IEC 61334-4-41:1996

Distribution automation using distribution line carrier systems - Part 4: Data communication protocols - Section 41: Application protocol - Distribution line message specification

Defines the distribution line message specification (DLMS) within the OSI application layer.
This publication is of high relevance for Smart Grid.

Automatisation de la distribution à l'aide de systèmes de communication à courants porteurs - Partie 4: Protocoles de communication de données - Section 41: Protocoles d'application - Spécification des messages de ligne de distribution

Définit la spécification des messages de ligne de distribution (DLMS) au sein de la couche application de l'OSI.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-Aug-1996
• ICS: 29.240.20 - Power transmission and distribution lines
• ICS: 33.200 - Telecontrol. Telemetering
• Technical Committee: TC 57 - Power systems management and associated information exchange
• Drafting Committee: WG 9 - TC 57/WG 9
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 13-Aug-1996
• Completion Date: 30-Sep-1996

Overview

IEC 61334-4-41:1996 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that defines the distribution line message specification (DLMS) as part of the application protocols for distribution automation using distribution line carrier systems. Positioned within the OSI application layer, this specification provides guiding principles for reliable and efficient data communication over power lines, which is essential for modern distribution automation and Smart Grid infrastructures.

The adoption of DLMS, as defined in this standard, facilitates the interoperability of distribution automation devices, enabling standardized messaging and communication for monitoring, control, and management across utility networks.

Key Topics

• Distribution Line Carrier Systems: Use of existing power distribution lines for data transmission, eliminating the need for additional communication infrastructure.
• DLMS (Distribution Line Message Specification): Standardized message structure providing a foundation for diverse distributed automation tasks.
• OSI Reference Model Alignment: Specification is structured to operate within the OSI application layer, ensuring compatibility and flexibility in multi-vendor environments.
• Virtual Distribution Equipment (VDE): Conceptual modeling of distribution equipment to streamline command, control, and data access processes.
• Addressing and Naming: Clear conventions for addressing objects and services, ensuring accurate message routing within complex distribution networks.
• Service Management: Definitions for context management services (e.g., initiate, abort), status queries, and data set management, supporting robust communication and error handling.
• Object Modeling: Focus on object-oriented approaches for defining measurable and controllable elements of the distribution network.

Applications

The scope and design of IEC 61334-4-41 make it highly relevant for a range of utility, industrial, and Smart Grid automation needs:

• Smart Grid Integration: Enables smart metering, real-time monitoring, and remote control of distribution assets, advancing Smart Grid capabilities.
• Distribution Network Automation: Standardizes communication for network devices like switches, sensors, and controllers, improving reliability and operational efficiency.
• Interoperability: Facilitates vendor-independent implementations, allowing utilities to integrate devices from multiple manufacturers into a seamless automation system.
• Data Collection and Remote Management: Supports reliable data retrieval from distributed endpoints for consumption analysis, predictive maintenance, and anomaly detection.
• Cost-Efficient Communication: Utilizes power-line communication, reducing reliance on separate cabling and leveraging the widespread footprint of the existing electrical grid.
• Network Resilience: By supporting standardized context and data management services, the protocol enhances error recovery and maintains stable communications in harsh environments.

Related Standards

Several IEC and international standards complement or relate to IEC 61334-4-41 in the field of power-line communication and automation:

• IEC 61334 Series: Covers additional aspects of distribution automation using distribution line carrier systems, such as physical layer, data link layer, and security options.
• IEC 61850: Communication networks and systems for power utility automation; addresses substation automation and Smart Grid communication.
• IEC 61968/61970: Standards for application integration at the electric utility enterprise and operation levels.
• IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV), provides terminology referenced throughout the IEC 61334 series.
• IEC 60870-5: Telecontrol equipment and systems - Transmission protocols for supervisory control and data acquisition (SCADA) applications.

Practical Value

Adopting IEC 61334-4-41:1996 provides value by facilitating secure, standardized, and cost-effective automation across energy distribution networks. It supports Smart Grid modernization, enhances interoperability, and enables utilities to leverage existing infrastructure for data communications, all critical for meeting future energy distribution challenges and improving operational excellence.

