节传输序列6.3 帧格式1.1.1 帧格式的数据构成帧是传送信息的基本单元。帧格式如图3 所示。说 明代 码帧起始符68H地址域A0A1A2A3A4A5帧起始符68H控制码C数据域长度L数据域DATA校验码CS结束符16H图3 帧格式1.1.2 帧起始符 68H标识一帧信息的开始，其值为 68H=01101000B。1.1.3
9、地址域 A0A5地址域由 6 个字节构成，每字节 2 位 BCD 码，地址长度可达12位十进制数。每个从站具有唯一的通信地址，且与物理层信道无关。当使用的地址码长度不足 6 字节时，高位用“0”补足 6 字节。通信地址999999999999H为广播地址，只针对特殊命令有效，如广播校时、广播冻结等。广播命令不要求从站应答。地址域支持缩位寻址，即从若干低位起，剩余高位补AAH作为通配符进行读操作，从站应答帧的地址域返回实际通信地址。地址域传输时低字节在前，高字节在后。1.1.4 控制码 C控制码的格式如下图4所示。图4 控制码1.1.5 数据域长度LL 为数据域的字节数。读数据时 L200，写数
10、据时 L50，L=0 表示无数据域。1.1.6 数据域 DATA数据域包括数据标识、密码、操作者代码、数据、帧序号等，其结构随控制码的功能而改变。传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理。1.1.7 校验码 CS从第一个帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模 256 的和，即各字节二进制算术和，不计超过 256 的溢出值。1.1.8 结束符 16H标识一帧信息的结束，其值为 16H=00010110B。6.4 传输1.1.257862424 前导字节在主站发送帧信息之前，先发送4个字节FEH，以唤醒接收方。1.1.257862425 传输次序所有数据项均先传送低位字节
11、，后传送高位字节。数据传输的举例：电流值为34567.8A，其传输次序如图5。图 5 数据传输次序 1.1.257862426 传输响应每次通信都是由主站向按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始，被请求的从站接收到命令后作出响应。收到命令帧后的响应延时 Td：20msTd500ms。字节之间停顿时间 Tb：Tb500ms。1.1.257862427 差错控制字节校验为偶校验，帧校验为纵向信息校验和，接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错，均放弃该信息帧，不予响应。1.1.257862428 通信速率标准速率：600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bp
12、s，19200bps。默认波特率：2400bps。通信速率特征字见附录B，特征字的各位不允许组合使用，修改通信速率时特征字仅在Bit0Bit7一个二进制位为 1 时有效。通信速率的变更，首先由主站向从站发变更速率请求，从站发确认应答帧或否认应答帧。收到从站确认帧后，双方以确认的新速率进行以后的通信，并在通信结束后保持更改速率不变。7 数据标识7.1 数据标识结构数据标识编码用四个字节区分不同数据项，四字节分别用DI3、DI2、DI1和DI0代表，每字节采用十六进制编码。数据类型分为六类：当前变量、累计记录、最大值记录、事件记录、参数变量、控制指令。数据标识具体定义见附录A。7.2 数据传输形式
