国产61850(CMS)协议与国际61850(MMS)协议
发布时间：
2024-04-09
IEC 61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations)，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求。
IEC 61850系列标准吸收了多种国际先进的新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系，而不仅仅是一个通信协议标准。
确切地说，IEC 61850是一种新的变电站自动化的方法，一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法。它采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的可扩展架构，来实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标。
IEC 61850提供了基于XML的变电站配置语言（SCL），标准化了变电站系统和装置配置的描述方法。所以，要实现IEC 61850通信功能，必须先设计基于SCL的装置模型文件。
IEC 61850不但定义了数据模型和配置语言，还定义了抽象通信服务接口（ACSI），并由专用通信服务映射（SCSM）映射到所采用的具体协议栈，下图是专用通信服务映射的示意图。
国网新制定的国产61850(CMS)协议
国网新制定的国产61850(CMS)协议,又称为国网国产可控GSP协议（也叫CMS,MMS替代协议），采用的编解码规则是PER编码规则。
EC61850 ACSI映射MMS协议的方法，存在以下问题：
（1）MMS协议复杂，实现难度大，对资源要求高，不是电力最优通信协议方案。
（2）MMS协议不属于国家标准。不利于国网自主技术安全。
（3）MMS协议底层需要购买昂贵版权费的核心动态库mmslite，国内厂商需要额外成本，也有漏洞后门安全隐患或版权风险。
（4）MMS协议本身架构冗余，通信效率低。
MMS(Manufacture Message Specification)协议
MMS(Manufacture Message Specification)是制造报文规范，本身是很优秀的规范，这一点是不能否认的，但也有诸多弊端。IEC61850的变量类型和MMS不一致，需要一一转换，有些转换的也非常牵强，比如IEC61850里的质量类型，MMS中是不存在的。IEC61850国际MMS协议的BER编码规则，每个数据类型都有一个T(tag),然后是编码L(后续直接的长度），最后是编码实际的数据值。编码出来字节流有冗余，报文字节数多，编码效率不高。本来可以一位表示的数据，采用T,L,V结构至少3个字节。PER编解码采用的紧缩型对齐的编码方式，采用的是P,L,V格式，编码效率高，报文相对于BER编码字节数少，编码效率提高30%以上。缺点是程序实现比较复杂,涉及移位操作和字节对齐逻辑。
国网的替代规范IEC61850 CMS，又名为GSP（General Service Protocol通用服务协议），IEC61850采用GSP有以下优点：
1、无需对象模型映射
所有引用可直接采用的IEC61850的引用，大大减少了对象映射的问题；
2、服务接口一一对应
所有ACSI的服务接口都有一一对应GSP服务接口，请求和应答参数一致，每个服务有专门的服务编码，直接针对性的解析，不像MMS解析报文后还需向IEC61850模型映射，对服务进行识别及对变量进行识别的过程；
3、数据变量一致
GSP的变量类型与IEC61850存在差异非常小，几乎可以做到一一对应，这样大幅度减少了类型变化的工作量和出错风险；
4、节约网络流量
采用PER编码，对网络传输的报文进行了压缩，节约了网路流量，提高传输效率；
61850规约转换器
61850规约转换器是为不满足IEC61850通信标准的智能设备进入数字化变电站和智能电网提供了过渡解决方案，通过该规约转换器，智能设备厂商不需要做任何的开发工作，只需要提供本身智能设备的通讯接口或者通信规约，就能实现IEC61850通信标准。
相关产品包括：61850规约转换器、61850规约转换模块、61850规约转换装置、61850通信网关、IEC 61850 SMV/GOOSE协议栈软件、IEC 61850 MMS协议栈软件、IEC 61850 CMS协议栈软件、IEC61850客户端软件。
我司IEC61850规约转换器支持将如下的传统规约转换成IEC61850通信标准：
Ø IEC60870-5系列（包括IEC101、IEC103、IEC104）
Ø 各类MODBUS规约
Ø RTU/TCP协议
Ø DL/T645规约
Ø 其他问答式或循环式规约
支持接入的通信接口包括：
Ø 支持独立以太网口（10/100Mbps）。
Ø 支持4G无线通信
Ø RS-485口4路(可通过跳线可选RS232/422/485)，接口也可以根据实际需要定制。
Ø 支持B码对时，误差小于1ms。
Ø 额定工作电源：交/直流220V，80%-120%额定电压正常工作
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