IEC 60870-5-103:1997

Telecontrol equipment and systems - Part 5-103: Transmission protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment

Applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for exchanging information with control systems. Defines a companion standard that enables interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation.
This publication is of high relevance for Smart Grid.

Matériels et systèmes de téléconduite - Partie 5-103: Protocoles de transmission - Norme d'accompagnement pour l'interface de communication d'information des équipements de protection

S'applique aux équipements de protection avec une transmission série par donnée binaire pour échanger des données avec des systèmes de conduite. Définit une norme d'accompagnement qui permet l'interopérabilité entre l'équipement de protection et les dispositifs d'un système de conduite dans un poste électrique.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Dec-1997
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 33.200 - Telecontrol. Telemetering
• Technical Committee: TC 57 - Power systems management and associated information exchange
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 30-Nov-1997
• Completion Date: 11-Dec-1997

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60870-5-103
First edition
1997-12
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-103:
Transmission protocols –
Companion standard for the informative
interface of protection equipment
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:

Email: [e-mail]
Tel: [phone]
Fax: [phone]
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60870-5-103
First edition
1997-12
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-103:
Transmission protocols –
Companion standard for the informative
interface of protection equipment
 IEC 1997 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail]  Web: www.iec.ch
PRICE CODE
XD
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
For price, see current catalogue

60870-5-103  IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD.5
Clause
1 Scope and object . 7
2 Normative references . 7
3 Definitions. 9
4 General rules . 15
4.1 Protocol structure.15
4.2 Physical layer. 17
4.3 Link layer. 19
4.4 Application layer. 19
4.5 User process. 19
4.6 Compatibility with companion standards of the IEC 60870-5 series. 19
5 Physical layer.19
5.1 Fibre optic transmission. 21
5.2 EIA RS-485 interface. 21
6 Link layer . 23
6.1 Selections from IEC 60870-5-1 (transmission frame formats) . 23
6.2 Selections from IEC 60870-5-2 (link transmission procedures) . 23
6.3 Additional specifications to IEC 60870-5-2. 25
7 Application layer . 25
7.1 Selections from IEC 60870-5-3 (general structure of application data). 25
7.2 Selections from IEC 60870-5-4 (definition and coding of
application information elements). 29
7.3 Definition and presentation of ASDUs . 65
7.4 Application functions. 87
8 Interoperability . 159
8.1 Physical layer. 159
8.2 Link layer. 159
8.3 Application layer. 159
Annex A (informative) – Generic functions – Examples of constructing a directory. 173
Annex B (informative) – Generic functions – Examples of ASDUs . 183

60870-5-103  IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
TELECONTROL EQUIPMENT AND SYSTEMS –
Part 5-103: Transmission protocols –
Companion standard for the informative interface
of protection equipment
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60870-5-103 has been prepared by IEC technical committee 57:
Power system control and associated communications.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
57/327/FDIS 57/333/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annexes A and B are for information only.

60870-5-103  IEC:1997 – 7 –
TELECONTROL EQUIPMENT AND SYSTEMS –
Part 5-103: Transmission protocols –
Companion standard for the informative interface
of protection equipment
1 Scope and object
This section of IEC 60870-5 applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for
exchanging information with control systems. It defines a companion standard that enables
interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation. The
defined companion standard utilizes standards of the IEC 60870-5 series.
This section of IEC 60870-5 presents specifications for the informative interface of protection
equipment. This standard does not necessarily apply to equipment that combines protection and
control functions in the same device sharing a single communication port.
This section of IEC 60870-5 describes two methods of information exchange: the first is based on
PPLICATION ERVICE ATA NITS
explicitly specified A S D U (ASDUs) and application procedures for
transmission of ‘standardized’ messages, and the second uses generic services for transmission of
nearly all possible information. The ‘standardized’ messages do not cover all possible protection
functions, and furthermore a protection device may support only a subset of the messages specified in
this standard. For interoperability purposes, in specific applications, this subset has to be specified in
clause 8.
The use of predefined messages and application procedures is mandatory, if applicable. In other cases
generic services shall be used. The ‘private ranges’ defined in this standard are maintained for
compatibility reasons; however, their use is not recommended for future applications.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute
provisions of this section of IEC 60870-5. At the time of publication, the editions indicated were valid.
All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based on this section of
IEC 60870-5 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the
normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
IEC 60050(371): 1984, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 371: Telecontrol
IEC 60794-1: 1996, Optical fibre cables – Part 1: Generic specification
IEC 60794-2: 1989, Optical fibre cables – Part 2: Product specifications
IEC 60870-5-1: 1990, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 1: Transmission frame formats
IEC 60870-5-2: 1992, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 2: Link transmission procedures