13、数据标识码标识单个数据项或数据项集合。单个数据项可以用附录A中对应数据项的标识码唯一地标识。当请求访问由若干数据项组成的数据集合时，可使用数据块标识码。实际应用以数据标识编码表定义内容为准。7.2.1 数据项、数据块7.2.1.1 数据项除特殊说明的数据项以ASCII码表示外，其它数据项均采用压缩BCD码表示。7.2.1.2 数据块数据标识DI2 、DI1 、DI0中任意一字节取值为FFH时（其中DI3不存在FFH的情况），代表该字节定义的所有数据项与其它三字节组成的数据块。8 应用层8.1 读数据8.1.1 主站请求帧 功能：请求读参数数据 控制码：C=11H 数据域长度：L=04H 帧格式
14、：图 6主站请求帧8.1.2 从站正常应答帧 控制码：C=91H 无后续数据帧；C=B1H 有后续数据帧。 数据域长度：L=04H + m（数据长度） 帧格式：无后续数据：有后续数据：注：如果没有满足条件的参数记录，从站按正常应答帧格式返回（数据域只有数据标识，数据域长度为4）。图 7 从站正常应答帧8.1.3 从站异常应答帧 控制码：C=D1H 数据域长度:L=01H 帧格式：注：错误信息字ERR见附录B3.2。图 8 从站异常应答帧8.2 读后续数据8.2.1 主站请求帧 功能：请求读后续数据 控制码：C=12H 数据域长度：L=05H 帧格式：读后续数据时，为防止误传、漏传,请求帧、应答
15、帧都要加帧序号SEQ。请求帧的帧序号从1开始进行加一计数，应答帧的帧序号要与请求帧相同。帧序号占用一个字节，计数范围为1255。图 9 主站读后续帧8.2.2 从站正常应答帧 控制码:C=92H 无后续数据帧；C=B2H 有后续数据帧。 数据域长度：L=05H + m(数据长度) 帧格式：无后续数据有后续数据：图 10 从站正常应答帧8.2.3 从站异常应答帧 控制码：C=D2H 数据域长度：L=01H 帧格式：图 11 从站异常应答帧8.3 写数据8.3.1 主站请求帧 功能：主站向从站请求设置数据(或编程) 控制码：C=14H 数据域长度：L = 04H(标识码) + 04H（密码）+ 0
16、4H（操作者代码）+ m(数据长度) 数据域：DIODI1DI2DI3 + PAP0P1P2 + C0C1C2C3 + DATA 式中： P0P1P2密码，PA表示该密码权限。 C0C1C2C3操作者代码，为要求记录操作人员信息的项目提供数据。 帧格式：图 12 主站写数据请求帧8.3.2 从站正常应答帧 控制码：C=94H 数据域长度：L=00H 帧格式：图 13 从站正常应答帧8.3.3 从站异常应答帧 控制码：C=D4H 数据域长度：L=01H 帧格式：图 14 从站异常应答帧8.4 读通信地址8.4.1 主站请求帧 功 能：请求读从站通信地址，仅支持点对点通信。 地址域：AAAAH 控
17、制码：C=13H 数据域长度：L=00H 帧格式：图 15 主站读通信地址请求帧8.4.2 从站正常应答帧 控制码：C=93H 数据域长度：L=06H 帧格式：图 16 从站正常应答帧8.5 写通信地址8.5.1 主站请求帧 功 能：设置某从站的通信地址，跟按键结合使用。 控制码：C=15H 地址域：AAAAH 数据域长度：L=06H 数据域：A0A5（通信地址） 帧格式：图 17 主站写通信地址请求帧8.5.2 从站正常应答帧 功 能：按下“设置”键，否则不处理不应答。 控制码：C=95H 地址域：A0A5（新设置的通信地址） 数据域长度：L=00H 帧格式：图 18 从站正常应答帧8.5.
