采用变电站语言：维萨拉DGA监测系统中的标准化通信协议

采用变电站语言：维萨拉DGA监测系统中的标准化通信协议

确保不同设备之间可以互相交流并非总是易事，因此维萨拉Optimus™溶解气体（DGA）监测系统OPT100支持三种*常用的通信协议——帮助从变电站收集来的关键数据到达其需要去的位置。

当在一个变电站内安装OPT100监测系统时，其即接入变电站的SCADA（数据采集与监视控制）系统。该系统处理监测系统收集来的测量数据，一般在来自每次油分析的10到50个测量值之间。测量结果通过机器对机器通信协议发送至SCADA。

实际上，SCADA系统会定期从监测系统请求获取信息，例如每秒钟请求一次。除了测量结果之外，信息中还包括警报和系统状态等内容。

目前有几种适用于SCADA通信的不同通信协议。在过去，制造厂商往往定义自己的通信协议，这就导致变电站网络组件之间存在兼容性问题。幸运的是，标准化技术已将目前在用的不同协议种数范围缩小了，提高了协议之间的互操作性。如果变电站组件不支持与变电站SCADA系统相同的协议，则需要配备协议转换器 。

OPT100支持三种*常用的通信协议：Modbus、DNP3和IEC 61850。尽管这些协议均可用于将基本信息从OPT100传输至SCADA系统，但它们在功能和操作方面仍然存在细微差异。让我们更加详细地逐一看看这三种通信协议吧。

采用变电站语言：维萨拉DGA监测系统中的标准化通信协议
Modbus于20世纪70年代定义，是这三种协议中*老的一种。尽管其特征集特性不多，但仍然被广泛使用。这是一种通用型协议，没有特定针对变电站的特性。

Modbus可通过几种不同的方式实现。OPT100提供*常见的两种方式：Modbus RTU，带有作为硬件层使用的RS-485，以及以太网上的Modbus TCP。Modbus通信基于主从机原则。主机发起通信，从机对发给其的消息进行回复。在电力变电站中，SCADA是主机，通过读取Modbus寄存器的方式，从从机OPT100请求获取信息。

设置Modbus通信需要大量手动操作。Modbus接口描述（通常称为寄存器映射）是一份用户可读文件，其中说明了实现的哪些Modbus功能以及以何种数据格式映射至哪个寄存器的哪些信息。当Modbus设备与SCADA系统一同使用时，安装技术人员必须使用来自Modbus寄存器映射的数据来配置系统。
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DNP3
DNP3协议于20世纪90年代定义，针对电力变电站以及水处理和供气等公用事业应用设计。其主要在美洲地区和日本等某些亚洲国家使用。

DNP3针对串联通信和以太网接口定义，有几种功能支持变电站特定特性。DNP3接口描述参见与设备一同交付的设备配置文件中予以说明，其中说明了所有的通信参数、可用功能和测量信息。配置文件可以用户可读格式查看，或者上传至SCADA系统，方便后续配置。

在DNP3协议中，SCADA系统是主机站，OPT100是分站。DNP3主要在主从模式下使用，但DNP3分站也可以发起几种类型的通信，例如发送警报。

OPT100提供一个基于以太网的DNP3接口—— 相关详细描述可参见OPT100 DNP3设备配置文件。
IEC61850
IEC 61850是一套由国际电工委员会（IEC）制定的变电站自动化设计标准，通常被看作是一种面向未来的解决方案。其包含参考体系架构以及几种协议和数据模型，比Modbus和DNP3协议复杂得多。其主要思想是所有的变电站组件——变压器、开关、继电器、测量设备、通信链路、配置等等——使用SCL（变电站配置描述语言）描述。其目标是提供一种独立于制造厂商之外的方式来描述和操作变电站。

在IEC 61850文本中，OPT100被称为智能电子设备（IED）。IED始终包含一套SCL描述说明文件。实际上，变电站设计人员将SCL文件导入变电站数据库并配置必要的参数，然后将配置好的文件上传至OPT100，使其成为变电站功能的一个逻辑部分。