IEC104 vs IEC61850:全面解析电力通信协议的核心差异

2025-07-15 16:26:29 钡铼技术

两个电力通信“高手”的巅峰对决!

在电力系统的数字化转型浪潮中,通信协议扮演着至关重要的角色。
而在众多协议中,IEC104 和 IEC61850,堪称电力通信领域的“双雄”。

但你知道它们之间有什么区别吗?
哪个适合你当前的项目?
今天,钡铼技术带你用3分钟,读懂这场通信协议的巅峰对决!

IEC104偏远程传输,结构简单;IEC61850偏站内自动化,建模复杂,通信更快。



IEC104和IEC61850的基本定位介绍


协议
全称
应用层面
IEC 60870-5-104
(简称 IEC104)
Telecontrol Equipment and Systems
远程监控
调度通信(RTU ⇄ 主站)
IEC 61850
Communication Networks and Systems for Power Utility Automation
变电站自动化通信
(IED ⇄ IED / IED ⇄ SCADA)

在电力系统中,不同层级的通信需求需要不同的协议来支撑。IEC 60870-5-104(IEC104) 和 IEC 61850 是当前最具代表性的两大通信标准。
前者以远程监控与调度通信为主,常用于RTU与主站之间的数据传输;
后者则服务于变电站自动化系统,支持IED设备之间的高速、实时通信与系统联动。

简单来说:

IEC104 负责“远距离上传、远程控制”,
IEC61850 擅长“站内智能协作、毫秒级保护”。

这两大协议各有优势,是现代电力系统中不可或缺的通信基础。




IEC104和IEC61850的设计理念



对比项
IEC 104
IEC 61850
出现时间
1990年代早期
2000年代
核心设计思想
简单可靠的遥测遥控协议
面向对象、模型驱动、服务导向(SOA)
协议结构
面向“地址/类型”
面向“逻辑节点/数据对象”
通信方式
点对点、主从模式
点对点 + 发布订阅(GOOSE、SMV)
报文格式
固定结构、轻量级
XML建模、抽象层丰富

从设计理念到通信方式,IEC 104 和 IEC 61850 展现了两代电力通信协议的核心差异

  • IEC 104 更强调简洁、稳定和兼容性,采用传统的“地址 + 类型”方式,适合远程抄表、监控、遥控等场景,部署快捷、工程量小;

  • IEC 61850 则代表着电力自动化发展的方向,强调模型化管理、实时性与智能联动,其逻辑节点和抽象数据模型更适合变电站内部设备协同与高速保护通信

一句总结:

IEC 104 是老练稳重的“通信职员”,而 IEC 61850 是灵活高效的“自动化专家”。
选择哪一位“高手”,取决于你的系统目标与场景需求。



IEC104和IEC61850典型应用场景


场景
使用协议
变电站 ⇄ 调度中心(远程监控)
IEC104
(RTU ⇄ SCADA)
变电站内部设备互联(自动化)
IEC61850
(IED ⇄ IED)

在实际工程中,不同通信场景决定了协议的选型方向

  • 当需要远程采集测点、发送遥控指令、实现主站与变电站之间的数据交换时,IEC104 是首选,结构简单、部署便捷、兼容性强

  • 当面对变电站内部设备之间的实时联动、保护动作、状态同步等高实时性需求时,IEC61850 更胜一筹,支持毫秒级通信与智能建模

简而言之:

跨站通信选 IEC104,站内联动用 IEC61850。
两者各司其职,配合使用,才能构建起真正高效、稳定、智能的电力通信系统。



IEC104和IEC61850的通信协议栈对比


协议层
IEC 104
IEC 61850
物理层/链路层
TCP/IP(基于IEC 101扩展)
Ethernet(TCP/IP、UDP)
传输层
TCP/IP
TCP/IP + MMS(制造报文规范)
应用层
IEC 60870-5 APDU
ACSI(抽象通信服务接口)

从通信协议栈的结构来看,IEC104 更偏向传统远程通信设计,层级简洁,易于实现;而 IEC61850 则构建了更复杂但功能更强的通信体系

  • IEC104:建立在 TCP/IP 之上,沿用 IEC101 的扩展形式,注重稳定可靠的数据传输,适用于广域远程通信;

  • IEC61850:引入了 MMS 和 ACSI 等先进架构,实现了对象化通信和服务抽象,支持灵活、高效的设备间通信与信息建模

一句话总结:

IEC104 通信“轻量且稳健”,IEC61850 通信“复杂但强大”。
如果说 IEC104 是高速公路,那 IEC61850 就是城市智能交通网,规则更多,但效率更高。



IEC104和IEC61850特点总结


项目
IEC104
IEC61850
是否实时性强
一般(适合秒级数据)
非常强(毫秒级GOOSE通信)
是否易于集成
易于部署(广泛支持)
复杂、配置要求高
数据模型
简单(地址+类型)
抽象模型(逻辑节点+数据类)
灵活性
中等
高度灵活但配置复杂
配置方式
人工配置点表
SCL语言自动配置

从各项核心特性来看,IEC104 追求稳定与简洁,适合快速部署;而 IEC61850 则代表着电力自动化的高度灵活与智能化方向

  • IEC104: 具备良好的实时性和兼容性,采用人工点表配置,上手快、成本低,适合对接传统系统;

  • IEC61850 :在实时性、数据建模和系统联动方面具备显著优势,但置复杂、学习曲线较陡,更适合高自动化、智能化的场站建设。

一句话总结:

IEC104 是工程师的“好上手工具”,IEC61850 是自动化系统的“高级操作系统”。
选用哪一个,取决于你更看重“部署效率”还是“系统智能”。



IEC104和IEC61850实际部署选择建议


场景
推荐协议
电网公司调度系统与远程RTU通信
IEC104
站内保护设备、开关、测控联动通信
IEC61850
旧站改造、兼容性要求强
IEC104更方便
全数字化新建变电站
IEC61850为趋势

在实际工程应用中,选择合适的通信协议尤为关键,应根据系统的具体需求和建设阶段灵活决定

  • 对于电网调度与远程监控,以及旧站升级兼容性,IEC104因其成熟稳定和广泛支持,依然是首选;

  • 而在新建数字化变电站,尤其是追求高实时性和智能化的保护与联动,IEC61850则是更符合未来发展趋势的方案。

总结来说,

“传统稳妥选IEC104,智能未来用IEC61850”,两者协同构建电力系统的坚实基础。



钡铼技术,助力电力通信升级


在电力通信协议选择的关键节点,深圳市钡铼技术有限公凭借丰富的产品线,为用户提供多样化的解决方案:

  • BE115 IEC104网关:支持IEC104协议的数据采集与转发,满足远程监控和调度需求;

    工业物联网关

  • BE116 高性能IEC104网关:支持上万点数据采集,适用于大型复杂系统,保障数据传输稳定高效;


工业物联网关


  • BE210 IEC104分布式IO模块:支持多达32个IO板、512个IO点位,灵活扩展,实现变电站智能采集;


工业物联网关


  • BE120 Modbus转IEC61850网关:实现传统Modbus设备与IEC61850自动化系统的无缝对接,助力变电站数字化升级。


工业物联网关



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