18、3 从站异常应答帧 控制码：C=D5H 地址域：A0A5（原通信地址） 数据域长度：L=01H 帧格式：图 19 从站异常应答帧8.6 广播校时8.6.1 主站请求帧： 功 能：强制从站与主站时间同步， 控制码：C=08H 数据域长度：L=06H 数据域：YYMMDDhhmmss(年.月.日.时.分.秒) 帧格式：图 20 主站广播校时请求帧8.6.2 从站不要求应答8.7 更改通信速率8.7.1 主站请求帧 功能：更改从站当前通信速率为其它标准速率 控制码：C=17H 数据域长度：L=01H 数据域：通信速率特征字Z，正常应答帧中的Z与请求帧中的Z必须相同，通信特征字见附录B: B.3节。
19、帧格式：图 21 主站通信速率更改请求帧8.7.2 从站正常应答帧 控制码：C=97H 数据域长度：L=01H 帧格式：图 22 从站正常应答帧8.7.3 从站异常应答帧 控制码：C=D7H 数据域长度：L=01H 帧格式：图 23 从站异常应答帧8.8 修改密码8.8.1 主站请求帧 功 能：修改从站密码设置 控制码：C=18H 数据域长度：L=0CH参数错误，数据长度应跟图24对应。 数据域：DIODI1DI2DI3 + PAOP0OP1OP2O + PANP0NP1NP2N式中：PA0P00P10P20原密码或更高权限的密码，PA0 表示该密码权限。PANP0NP1NP2N新密码或需设置
20、的密码，PAN为新密码的权限。PA0、PAN取值范围为 0002数据错。附录B中的密码有三级（标识码04000Cxx），附录B应跟这里一致。，00 为最高权限，数值越大权限越低。 帧格式：图 24 主站密码修改请求帧8.8.2 从站正常应答帧 控制码：C=98H 数据域长度：L=04H 数据域：PANP0NP1NP2N（新编入的权限及密码） 帧格式：图 25 从站正常应答帧8.8.3 从站异常应答帧 控制码：C=D8H 数据域长度：L=01H 帧格式：图 26从站异常应答帧8.9 异常告警8.9.1 从站主动发起告警或从站应答主站查询请求帧 功 能：从站主动向主站发起告警，要求主站按8.9.3
21、做回应。 控制码：C=99H 数据域长度：L=0BH 数据域：具体数据格式详见附录A中表 A.3.1。 帧格式：图 27 从站告警上传帧8.9.2 主站对从站告警的查询请求帧 控制码：C=19H 数据域长度：L=00H 帧格式：图 28 主站查询从站告警帧8.9.3 主站对异常告警的应答帧 控制码：C=1AH 数据域长度：L=00H 帧格式：图 29 主站应答从站告警帧8.9.4 异常告警的方式 从站的异常告警状态可以通过两种方式获得，一是按照8.9.2规定的帧格式主站发起查询，从站按照8.9.1规定的帧格式返回参数。二是从站按照8.9.1规定的帧格式主动向主站发起告警上传信息，主站收到从站上
22、传的数据后按照8.9.3规定的帧格式做出应答。 使用本标准中5.2 规定的硬件接口进行一主多从通信时，建议通过主站查询方式获取剩余电流动作保护器异常告警信息。不建议使用从站主动发起告警方式。 异常告警流程图：图30 异常告警流程图。8.10 数据清零8.10.1 主站请求帧 功能：清空从站内的全部或某类事件记录数据，事件清零和设备清零记录不允许清空。 控制码：C=1BH 数据域长度：L=0CH 数据域：事件总清零 PAOP0OP1OP2O + C0C1C2C3 + FFFFFFFF；分项事件清零 PAOP0OP1OP2O + C0C1C2C3 + 事件记录数据标识（DI0用FF表示） 帧格式：
23、事件总清零 帧格式：分项事件清零图 31 主站数据清零请求帧8.10.2 从站正常应答帧 控制码：C=9BH 数据域长度：L=00H 帧格式：图 32从站正常应答帧8.10.3 从站异常应答帧 控制码：C=DBH 数据域长度：L=01H 帧格式：图 33 从站异常应答帧8.11 控制指令8.11.1 主站请求帧 功能：主站向从站请求动作控制。 控制码：C=1CH 数据域长度：L =04H(标识码)+04H（密码）+04H（操作者代码）+m数据 数据域：DIODI1DI2DI3 + PAP0P1P2 + C0C1C2C3 +DATA 帧格式：图 34 主站控制请求帧8.11.2 从站正常应答帧