60870-5-103  IEC:1997 – 9 –
IEC 60870-5-3: 1992, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 3: General structure of application data
IEC 60870-5-4: 1993, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 4: Definition and coding of application information elements
IEC 60870-5-5: 1995, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 5: Basic application functions
IEC 60874-2: 1993, Connectors for optical fibres and cables – Part 2: Sectional specification for fibre
optic connector – Type F-SMA
IEC 60874-10: 1992, Connectors for optical fibres and cables – Part 10: Sectional specification – Fibre
optic connector type BFOC/2,5
ISO/IEC 7498-1: 1994, Information technology – Open System Interconnection – Basic Reference
Model: The Basic Model
EIA RS-485: Standard for electrical characteristics of generators and receivers for use in balanced
digital multipoint systems
R 32 – IEEE Standard 754
R 64 - IEEE Standard 754
3 Definitions
For the purpose of this section of IEC 60870-5, the following definitions apply.
3.1
companion standard
a companion standard adds semantics to the definitions of the basic standard or a functional profile.
This may be expressed by defining particular uses for information objects or by defining additional
information objects, service procedures and parameters of the basic standard
NOTE – Companion standards do not alter the standards to which they refer, but make explicit the relationship between those
used together for a specific domain of activity.
3.2
enhanced performance architecture (EPA)
a protocol reference model that provides, compared with the full seven layer architecture according to
the basic reference model of ISO/IEC 7498-1, a three layer architecture for obtaining faster response
times for the critical information but with service limitations
3.3
control direction
direction of transmission from the control system to the protection equipment
3.4
monitor direction
direction of transmission from the protection equipment to the control system
3.5
control system
used for the master of the communication link, i.e. the primary station according
...

NORME CEI
INTERNATIONALE
60870-5-103
Première édition
1997-12
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-103:
Protocoles de transmission –
Norme d’accompagnement pour l’interface
de communication d’information
des équipements de protection
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 60870-5-103:1997(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub)
est aussi disponible par courrier électronique. Veuillez prendre contact avec le
Service client (voir ci-dessous) pour plus d’informations.
• Service clients
Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de
renseignements supplémentaires, prenez contact avec le Service clients:
Email: [e-mail]
Tél: [phone]
Fax: [phone]
NORME CEI
INTERNATIONALE
60870-5-103
Première édition
1997-12
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-103:
Protocoles de transmission –
Norme d’accompagnement pour l’interface
de communication d’information
des équipements de protection
 IEC 1997 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail]  Web: www.iec.ch
CODE PRIX
XD
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 60870-5-103  CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d’application et objet . 6
2 Références normatives . 6
3 Définitions. 8
4 Règles générales. 14
4.1 Structure de protocole . 14
4.2 Couche physique . 16
4.3 Couche liaison .18
4.4 Couche application . 18
4.5 Processus utilisateur. 18
4.6 Compatibilité avec les normes d'accompagnement de la série CEI 60870-5 . 18
5 Couche physique. 18
5.1 Transmission par fibre optique . 20
5.2 Interface EIA RS-485. 20
6 Couche Liaison . 22
6.1 Sélections dans la CEI 60870-5-1 (formats de trames de transmission) . 22
6.2 Sélections dans la CEI 60870-5-2 (procédures de liaison de transmission) . 22
6.3 Spécifications supplémentaires à la CEI 60870-5-2. 24
7 Couche application . 24
7.1 Sélections dans la CEI 60870-5-3 (structure générale des données d'application) . 24
7.2 Sélections dans la CEI 60870-5-4 (définition et codage des éléments
d'information d'application) . 28
7.3 Définition et présentation des ASDU . 64
7.4 Fonctions d'application . 86
8 Interopérabilité. 158
8.1 Couche physique . 158
8.2 Couche liaison . 158
8.3 Couche applications . 158
Annexe A (informative) – Fonctions génériques – Exemples de construction de répertoire. 172
Annexe B (informative) – Fonctions génériques – Exemples d'ASDU . 182

– 4 – 60870-5-103  CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
MATÉRIELS ET SYSTÈMES DE TÉLÉCONDUITE –
Partie 5-103: Protocoles de transmission –
Norme d'accompagnement pour l'interface de communication
d'information des équipements de protection
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60870-5-103 a été établie par le comité d'études 57 de la CEI:
Conduite des systèmes de puissance et communications associées.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
57/327/FDIS 57/333/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.

