在电力系统中,串口通信适合近距离,相较于网络通信,串口更加安全,通常用于现场设备数据采集和控制。串口通信协议有很多,包括Modbus RTU、IEC101、IEC103、DLT645、DLT698、Profibus、DNP3、CAN总线等。

如果要选一个最常用,当属Modbus RTU,其次是IEC系列(IEC101、IEC103)和DLT系列(DLT645、DLT698),他们分别代表了不同的业务场景和需求,下面详细分析:

Modbus RTU

Modbus RTU在电力系统中最常用,在工业系统应用更广泛,它代表了现场工业设备与控制系统的通信交互(数据采集和控制)。

特点

  • 协议是主从式(Master-Slave)串行通信协议。

  • 物理层通常基于RS-485(也可用于RS-232)。

  • 波特率通常默认9600bps、19200bps(最高可达115200bps)。

  • 校验方式默认是CRC-16(循环冗余校验)。

  • 功能码常用0x03(读保持寄存器)、0x06(写单个寄存器)。

  • 开放免费,无需授权,数据明文传输。

应用

  • 工业等传感器数据采集

  • SCADA监控(与PLC、RTU通信)

  • 光伏逆变器、储能系统控制

DLT系列(DLT645 和 DLT698)

DLT系列更具代表性,它代表了电表相关的通信,如系统与电表的通信(数据采集和控制)、集中器和电表的通信、系统与集中器通信。

特点

  • 协议类型也是主从式(Master-Slave),专用于电能表,其中DLT698还支持连接式通信。

  • 物理层采用RS-485,其中DLT698也可以采用以太网。

  • 波特率有1200bps~9600bps(其中DLT645默认2400,DLT698默认9600)。

  • 采用数据标识来描述电表的属性,如00000100表示正向有功总电能

  • DLT645采用模和校验,DLT698采用帧头校验和整帧校验

应用

  • 智能电表、集中器等数据采集(如国网/南网抄表系统)

  • 费控电能表(远程拉合闸、费率切换)

IEC系列(IEC101和IEC103)

IEC系列主要代表了变电站的通信,包括变电站监控、继电保护等。

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特点

  • 协议类型是主从式(Master-Slave),IEC101主要用于变电站监控,IEC103主要用于继电保护设备。

  • 物理层采用RS-485,其中IEC103也支持网络通信。

  • IEC101数据类型支持四遥,遥测(YC)、遥信(YX)、遥控(YK)、遥调(YT)。

应用

IEC101

  • 变电站自动化系统(与RTU、保护装置通信)

  • 调度主站与子站通信

IEC103

  • 微机保护装置(如线路保护、变压器保护)

  • 故障录波器数据传输

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