管少锋　刘宁

[摘    要]随着化石能源的快速枯竭，世界各国正面临能源转型的重大挑战，开发和利用清洁能源是解决全球能源问题的最佳途径。综合能源控制系统则是当前各国研究人员的重点研究方向，同时也是促进清洁能源发展的关键技术。IEC104规约的开发和应用已为综合能源控制系统数据通讯提供了技术保障，其基本原理主要包括应用协议数据单元、应用协议控制信息、应用服务数据单元、主站与子站等4个方面。本文介绍了一种综合能源系统按IEC104 规约进行数据通讯的实现方法。

[关键词]综合能源系统;IEC104规约;数据通讯

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）06–00–03

Application of the IEC104 Statute in Data Communication of the Integrated Energy Control System

Guan Shao-feng， Liu Ning

[Abstract]With the rapid depletion of fossil energy， countries around the world are facing major challenges in energy transformation. The development and utilization of clean energy is the best way to solve the global energy problem. Integrated energy control system is the key research direction of researchers in various countries and the key technology to promote the development of clean energy. IEC104 development and application of the protocol has provided a technical guarantee for the data communication of the integrated energy control system. Its basic principles mainly include four aspects： application protocol data unit， application protocol control information， application service data unit， master station and sub-station. A method of data communication for integrated energy system according to IEC104 protocol is introduced in this paper.

[Keywords]integrated energy systems; IEC104 protocol; data communications

现今社会能源的应用已经成为人类生活生存以及各国社会发展的基础，但是在社会快速发展的同时一些不可再生资源如煤炭或是是石油变得短缺同时对于它们的应用也带来了新的社会问题。在可控核聚变发电安全商业化运营这个梦想实现之前，能源问题仍是人类需要面对的日益严峻的巨大挑战。当前，世界各国应对能源问题的解决方案是开发和利用清洁能源，包括水能、风能、潮汐能、太阳能、生物质能等，减少对传统化石能源的依赖，这是实现人类可持续发展的必由之路。然清洁能源存在波动和间歇性，可控性较差，发出来的电输入大量输入电网时，电网的安全风险增大，对电能的供给造成十分大的影响。对于这种情况就需要提供更多的备用负荷对电网进行有效的调整，在这个情况中也就意味着需要更多的火力发电，这也就直接造成电网系统的经济性变得更差。

另外一点就是目前社会经济状况发展迅速人们对能源的依赖性更加强烈需求量变得更加多也越来越多样化其中包括热、电、冷、天然气等多种负荷类型。当前，社会的各种不同类型的能源供应系统的运行都是比较独立的，并不能实现理论或者预想的相互利用或是做到循环可持续的运行发展，能源的转化利用率很低。所以为了更好的利用能源提升能源的利用效率以及转化的效率，实现能源发展和利用的可持续性，综合能源系统由此孕育而生，综合能源系统的原理就是应用物理信息技术以及在行业类型当中新颖的管理模式相互结合，将不同区域内拥有的化石能源、风能、光能、电能等多种能源整合起来综合利用，并联通用户对电、热、冷、天然气的各种能源需求，建成综合式能源一体化系统，实现各种不同性质的能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应，以达到互补互济的目的。所以综合能源不但可以满足能源系统内多远化的供應需求可以对能源的综合利用水品有效的促进和提升，促进能源可持续发展。

随着新能源发电项目大量建设并投产，能源供给侧的稳定性和可靠性降低，综合能源系统的建设进程变得迫在眉睫，这就需要大量的新科技和新技术来确保系统建设的稳定、高效和合理。图1是综合能源系统的一个基本的运行框架图，可以看出其各层级之间需要大量的数据交换，为实现系统的自动控制，则需要各层级之间的数据传输方式系统性、协调性和统一性。当前，研究人员开发的IEC104规约可以为分散控制系统的数据通讯控制的逻辑可能性提供坚实的技术基础，并且可以有效的将控制级与其他层级设备的数据相互联系交做，与此同时更是为综合能源系统的协调运行奠定基础。

1 IEC104规约概述

IEC60870-5-104规约（简称IEC104规约）是国际电工委员会TC57技术委员会制定的国际化的标准，这规约应用于远动设备和系统相互之间的之间信息传输。IEC60870-5-104规约结合了IEC101规约当中的应用层规范还有当中的网络传输应用范围内的TCP/IP协议，这样有效的将比特（Bit）形式所传输的远动信息的网络通讯形成标准的模式。IEC104规约当中关于传输层以及网络层当中采用TCP/IP的协议，并且固定使用TCP层2404端口号。这就可以让它具有它具有高实时性、并且它的可靠性增强、同时还支持多种底层网络等诸多的优点。在现阶段当中，这项规约在电力生产等一些地理分散过程的监视与控制已经应用的很广泛了。