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采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化

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采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化

詳細(xì)介紹

采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)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(cè)系統(tǒng)OPT100支持三種的通信協(xié)議——幫助從變電站收集來(lái)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)到達(dá)其需要去的位置。

當(dāng)在一個(gè)變電站內(nèi)安裝OPT100監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，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(cè)系統(tǒng)收集來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)，一般在來(lái)自每次油分析的10到50個(gè)測(cè)量值之間。測(cè)量結(jié)果通過機(jī)器對(duì)機(jī)器通信協(xié)議發(fā)送至SCADA。
采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議
實(shí)際上，SCADA系統(tǒng)會(huì)定期從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)請(qǐng)求獲取信息，例如每秒鐘請(qǐng)求一次。除了測(cè)量結(jié)果之外，信息中還包括警報(bào)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(dǎo)致變電站網(wǎng)絡(luò)組件之間存在兼容性問題。幸運(yùn)的是，標(biāo)準(zhǔn)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?cè)诠δ芎筒僮鞣矫嫒匀淮嬖诩?xì)微差異。讓我們更加詳細(xì)地逐一看看這三種通信協(xié)議吧。

采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議
Modbus于20世紀(jì)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(duì)變電站的特性。

Modbus可通過幾種不同的方式實(shí)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(jī)原則。主機(jī)發(fā)起通信，從機(jī)對(duì)發(fā)給其的消息進(jìn)行回復(fù)。在電力變電站中，SCADA是主機(jī)，通過讀取Modbus寄存器的方式，從從機(jī)OPT100請(qǐng)求獲取信息。

設(shè)置Modbus通信需要大量手動(dòng)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(shí)現(xiàn)的哪些Modbus功能以及以何種數(shù)據(jù)格式映射至哪個(gè)寄存器的哪些信息。當(dāng)Modbus設(shè)備與SCADA系統(tǒng)一同使用時(shí)，安裝技術(shù)人員必須使用來(lái)自Modbus寄存器映射的數(shù)據(jù)來(lái)配置系統(tǒng)。
采用變電站語(yǔ)言：維薩拉DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議
DNP3
DNP3協(xié)議于20世紀(jì)90年代定義，針對(duì)電力變電站以及水處理和供氣等公用事業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)。其主要在美洲地區(qū)和日本等某些亞洲國(guó)家使用。

DNP3針對(duì)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(cè)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(jī)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(bào)。

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

IEC61850
IEC 61850是一套由國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通常被看作是一種面向未來(lái)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(fù)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(cè)量設(shè)備、通信鏈路、配置等等——使用SCL（變電站配置描述語(yǔ)言）描述。其目標(biāo)是提供一種獨(dú)立于制造廠商之外的方式來(lái)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(shí)際上，變電站設(shè)計(jì)人員將SCL文件導(dǎo)入變電站數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)邏輯部分。

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