在電力系統(tǒng)自動化中，IEC 61850和IEC 60870-5-104(簡稱104協(xié)議)是兩個常用的通訊協(xié)議。它們都用以進行配電站、發(fā)電廠等配電設備之間的數據通訊，但設計目標、應用領域、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)助掌握各自的特點和可用領域。

1. 設計目標和應用領域

IEC 61850：IEC 61850協(xié)議是為當今變電站自動化系統(tǒng)設計的，旨在為配電站內部和配電站中間設備互操作和數據傳輸提供一個統(tǒng)一的通信平臺。

IEC 60870-5-104：104協(xié)議為實時監(jiān)控與控制訂制，尤其適用于輸電網和配網的遠程控制和監(jiān)控。其主要目的是給予穩(wěn)定可靠的遠程數據傳輸。

2. 通訊系統(tǒng)和數據模型

IEC 61850挑選面向對象的模型方法，將電力系統(tǒng)的設備和結構抽象為邏輯節(jié)點和數據對象，并界定詳盡的對象模型和服務接口。提供多種通信服務，包含匯報控制塊（RCB）、采樣值（SV）、一般目標導向配電站（GOOSE）等，滿足不同的及時性和可靠性規(guī)定。

IEC 60870-5-104協(xié)議挑選相對簡單的數據模型，關鍵是通過信息目標地址標識數據點。每個數據點包括一個或多個特點（如狀況、測量值）。
通信服務：依據TCP/IP的傳輸層，運用簡單要求-響應和不確定的主動報告系統(tǒng)，適用于穩(wěn)定性和可靠性要求高的實時監(jiān)控與應用。

3. 互操作性和配置性

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

IEC 60870-5-104因為數據模型和通信服務較為簡單，不同廠家的完成可能會有所不同，互操作性較低。配備較為簡單，主要通過環(huán)境變量和主要參數，適宜中小型綜合快速部署與實施。

4. 及時性和可靠性

IEC 61850可用等時同歩及時（IRT）與標準及時（RT）通訊，可滿足高即時規(guī)定的應用，如維護操作、故障測試和同歩測量。適用于冗余配置和擴展性，故障可快速切換到預留方式或設備，確保系統(tǒng)的連續(xù)操作。

IEC 60870-5-104主要用于實時監(jiān)控和數據采集，應用性要求低，適用于務必可以信賴地傳送數據的場景。依據TCP/IP協(xié)議的可靠傳輸，確保數據的完整性和穩(wěn)定性，欠缺內置的多余性與擴展性。

5. 安全性

IEC 61850包含一些基本的安全機制，如身份驗證、加密和密鑰管理，以適應現代智能能源的安全規(guī)定。隨著智能能源的發(fā)展，IEC 為應對日益增長的網絡安全威脅，61850協(xié)議再次增加新的安全功能。

IEC 60870-5-104協(xié)議自身欠缺內嵌安全機制，依賴于外部網絡安全措施（如VPN）、IPSec）保證通信安全。因為缺乏內置的安全功能，104協(xié)議在面對復雜的網絡安全威脅層面相對有限。

IEC 61850和IEC 60870-5-104協(xié)議在設計目標、通訊系統(tǒng)、應用領域和安全性等方面存在明顯差異。IEC 61850是專門為當今配電站和智能能源設計的，具有高應用性、高可靠性和靈活配置標準，適用于繁雜操作和高速傳送數據。而IEC 60870-5-104協(xié)議主要用于實時監(jiān)控和數據采集，重視數據的平穩(wěn)可靠傳輸，適用于電力調度、遠程控制等場景。