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采用變電站語言：維薩拉DGA監(jiān)測系統(tǒng)中的標準化

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更新時間：2023-02-05 14:38:08瀏覽次數(shù)：193次

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采用變電站語言：維薩拉DGA監(jiān)測系統(tǒng)中的標準化通信協(xié)議

確保不同設(shè)備之間可以互相交流并非總是易事，因此維薩拉Optimus™溶解氣體（DGA）監(jiān)測系統(tǒng)OPT100支持三種的通信協(xié)議——幫助從變電站收集來的關(guān)鍵數(shù)據(jù)到達其需要去的位置。

當在一個變電站內(nèi)安裝OPT100監(jiān)測系統(tǒng)時，其即接入變電站的SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)。該系統(tǒng)處理監(jiān)測系統(tǒng)收集來的測量數(shù)據(jù)，一般在來自每次油分析的10到50個測量值之間。測量結(jié)果通過機器對機器通信協(xié)議發(fā)送至SCADA。
采用變電站語言：維薩拉DGA監(jiān)測系統(tǒng)中的標準化通信協(xié)議
實際上，SCADA系統(tǒng)會定期從監(jiān)測系統(tǒng)請求獲取信息，例如每秒鐘請求一次。除了測量結(jié)果之外，信息中還包括警報和系統(tǒng)狀態(tài)等內(nèi)容。

目前有幾種適用于SCADA通信的不同通信協(xié)議。在過去，制造廠商往往定義自己的通信協(xié)議，這就導致變電站網(wǎng)絡(luò)組件之間存在兼容性問題。幸運的是，標準化技術(shù)已將目前在用的不同協(xié)議種數(shù)范圍縮小了，提高了協(xié)議之間的互操作性。如果變電站組件不支持與變電站SCADA系統(tǒng)相同的協(xié)議，則需要配備協(xié)議轉(zhuǎn)換器。

OPT100支持三種的通信協(xié)議：Modbus、DNP3和IEC 61850。盡管這些協(xié)議均可用于將基本信息從OPT100傳輸至SCADA系統(tǒng)，但它們在功能和操作方面仍然存在細微差異。讓我們更加詳細地逐一看看這三種通信協(xié)議吧。

采用變電站語言：維薩拉DGA監(jiān)測系統(tǒng)中的標準化通信協(xié)議
Modbus于20世紀70年代定義，是這三種協(xié)議中最老的一種。盡管其特征集特性不多，但仍然被廣泛使用。這是一種通用型協(xié)議，沒有特定針對變電站的特性。

Modbus可通過幾種不同的方式實現(xiàn)。OPT100提供見的兩種方式：Modbus RTU，帶有作為硬件層使用的RS-485，以及以太網(wǎng)上的Modbus TCP。Modbus通信基于主從機原則。主機發(fā)起通信，從機對發(fā)給其的消息進行回復。在電力變電站中，SCADA是主機，通過讀取Modbus寄存器的方式，從從機OPT100請求獲取信息。

設(shè)置Modbus通信需要大量手動操作。Modbus接口描述（通常稱為寄存器映射）是一份用戶可讀文件，其中說明了實現(xiàn)的哪些Modbus功能以及以何種數(shù)據(jù)格式映射至哪個寄存器的哪些信息。當Modbus設(shè)備與SCADA系統(tǒng)一同使用時，安裝技術(shù)人員必須使用來自Modbus寄存器映射的數(shù)據(jù)來配置系統(tǒng)。
采用變電站語言：維薩拉DGA監(jiān)測系統(tǒng)中的標準化通信協(xié)議
DNP3
DNP3協(xié)議于20世紀90年代定義，針對電力變電站以及水處理和供氣等公用事業(yè)應用設(shè)計。其主要在美洲地區(qū)和日本等某些亞洲國家使用。

DNP3針對串聯(lián)通信和以太網(wǎng)接口定義，有幾種功能支持變電站特定特性。DNP3接口描述參見與設(shè)備一同交付的設(shè)備配置文件中予以說明，其中說明了所有的通信參數(shù)、可用功能和測量信息。配置文件可以用戶可讀格式查看，或者上傳至SCADA系統(tǒng)，方便后續(xù)配置。

在DNP3協(xié)議中，SCADA系統(tǒng)是主機站，OPT100是分站。DNP3主要在主從模式下使用，但DNP3分站也可以發(fā)起幾種類型的通信，例如發(fā)送警報。

OPT100提供一個基于以太網(wǎng)的DNP3接口—— 相關(guān)詳細描述可參見OPT100 DNP3設(shè)備配置文件。

IEC61850
IEC 61850是一套由國際電工委員會（IEC）制定的變電站自動化設(shè)計標準，通常被看作是一種面向未來的解決方案。其包含參考體系架構(gòu)以及幾種協(xié)議和數(shù)據(jù)模型，比Modbus和DNP3協(xié)議復雜得多。其主要思想是所有的變電站組件——變壓器、開關(guān)、繼電器、測量設(shè)備、通信鏈路、配置等等——使用SCL（變電站配置描述語言）描述。其目標是提供一種獨立于制造廠商之外的方式來描述和操作變電站。

在IEC 61850文本中，OPT100被稱為智能電子設(shè)備（IED）。IED始終包含一套SCL描述說明文件。實際上，變電站設(shè)計人員將SCL文件導入變電站數(shù)據(jù)庫并配置必要的參數(shù)，然后將配置好的文件上傳至OPT100，使其成為變電站功能的一個邏輯部分。

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