24、控制码：C=9CH 数据域长度：L=00H 帧格式：图 35 从站正常应答帧8.11.3 从站异常应答帧 控制码：C=DCH 数据域长度：L=01H 帧格式：图 36 从站异常应答帧附录A（规范性附录）标识码A.1 数据格式说明A.1.1 XXX.X 代表存储值或当前值数位和小数位；NNN.N 代表整定的参数整数位和小数位；AA代表ASCII码；YY代表年；MM代表月；DD代表日；WW代表星期；hh代表时；mm代表分钟；ss代表秒；A.1.2参数记录项中，无效的功能项或字节，均以FF表示。A.1.3功能类型：“空白”表示基本型；“*”表示增强型，增强型包含基本型；“*”表示扩展型，扩展型包含增
25、强型。（基本型是指具有剩余电流动作保护的基本功能，增强型是指在基本型基础上增加的其他保护等功能，扩展型是指在增强型基础上增强更加详细的参数记录功能。A.1.4本标准中的相位以Bit的方式表示：Bit0-A相；Bit1-B相；Bit2-C相。其他位无效。A.1.5本标准中涉及的参数应用于单极（单相）式保护器时，所有参数项均作为A相数据处理。B、C相数据无效。A.2 数据标识编码数据标识编码参见表A.2.1 - A.2.6。表A.2.1 当前变量序号标识码数据格式长度码制单位功能名称功能类型DI3DI2DI1DI0读写102010100XXX.X2BCDV*当前A相电压值*02XXX.X2BCDV
26、*当前B相电压值*03XXX.X2BCDV*当前C相电压值*FF参数块均以上述分项参数的码制为准。这里不再累述。故删除。避免分项参数码制不同时，引起歧义。下同：*当前A、B、C三相电压值*202020100XXXXX.X3BCDA*当前A相电流值02XXXXX.X3BCDA*当前B相电流值03XXXXX.X3BCDA*当前C相电流值FF*当前A、B、C三相电流值302900000XX1BIN码制错误，应跟附录B中A.1.4描述一致。*当前剩余电流最大相01XXXX2BCDmA*当前剩余电流值FF*当前剩余电流最大相及剩余电流值402910100XXXX2BCDmA*当前额定剩余电流动作值02X
27、XXX2BCDms*当前额定极限不驱动时间FF*当前额定剩余电流动作值、额定极限不驱动时间502030100XXXX2BCDmA*当前A相突变电流值02XXXX2BCDmA*当前B相突变电流值03XXXX2BCDmA*当前C相突变电流值FF*当前A、B、C三相突变电流值表A.2.2 累计记录序号标识码数据格式长度码制单位功能名称功能类型DI3DI2DI1DI0读写503300100XXXXXX3BCD次*数据清零总次数603810000XXXX2BCD次*总跳闸次数01XXXX2BCD次*闭锁性跳闸次数02XXXX2BCD次*剩余电流保护跳闸次数*03XXXX2BCD次*电流保护跳闸次数*04
28、XXXX2BCD次*电压保护跳闸次数*05XXXX2BCD次*手动闭锁跳闸次数*06XXXX2BCD次*缺零保护跳闸次数*07XXXX2BCD次*试验跳闸次数（定时、远程、按键）*FF*跳闸次数参数模块*703810101XXXX2BCD次*退出剩余电流保护次数0201XXXXXXXX4BCD分*保护器运行时间总累计数据清零次数和保护器运行时间总累计参数不允许清零。表A.2.3 最大值、最小值记录序号标识码数据格式长度码制单位功能名称功能类型DI3DI2DI1DI0读写80382000107数据DI码应跟后面名称中的数据项对应。下同：表A.3.29mA*当日 上7日剩余电流最大相，最大值及发生
29、的时刻038201011E表A.3.38V*当日 上29日A相最大电压及发生的时刻*038202011E表A.3.38V*当日 上29日B相最大电压及发生的时刻*038203011E表A.3.38V*当日 上29日C相最大电压及发生的时刻*0382040107表A.3.49A*当日 上7日A相最大电流及发生的时刻0382050107表A.3.49A*当日 上7日B相最大电流及发生的时刻0382060107表A.3.49A*当日 上7日C相最大电流及发生的时刻9038300011E表A.3.29mA*当日 上29日剩余电流最大相，最小值及发生的时刻*038301011E表A.3.38V*当日 上
