在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，IEC 61850和IEC 60870-5-104(簡(jiǎn)稱104協(xié)議)是兩個(gè)常用的通訊協(xié)議。它們都用以進(jìn)行配電站、發(fā)電廠等配電設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊，但設(shè)計(jì)目標(biāo)、應(yīng)用領(lǐng)域、通訊系統(tǒng)等方面存在明顯差異。本文將詳解IEC 61850協(xié)議和104協(xié)議，協(xié)助掌握各自的特點(diǎn)和可用領(lǐng)域。

1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域

IEC 61850：IEC 61850協(xié)議是為當(dāng)今變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，旨在為配電站內(nèi)部和配電站中間設(shè)備互操作和數(shù)據(jù)傳輸提供一個(gè)統(tǒng)一的通信平臺(tái)。

IEC 60870-5-104：104協(xié)議為實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制訂制，尤其適用于輸電網(wǎng)和配網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。其主要目的是給予穩(wěn)定可靠的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

2. 通訊系統(tǒng)和數(shù)據(jù)模型

IEC 61850挑選面向?qū)ο蟮哪Ｐ头椒?/strong>，將電力系統(tǒng)的設(shè)備和結(jié)構(gòu)抽象為邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)對(duì)象，并界定詳盡的對(duì)象模型和服務(wù)接口。提供多種通信服務(wù)，包含匯報(bào)控制塊（RCB）、采樣值（SV）、一般目標(biāo)導(dǎo)向配電站（GOOSE）等，滿足不同的及時(shí)性和可靠性規(guī)定。

IEC 60870-5-104協(xié)議挑選相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型，關(guān)鍵是通過信息目標(biāo)地址標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)特點(diǎn)（如狀況、測(cè)量值）。
通信服務(wù)：依據(jù)TCP/IP的傳輸層，運(yùn)用簡(jiǎn)單要求-響應(yīng)和不確定的主動(dòng)報(bào)告系統(tǒng)，適用于穩(wěn)定性和可靠性要求高的實(shí)時(shí)監(jiān)控與應(yīng)用。

3. 互操作性和配置性

IEC 61850由于采用規(guī)范化的對(duì)象模型和服務(wù)接口，IEC 61850設(shè)備具有很高的互操作性，適用于不同廠家設(shè)備的無縫集成。必須使用專用工程工具和配置語言（SCL）配備適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

IEC 60870-5-104因?yàn)閿?shù)據(jù)模型和通信服務(wù)較為簡(jiǎn)單，不同廠家的完成可能會(huì)有所不同，互操作性較低。配備較為簡(jiǎn)單，主要通過環(huán)境變量和主要參數(shù)，適宜中小型綜合快速部署與實(shí)施。

4. 及時(shí)性和可靠性

IEC 61850可用等時(shí)同歩及時(shí)（IRT）與標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)（RT）通訊，可滿足高即時(shí)規(guī)定的應(yīng)用，如維護(hù)操作、故障測(cè)試和同歩測(cè)量。適用于冗余配置和擴(kuò)展性，故障可快速切換到預(yù)留方式或設(shè)備，確保系統(tǒng)的連續(xù)操作。

IEC 60870-5-104主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用性要求低，適用于務(wù)必可以信賴地傳送數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。依據(jù)TCP/IP協(xié)議的可靠傳輸，確保數(shù)據(jù)的完整性和穩(wěn)定性，欠缺內(nèi)置的多余性與擴(kuò)展性。

5. 安全性

IEC 61850包含一些基本的安全機(jī)制，如身份驗(yàn)證、加密和密鑰管理，以適應(yīng)現(xiàn)代智能能源的安全規(guī)定。隨著智能能源的發(fā)展，IEC 為應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，61850協(xié)議再次增加新的安全功能。

IEC 60870-5-104協(xié)議自身欠缺內(nèi)嵌安全機(jī)制，依賴于外部網(wǎng)絡(luò)安全措施（如VPN）、IPSec）保證通信安全。因?yàn)槿狈?nèi)置的安全功能，104協(xié)議在面對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全威脅層面相對(duì)有限。

IEC 61850和IEC 60870-5-104協(xié)議在設(shè)計(jì)目標(biāo)、通訊系統(tǒng)、應(yīng)用領(lǐng)域和安全性等方面存在明顯差異。IEC 61850是專門為當(dāng)今配電站和智能能源設(shè)計(jì)的，具有高應(yīng)用性、高可靠性和靈活配置標(biāo)準(zhǔn)，適用于繁雜操作和高速傳送數(shù)據(jù)。而IEC 60870-5-104協(xié)議主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，重視數(shù)據(jù)的平穩(wěn)可靠傳輸，適用于電力調(diào)度、遠(yuǎn)程控制等場(chǎng)景。