電力104規約（IEC 60870-5-104）與IEC 61850規約的核心區別如下：

1. 設計目標與應用場景

• 104規約：
  專為遠動通信設計，用于調度中心與變電站、發電廠等終端設備間的實時數據傳輸（如遙測、遙信、遙控、遙調）。其核心目標是實現標準化、可靠的過程數據傳輸，適用于傳統電力系統調度自動化場景。

• IEC 61850：
  面向變電站自動化及智能電網，旨在解決設備間互操作性問題。通過統一的數據模型和通信服務，支持變電站內保護、測控、計量等設備的無縫集成，并擴展至分布式能源、微電網等新型場景。

2. 通信架構與模型

• 104規約：

• 基于TCP/IP，采用客戶端/服務器模型（主站為客戶端，子站為服務器）。

• 數據模型簡單：使用固定長度報文，通過地址+值的方式表達設備狀態（如開關位置、電壓值）。

• 傳輸模式：支持平衡式（雙向主動傳輸）和非平衡式（主站輪詢）傳輸。

• IEC 61850：

• GOOSE：毫秒級傳輸跳閘信號等實時控制命令。

• SV：同步傳輸電流/電壓采樣值（kHz級采樣率）。

• MMS：用于非實時配置和監控。

• 分層架構：分為站控層（MMS協議）、間隔層（GOOSE/SV協議）、過程層（采樣值傳輸）。

• 面向對象建模：將設備抽象為邏輯設備（LD）、邏輯節點（LN）、數據對象（DO），支持自描述功能（如“PTRC”邏輯節點表示變壓器保護）。

• 實時通信協議：

3. 數據交互與功能

• 104規約：

• 數據類型：主要傳輸遙測（如電壓、電流）、遙信（如開關狀態）、遙控（如分合閘命令）等過程數據。

• 交互方式：一問一答模式（非平衡式）或主動上報模式（平衡式），需通過總召喚命令同步數據。

• 典型應用：調度中心對變電站的實時監控與控制。

• IEC 61850：

• GOOSE：設備間直接通信（如保護裝置向斷路器發送跳閘信號）。

• SV：合并單元向保護裝置傳輸采樣值。

• MMS：監控系統通過MMS讀取設備配置和歷史數據。

• 數據類型：支持復雜數據模型，包括狀態信息、測量值、控制命令、日志、報告等。

• 交互方式：

• 典型應用：智能變電站內設備協同控制、分布式能源接入、廣域保護。

4. 擴展性與靈活性

• 104規約：

• 擴展性有限：數據模型固定，新增功能需修改報文格式，難以適應新型設備（如儲能系統）。

• 維護難度：需手動配置數據庫和通信參數，維護成本較高。

• IEC 61850：

• 高度擴展：通過SCL（系統配置語言）文件描述設備能力和通信參數，支持新功能快速部署（如新增光伏逆變器）。

• 靈活性：模塊化設計允許根據需求調整通信服務（如增加GOOSE報文類型）。

• 未來兼容：支持與5G、TSN（時間敏感網絡）融合，適應能源互聯網發展。

5. 實時性與可靠性

• 104規約：

• 實時性中等：TCP/IP傳輸延遲通常為數十至數百毫秒，滿足傳統調度需求。

• 可靠性：通過重傳機制和序號校驗保證數據完整性，但依賴網絡穩定性。

• IEC 61850：

• 實時性高：GOOSE報文傳輸延遲≤4ms，SV采樣值同步精度達微秒級。

• 可靠性：采用組播通信和快速重傳機制，支持冗余網絡配置，增強系統穩定性。

6. 典型應用場景對比

總結

• 104規約是電力行業“現在和過去”的通信基石，適用于傳統調度自動化場景，以穩定、可靠的過程數據傳輸為核心。

• IEC 61850代表“現在和未來”的智能電網方向，通過統一的數據模型和實時通信協議，解決設備互操作性問題，支持變電站數字化、能源互聯網等新型應用。

• 選擇建議：

• 傳統系統升級或簡單調度需求：優先選用104規約。

• 智能變電站、分布式能源、高實時性控制場景：必須采用IEC 61850。

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