30、29日A相最小电压及发生的时刻*038302011E表A.3.38V*当日 上29日B相最小电压及发生的时刻*038303011E表A.3.38V*当日 上29日C相最小电压及发生的时刻*038304011E表A.3.49A*当日 上29日A相最小电流及发生的时刻*038305011E表A.3.49A*当日 上29日B相最小电流及发生的时刻*038306011E表A.3.49A*当日 上29日C相最小电流及发生的时刻*注：表A.2.3中，功能类型为“空白”标注的，增强型功能项中可记录最近30日的记录，标识码DI0相应扩展到01-1E。对扩展内容进行补充说明。表A.2.4 事件记录序号标识码数据
31、格式长度码制单位功能名称功能类型DI3DI2DI1DI0读写10038800010A表A.3.515*上1次 上10次剩余电流超限事件记录11038D00010A表A.3.626数据长度错。跟表A.3.6中内容的数据长度不一致。下同*上1次 上10次保护器自检事件记录12038E00010A表A.3.725*上1次 上10次保护器跳闸事件记录13038F00010A表A.3.812*上1次 上10次剩余电流报警事件记录1403900000FF表A.3.99*上1次 上256次剩余电流记录（参见附录C）*150100FF表A.3.99*上257次 上512次剩余电流记录（参见附录C）*表A.2.
32、5 参数变量序号标识码数据格式长度码制单位功能名称功能类型DI3DI2DI1DI0读写1604000101YYMMDDWW4BCD年月日周*当前日期02hhmmss3BCD时分秒*当前时间1704000401NNNNNNNNNNNN6BCD*通信地址02NNNNNNNNNNNN6BCD*设备号03AAAA32ASCII*资产管理编码04AAAA6ASCIIV*额定电压05AAAA6ASCIIA*额定电流/基本电流(In)06AAAA6ASCIIA*最大（壳架）电流(Inm)0BAAAA10ASCII*设备型号0CAAAA10ASCII*生产日期0DAAAA16ASCII*协议版本号0EAAAA
33、24ASCII*厂家工厂代码0FAAAA32ASCII*厂家固件版本号10AAAA32ASCII*厂家硬件版本号11NNNN20BCDmA*额定剩余电流动作值参数组12NNNN10BCDms*额定极限不驱动时间参数组13NNNN10BCDms*额定分断时间参数组14AAAA24ASCII*自动重合闸时间范围15AAAA24ASCII*剩余电流动作特性（A型或AC型）16NNNN10BCDmA*突变电流参数组1804000501XX1BIN*运行状态字102XX1BIN*运行状态字2FF*运行状态字参数块1904000703NN1BIN *通信波特率特征字（0-9）2004000C01NNNNN
34、NNN4BCD*0级密码02NNNNNNNN4BCD*1级密码03NNNNNNNN4BCD*2级密码2104001001NN1BIN*控制字102NN1BIN*控制字203NN1BIN*控制字304NN1BIN*控制字405NN1BIN*控制字5FF*控制字参数块2204001101NNNN2BCDmA*剩余电流超限报警整定值02NN1BCDmA*剩余电流记录变化差值整定值(10-99)03NN1BCD分*剩余电流记录间隔时间整定值(01-99)FF*剩余电流整定参数块2304001201DDhhmm3BCD*定时试跳整定时间FF*定时试跳设整定参数块2404001301NNN.N2BCDV*过电压整定值02NNN.N2BCDV*欠电压整定值03NNN.N2BCDV*断相电压整定值FF*电压整定参数块2504001401NNNNN.N3BCDA*