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
1334-4-41
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1996-07
Automatisation de la distribution à l’aide
de systèmes de communication à
courants porteurs –
Partie 4:
Protocoles de communication de données –
Section 41: Protocoles d’application –
Spécification des messages de ligne
de distribution
Distribution automation using
distribution line carrier systems –
Part 4:
Data communication protocols –
Section 41: Application protocols –
Distribution line message specification
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 1334-4-41: 1996
Numéros des publications Numbering
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Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
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publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
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mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
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Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
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dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• Bulletin de la CEI
• IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-
IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI).
(IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles
be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
1334-4-41
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1996-07
Automatisation de la distribution à l’aide
de systèmes de communication à
courants porteurs –
Partie 4:
Protocoles de communication de données –
Section 41: Protocoles d’application –
Spécification des messages de ligne
de distribution
Distribution automation using
distribution line carrier systems –
Part 4:
Data communication protocols –
Section 41: Application protocols –
Distribution line message specification
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– 2 – 1334-4-41  CEI: 1996
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 10
INTRODUCTION . 12
Articles
1 Domaine d'application . 14
2 Références normatives . 16
3 Définitions . 18
3.1 Définitions du modèle de référence . 18
3.2 Définitions des conventions de service . 18
3.3 Autres définitions. 20
3.4 Abréviations. 22
3.5 Conventions . 22
3.5.1 Description des paramètres des services . 22
3.5.2 Adressage dans DLMS. 24
3.5.3 Conventions de services. 26
3.5.4 Utilisateur DLMS et DLPM en émission et en réception. 26
3.5.5 Utilisateur DLMS, demandeur et répondeur . 28
3.5.6 Clients et serveurs d'un service . 28
3.5.7 Modélisation d'objets . 28
4 Equipement virtuel de distribution. 32
4.1 Relation entre VDE et le modèle OSI . 32
4.1.1 VDE dans les AP . 32
4.1.2 L'AE dans le VDE. 36
4.2 Relation avec un équipement réel de distribution . 38
4.3 Structure d'un VDE. 40
4.3.1 Vue d'ensemble de la structure. 40
4.3.2 Le VDE-handler (gestionnaire VDE). 42
4.3.3 Le jeu de données . 44
4.3.4 L'invocation de tâches. 44
4.3.5 Les variables . 44
4.4 Spécification des objets DLMS. 46
4.4.1 Noms des objets. 46
4.4.2 Champ de désignation. 46
4.4.3 Champ d'accès. 46
4.4.4 Durée de vie. 48
4.4.5 Classes d'objets . 48
4.4.6 Le paramètre "Object Name" (nom d'objet). 50
4.4.7 La description des objets DLMS. 52
4.5 Description de la conformité. 54
4.5.1 Objet . 54
4.5.2 Structure. 54
4.5.3 Paramètres. 54
5 Services de gestion du contexte . 58
5.1 Introduction. 58
5.2 Le service Initiate (initialisation) . 58
5.2.1 Objet . 58
5.2.2 Structure. 60
5.2.3 Paramètres. 60
5.2.4 Procédure de service . 64
5.3 Le service Abort (abandon). 66
5.3.1 Objet . 66
5.3.2 Structure. 66
5.3.3 Paramètres. 66
5.3.4 Procédure de service . 66

1334-4-41 © IEC: 1996 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD. 11
INTRODUCTION . 13
Clause
1 Scope . 15
2 Normative references . 17
3 Definitions . 19
3.1 Reference model definitions . 19
3.2 Service convention definitions. 19
3.3 Other definitions . 21
3.4 Abbreviations. 23
3.5 Conventions . 23
3.5.1 Service parameter description. 23
3.5.2 Addressing in DLMS . 25
3.5.3 Service conventions . 27
3.5.4 Sending and receiving DLMS user and DLPM. 27
3.5.5 Requesting and responding DLMS user. 29
3.5.6 Client and server of a service. 29
3.5.7 Object modelling. 29
4 Virtual distribution equipment . 33
4.1 Relationship of the VDE to the OSI model. 33
4.1.1 The VDE within the AP . 33
4.1.2 The AE within the VDE. 37
4.2 Relationship with a real distribution device . 39
4.3 Structure of a VDE. 41
4.3.1 Structure overview. 41
4.3.2 The VDE-handler. 43
4.3.3 The data set. 45
4.3.4 The task invocation. 45
4.3.5 The variable . 45
4.4 Specification of DLMS objects. 47
4.4.1 Object name . 47
4.4.2 Scope of name. 47
4.4.3 Scope of access . 47
4.4.4 Lifetime. 49
4.4.5 Object classes. 49
4.4.6 Object Name parameter . 51
4.4.7 DLMS object description. 53
4.5 Conformance description . 55
4.5.1 Purpose . 55
4.5.2 Structure. 55
4.5.3 Parameters. 55
5 Context management services. 59
5.1 Introduction. 59
5.2 Initiate service. 59
5.2.1 Purpose . 59
5.2.2 Structure. 61
5.2.3 Parameters. 61
5.2.4 Service procedure . 65
5.3 Abort service. 67
5.3.1 Purpose . 67
5.3.2 Structure. 67
5.3.3 Parameter . 67
5.3.4 Service procedure . 67

