IEC104協議?（全稱IEC 60870-5-104）是國際電工委員會（IEC）制定的電力自動化領域核心通信協議，基于TCP/IP網絡傳輸，用于電力系統主站與子站間的實時數據監控與控制。簡單來說，IEC 104協議是一種用于電力系統監控的通信規約，它定義了控制中心（如調度主站）和變電站或其他遠程終端（如RTU、智能保護設備）之間如何通過網絡進行數據傳輸和通信。
一、核心定義與角色
1、角色定位：它是一個主從式（客戶端/服務器式） 的協議。
2、主站端（控制中心）：通常作為客戶端（Client），主動發起連接和數據請求。
3、子站端（變電站/RTU）：通常作為服務器（Server），監聽連接，接收請求并返回響應和數據。
4、網絡基礎：它基于TCP/IP協議棧，使用端口號2404作為其默認通信端口。這意味著它可以在現代以太網上運行，實現了遠程監控。
二、主要功能和用途
IEC 104協議主要用于傳輸電力系統中的“四遙” 信息：
1、 遙測（Telemeasurement）：傳輸測量值，如電流、電壓、功率、頻率等模擬量。
2、 通信（Teleindication）：傳輸狀態信息，如開關、斷路器的分/合閘狀態、報警信號等開關量。
3、 遙控（Telecommand）：傳輸控制命令，如遠程執行分閘或合閘操作。
4、 遙調（Teleadjusting）：傳輸設定值，如修改設備的工作參數或定值。
三、協議數據結構和關鍵機制
為了在不可靠的網絡環境中保證可靠傳輸，IEC 104設計了一套嚴謹的機制。
1、 APDU（應用協議數據單元）：IEC 104報文的基本單位，由APCI（應用規約控制信息） 和 ASDU（應用服務數據單元） 組成。
1） APCI：包含啟動字符、長度、以及最重要的發送序列號（Tx）和接收序列號（Rx）。這兩個序號用于實現TCP之上的確認和流量控制機制。
2） ASDU：這是報文的“數據包”，里面包含了實際要傳輸的信息。其結構包括：
a、 類型標識：指明ASDU的類型（例如，是遙測值還是通信值）。
b、 可變結構限定詞：指明信息對象的數量和方式。
c、 傳送原因：指明數據產生的原因（例如，周期上傳、突發變化、遙控確認等）。
d、 公共地址（站址）：通常指RTU或子站的地址。
e、 信息對象地址：具體某個信號點（如“1號開關”）的地址。
f、 信息元素：實際的數據值（如“合閘”狀態或“100A”的電流值）。
2、 關鍵通信機制：
1） 啟動過程：連接建立后，客戶端和服務器端會交換一個STARTDT（啟動數據傳輸） 指令，之后才開始正式的數據通信。
2） 確認和超時重傳：接收方必須對收到的每幀報文進行確認（通過回復包含最新接收序列號的APCI幀）。發送方如果在一定時間內沒有收到確認，會重復發送未確認的報文，確保數據不丟失。
3） 三種傳輸模式：
a、 突發傳輸：子站端發生狀態變化時立即主動上傳。
b、 循環傳輸：子站端按設定好的時間周期定時上傳數據。
c、 總召喚：主站端可以主動發起請求，要求子站端將所有數據全部上傳一遍，通常用于初始化或通信恢復后同步數據。
4） 時鐘同步：主站端可以向子站端發送對時命令，統一整個系統的時間，這對于故障分析至關重要。
四、與IEC 101協議的關系
1、IEC 101 (IEC 60870-5-101)：是IEC 104的“前輩”，它使用串行通信（如RS-485），傳輸速度慢，距離有限。
2、IEC 104：可以看作是 “IEC 101 over TCP/IP” 。它將IEC 101的ASDU結構完整地映射到了TCP/IP幀中，從而利用了網絡的高速、遠程傳輸優勢。
五、應用場景
IEC 104協議廣泛應用于：
電網調度自動化系統
配網自動化系統
變電站監控系統（SCADA）
發電廠監控系統
任何需要遠程監控和控制電力設備的場景。
