國網(wǎng)新制定的國產(chǎn)61850(CMS)協(xié)議,又稱為國網(wǎng)國產(chǎn)可控GSP協(xié)議(也叫CMS,MMS替代協(xié)議),采用的編解碼規(guī)則是PER編碼規(guī)則。國內(nèi)可選擇的IEC61850協(xié)議棧主要有三大協(xié)議棧,分別是:美國的MMS-EASE Lite、中國的YX-PIS、德國的libIEC61850。MMS-EASE Lite軟件在中國只有少數(shù)合法代理商,其他企業(yè)銷售均存在知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險,開發(fā)IEC61850產(chǎn)品直接使用MMS-EASE Lite還需要很多IEC61850功能實現(xiàn)的開發(fā)工作要做,要求開發(fā)人員很熟悉IEC61850細(xì)節(jié)。MMS-EASE Lite移植性良好,編碼規(guī)范因為是上個世紀(jì)的產(chǎn)品,這方面存在明顯不足。
國網(wǎng)國產(chǎn)可控61850(CMS) GSP協(xié)議/61850替代MMS協(xié)議出臺背景:
EC61850 ACSI映射MMS協(xié)議的方法,存在以下問題:
一、MMS協(xié)議復(fù)雜,實現(xiàn)難度大,對資源要求高,不是電力最優(yōu)通信協(xié)議方案。
二、MMS協(xié)議不屬于國家標(biāo)準(zhǔn)。不利于國網(wǎng)自主技術(shù)安全。
三、MMS協(xié)議底層需要購買昂貴版權(quán)費的核心動態(tài)庫mmslite,國內(nèi)廠商需要額外成本,也有漏洞后門安全隱患或版權(quán)風(fēng)險。
四、MMS協(xié)議本身架構(gòu)冗余,通信效率低。
MMS(Manufacture Message Specification)是制造報文規(guī)范,本身是很優(yōu)秀的規(guī)范,這一點是不能否認(rèn)的,但是用在IEC61850就很牽強(qiáng),MMS其場景和性能要求和電力的也不適應(yīng),更有諸多弊端。IEC61850的變量類型和MMS不一致,需要一一轉(zhuǎn)換,有些轉(zhuǎn)換的也非常牽強(qiáng),比如IEC61850里的質(zhì)量類型,MMS中是不存在的
IEC61850國際MMS協(xié)議的BER編碼規(guī)則,每個數(shù)據(jù)類型都有一個T(tag),然后是編碼L(后續(xù)直接的長度),最后是編碼實際的數(shù)據(jù)值。編碼出來字節(jié)流有冗余,報文字節(jié)數(shù)多,編碼效率不高。本來可以一位表示的數(shù)據(jù),采用T,L,V結(jié)構(gòu)至少3個字節(jié)。PER編解碼采用的緊縮型對齊的編碼方式,采用的是P,L,V格式,編碼效率高,報文相對于BER編碼字節(jié)數(shù)少,編碼效率提高30%以上。缺點是程序實現(xiàn)比較復(fù)雜,涉及移位操作和字節(jié)對齊邏輯。
國網(wǎng)的替代規(guī)范IEC61850 CMS,又名為GSP(General Service Protocol通用服務(wù)協(xié)議),IEC61850采用GSP有以下優(yōu)點:
1、無需對象模型映射
所有引用可直接采用的IEC61850的引用,大大減少了對象映射的問題;
2、服務(wù)接口一一對應(yīng)
所有ACSI的服務(wù)接口都有一一對應(yīng)GSP服務(wù)接口,請求和應(yīng)答參數(shù)一致,每個服務(wù)有專門的服務(wù)編碼,直接針對性的解析,不像MMS解析報文后還需向IEC61850模型映射,對服務(wù)進(jìn)行識別及對變量進(jìn)行識別的過程;
3、數(shù)據(jù)變量一致
GSP的變量類型與IEC61850存在差異非常小,幾乎可以做到一一對應(yīng),這樣大幅度減少了類型變化的工作量和出錯風(fēng)險;
4、節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量
采用PER編碼,對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膱笪倪M(jìn)行了壓縮,節(jié)約了網(wǎng)路流量,提高傳輸效率;
YX-PIS IEC61850協(xié)議棧產(chǎn)品,是在國際上已經(jīng)獲得高度認(rèn)可的PIS-10的國產(chǎn)化版本,YX-PIS包含對ICE61850/DLT860的完整支持,并且支持當(dāng)前國網(wǎng)即將推行的MMS替代協(xié)議GSP。
YX-PIS高度繼承了PIS-10的優(yōu)點,高度智能化的使用方式,幾乎完全不需要開發(fā)者考慮IEC61850的實現(xiàn),只需要關(guān)心自身業(yè)務(wù)層面的開發(fā)即可。YX-PIS的MMS版及GSP版兩者使用方式和業(yè)務(wù)接口完全相同,開發(fā)者替換無需更改原有業(yè)務(wù)層代碼。
YX-PIS為了簡化使用者的使用,支持從CID解析到創(chuàng)建對應(yīng)的IEC61850在線模型,包括網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)模型、數(shù)據(jù)模型、服務(wù)模型以及完全符合IEC61850規(guī)范的內(nèi)部運行機(jī)制。整個過程全部實現(xiàn)智能化。使用者需要運行什么樣的模型,只需要在CID中建立好模型,通過協(xié)議棧加載后即可使用。
YX-PIS提供了良好的數(shù)據(jù)映射機(jī)制,開發(fā)者只需要處理簡單的調(diào)用和回調(diào)即可
YX-PIS既可以以源碼形式提供,也可以以LIB形式提供。
YX-PIS采用標(biāo)準(zhǔn)C編寫,編碼規(guī)范良好,移植性良好,尤其加強(qiáng)了對國產(chǎn)系統(tǒng)SylixOS、鴻蒙的支持。
易用性
YX-PIS的易用性非常好,只有一個樣例,一看即會,可以解決所有場景,上手非常簡單。
穩(wěn)定性
穩(wěn)定性良好,因為一直保持著售后支持,對用戶缺陷、意見進(jìn)行統(tǒng)一更改,經(jīng)過多年的國內(nèi)國際用戶的使用,已經(jīng)非常完善。
開發(fā)效率
開發(fā)效率是國際公認(rèn)的開發(fā)效率最高的協(xié)議棧,開發(fā)量大幅度減少,缺陷問題及規(guī)范更新工作交給發(fā)行公司大連云行完成即可。
國產(chǎn)61850-CMS(可控GSP)數(shù)據(jù)格式PER編解碼說明
1) 重復(fù)結(jié)構(gòu)(Sequence OF Sequence)
若命令的定義中出現(xiàn)數(shù)組結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)體中要定義一個對應(yīng)類型的數(shù)組,并用一個int xxxSize來表示組的長度。
2) 選擇屬性(Choice)
選擇一種定義去編解碼。如下圖中,GetAllCBValue響應(yīng)中的value字段,可能是brcb/urcb/lcb/sgcb/gocb/msvcb這六中定義的一種,先選擇編解碼定義再進(jìn)行具體的編解碼。
3) 可選屬性(Optional)
可選屬性,如GetLogicalDeviceDirectory中的ldName,它可以存在也可以不存在,這種情況下使用一個int hasLdName來標(biāo)記是否存在ldName這個成員變量。hasLdName=1時代表存在ldName,hasLdname為 0時代表不存在ldName這個變量。
編碼順序為:字段的個數(shù),字段的類型,可選字段的存在情況,字段的值。