– 4 – 1334-4-41  CEI: 1996
6 Services de support du VDE. 68
6.1 Equipement virtuel de distribution. 68
6.1.1 Les objets VDE. 68
6.1.2 Contenu de VDE. 70
6.1.3 Opérations sur le VDE. 72
6.2 Le service GetStatus (obtenir l'état) . 72
6.2.1 Objet . 72
6.2.2 Structure. 72
6.2.3 Paramètres. 72
6.2.4 Procédure de service . 74
6.3 Le service GetNameList (obtenir une liste de noms) . 76
6.3.1 Objet . 76
6.3.2 Structure. 76
6.3.3 Paramètres. 78
6.3.4 Procédure de service . 80
6.3.5 Conformité . 80
7 Services de gestion du jeu de données . 82
7.1 Description du jeu de données . 82
7.1.1 L'objet jeu de données. 82
7.1.2 Contenu du jeu de données . 86
7.1.3 Opérations sur le jeu de données. 86
7.2 Service InitiateLoad (initialisation du chargement) . 88
7.2.1 Objet . 88
7.2.2 Structure. 88
7.2.3 Paramètres. 88
7.2.4 Procédures de service. 90
7.3 Le service LoadSegment (chargement d'un segment) . 92
7.3.1 Objet . 92
7.3.2 Structure. 92
7.3.3 Paramètres. 92
7.3.4 Procédure de service . 94
7.4 Service TerminateLoad (terminer le chargement). 94
7.4.1 Objet . 94
7.4.2 Structure. 96
7.4.3 Paramètres. 96
7.4.4 Procédure de service . 96
7.5 Service InitiateUpLoad (initialisation du rapatriement). 96
7.5.1 Objet . 96
7.5.2 Structure. 98
7.5.3 Paramètres. 98
7.5.4 Procédures de service. 98
7.6 Le service UpLoadSegment (rapatriement d'un segment). 100
7.6.1 Objet . 100
7.6.2 Structure. 102
7.6.3 Paramètres. 102
7.6.4 Procédure de service . 104
7.7 Service TerminateUpLoad (terminer le rapatriement) . 104
7.7.1 Objet . 104
7.7.2 Structure. 104
7.7.3 Paramètres. 104
7.7.4 Procédure de service . 104
7.8 Le service GetDataSetAttribute (obtenir les attributs du jeu de données). 106
7.8.1 Objet . 106
7.8.2 Structure. 106
7.8.3 Paramètres. 106
7.8.4 Procédure de service . 108

1334-4-41 © IEC: 1996 – 5 –
6 VDE support services . 69
6.1 Virtual distribution equipment description. 69
6.1.1 The VDE object . 69
6.1.2 VDE Content. 71
6.1.3 Operations on the VDE . 73
6.2 GetStatus service. 73
6.2.1 Purpose . 73
6.2.2 Structure. 73
6.2.3 Parameters. 73
6.2.4 Service procedure . 75
6.3 GetNameList service. 77
6.3.1 Purpose . 77
6.3.2 Structure. 77
6.3.3 Parameters. 79
6.3.4 Service procedure . 81
6.3.5 Conformance. 81
7 Data set management services. 83
7.1 Data set description. 83
7.1.1 The data set object . 83
7.1.2 Data set contents . 87
7.1.3 Operations on the data set . 87
7.2 InitiateLoad service. 89
7.2.1 Purpose . 89
7.2.2 Structure. 89
7.2.3 Parameters . 89
7.2.4 Service procedure . 91
7.3 LoadSegment service . 93
7.3.1 Purpose . 93
7.3.2 Structure. 93
7.3.3 Parameters. 93
7.3.4 Service procedure . 95
7.4 TerminateLoad service. 95
7.4.1 Purpose . 95
7.4.2 Structure. 97
7.4.3 Parameters. 97
7.4.4 Service procedure . 97
7.5 InitiateUpLoad service. 97
7.5.1 Purpose . 97
7.5.2 Structure. 99
7.5.3 Parameters. 99
7.5.4 Service procedure . 99
7.6 UpLoadSegment service . 101
7.6.1 Purpose . 101
7.6.2 Structure. 103
7.6.3 Parameters. 103
7.6.4 Service procedure . 105
7.7 TerminateUpLoad service. 105
7.7.1 Purpose . 105
7.7.2 Structure. 105
7.7.3 Parameters. 105
7.7.4 Service procedure . 105
7.8 GetDataSetAttribute service. 107
7.8.1 Purpose . 107
7.8.2 Structure. 107
7.8.3 Parameters. 107
7.8.4 Service procedure . 109

– 6 – 1334-4-41  CEI: 1996
8 Service de gestion de VAA. 110
8.1 Description de VAA . 110
8.1.1 Objet . 110
8.1.2 L'objet VAA. 112
8.1.3 Opérations sur le VAA. 114
8.2 Le service ChangeScope (modifier champ) . 114
8.2.1 Objet . 114
8.2.2 Structure. 114
8.2.3 Paramètres. 114
8.2.4 Procédure de service . 116
9 Services de gestion des invocations de tâches. 118
9.1 Description de l'invocation de tâches. 118
9.1.1 L'objet TI . 118
9.1.2 Opérations sur les TI.
...