– 6 – 60870-5-103  CEI:1997
MATÉRIELS ET SYSTÈMES DE TÉLÉCONDUITE –
Partie 5-103: Protocoles de transmission –
Norme d'accompagnement pour l'interface de communication
d'information des équipements de protection
1 Domaine d’application et objet
La présente section de la CEI 60870-5 s'applique aux équipements de protection avec une
transmission série par donnée binaire pour échanger des données avec des systèmes de conduite.
Elle définit une norme d'accompagnement qui permet l'interopérabilité entre l'équipement de protection
et les dispositifs d'un système de conduite dans un poste électrique. La norme d'accompagnement
définie utilise les normes de la série CEI 60870-5.
La spécification de cette section de la CEI 60870-5 représente une norme pour l'interface d'information
de l'équipement de protection. La présente norme ne s'applique pas forcément aux équipements qui
combinent les fonctions de protection et les fonctions de commande dans un même dispositif en
partageant une seule voie de communication.
La présente section de la CEI 60870-5 décrit deux méthodes différentes d'échange d'information: la
première est basée sur les UNITES DE DONNEES DE SERVICE D'APPLICATION ASDU spécifiées
explicitement et des procédures d'application pour la transmission de messages «normalisés», la
seconde utilise les services génériques pour la transmission de presque toutes les informations
possibles. Les messages «normalisés» ne couvrent pas toutes les fonctions de protection possibles et
un dispositif de protection peut ne supporter qu'un sous-ensemble des messages spécifiés dans la
présente norme. Pour satisfaire des besoins d'interopérabilité, dans des applications spécifiques, ce
sous-ensemble est spécifié dans l’article 8.
L'utilisation de messages prédéfinis et de procédures d'application normalisées est obligatoire, quand
c'est applicable; dans les autres cas, on utilise les services génériques. Les «plages privées» définies
dans la présente norme ne sont conservées que pour des raisons de compatibilité, leur usage n'est
donc pas recommandé dans les applications futures.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est
faite, constituent des dispositions de la présente section de la CEI 60870-5. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif est sujet à révision et les
parties prenantes aux accords fondés sur la présente section de la CEI 60870-5 sont invitées à
rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-
après. Les membres de la CEI et de l'ISO le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(371): 1984, Vocabulaire électrotechnique international (VEI) – Chapitre 371: Téléconduite
CEI 60794-1: 1996, Câbles à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 60794-2: 1989, Câbles à fibres optiques – Partie 2: Spécifications de produit
CEI 60870-5-1: 1990, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section un: Formats de trames de transmission
CEI 60870-5-2: 1992, Matériels et système de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 2: Procédures de transmission de liaison de données

– 8 – 60870-5-103  CEI:1997
CEI 60870-5-3: 1992, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 3: Structure générale des données d'application
CEI 60870-5-4: 1993, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 4: Définition et codages des éléments d'information d’application
CEI 60870-5-5: 1995, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 5: Fonctions d'application de base
CEI 60874-2: 1993, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 2: Spécifications intermédiaire
pour connecteur pour fibres optiques – Type F-SMA
CEI 60874-10: 1992, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 10: Spécification
intermédiaire – Connecteurs pour fibres optiques de type BFOC/2,5
ISO/CEI 7498-1: 1994, Technologies de l'information – Interconnexion des systèmes ouverts (OSI) –
Modèle de référence de base: Le modèle de base
EIA RS-485: Norme pour les caractéristiques électriques des générateurs et des récepteurs pour
l'usage sur les systèmes numériques symétriques multipoints
R 32 – IEEE Standard 754
R 64 – IEEE Standard 754
3 Définitions
Pour les besoins de la présente section de la CEI 60870-5, les définitions suiv
...