在分布式能源（如光伏、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)）并網(wǎng)場(chǎng)景中，通信協(xié)議需滿足設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、調(diào)度協(xié)同等核心需求，不同協(xié)議因設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，適用于從設(shè)備層到調(diào)度層的不同層級(jí)。以下按 “國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議”“工業(yè)通用協(xié)議”“國內(nèi)自主標(biāo)準(zhǔn)” 三大類別，梳理主流通信協(xié)議及其應(yīng)用場(chǎng)景：

一、國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（主流且通用性強(qiáng)）

這類協(xié)議由國際電工委員會(huì)（IEC）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）等制定，具備跨廠商兼容性、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的特點(diǎn)，是分布式能源并網(wǎng)（尤其是中大型項(xiàng)目、跨國項(xiàng)目）的首選。

1. IEC 61850 系列

核心定位：智能電網(wǎng)（含分布式能源）的 “通用語言”，面向變電站、分布式能源集群、微電網(wǎng)的全景通信協(xié)議。

適用場(chǎng)景：

中高壓分布式能源并網(wǎng)（如 10kV 光伏電站、儲(chǔ)能電站）；

需實(shí)現(xiàn) “設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) + 實(shí)時(shí)控制 + 故障錄波” 的場(chǎng)景（如微電網(wǎng)協(xié)同控制、故障穿越信號(hào)傳輸）。

核心功能：

采用 “面向?qū)ο蟆?建模，可統(tǒng)一描述光伏逆變器、儲(chǔ)能 PCS、保護(hù)裝置等設(shè)備的參數(shù)（如電壓、功率、SOC）；

支持GOOSE 報(bào)文（通用面向?qū)ο笞冸娬臼录河糜诳焖賯鬏旈_關(guān)狀態(tài)、故障告警等實(shí)時(shí)信號(hào)，傳輸時(shí)延≤1ms，滿足故障穿越（LVRT/HVRT）的毫秒級(jí)響應(yīng)需求；

支持MMS 報(bào)文（制造報(bào)文規(guī)范）：用于傳輸歷史數(shù)據(jù)、參數(shù)配置指令（如有功功率調(diào)節(jié)、無功補(bǔ)償設(shè)置）；

兼容邊緣計(jì)算：可與分布式能源的邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)預(yù)處理（如諧波分析、異常過濾）后再上傳云端。

優(yōu)勢(shì)：標(biāo)準(zhǔn)化程度最高，支持多廠商設(shè)備無縫互聯(lián)，適合復(fù)雜分布式能源系統(tǒng)（如多類型電源聚合的虛擬電廠）。

2. IEC 60870-5 系列

核心定位：面向調(diào)度主站與遠(yuǎn)方終端（RTU/FTU） 的遠(yuǎn)程監(jiān)控協(xié)議，是電力系統(tǒng)調(diào)度通信的經(jīng)典協(xié)議。

關(guān)鍵子協(xié)議：

IEC 60870-5-101：基于串口（RS485/RS232）的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，適用于小規(guī)模分布式能源（如 380V 戶用光伏）的本地監(jiān)控；

IEC 60870-5-104：基于 TCP/IP 的廣域通信協(xié)議，是 101 協(xié)議的 “網(wǎng)絡(luò)版”，適用于分布式能源與區(qū)域調(diào)度中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互（如向電網(wǎng)調(diào)度上傳有功功率、電壓數(shù)據(jù)）。

適用場(chǎng)景：

分布式能源需接入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)（如省級(jí) / 市級(jí)調(diào)度）的場(chǎng)景；

對(duì)實(shí)時(shí)性要求中等（數(shù)據(jù)上傳周期 1~10 秒）、以 “遙測(cè)（如功率）、遙信（如設(shè)備狀態(tài)）、遙控（如啟停指令）” 為核心需求的場(chǎng)景。

優(yōu)勢(shì)：成熟穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，廣泛兼容國內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)；缺點(diǎn)是對(duì)復(fù)雜設(shè)備（如儲(chǔ)能 PCS）的精細(xì)化建模支持較弱。

3. IEEE 1547 相關(guān)協(xié)議

核心定位：美國電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）制定的分布式能源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其配套通信協(xié)議聚焦分布式電源與配電網(wǎng)的互動(dòng)控制。

適用場(chǎng)景：

北美市場(chǎng)或采用 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的分布式能源項(xiàng)目（如工商業(yè)光伏、儲(chǔ)能變流器）；

需實(shí)現(xiàn) “孤島檢測(cè)、功率調(diào)節(jié)、故障穿越” 等并網(wǎng)控制功能的場(chǎng)景。

核心功能：定義了分布式電源與配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信接口，支持頻率 / 電壓調(diào)節(jié)指令的雙向傳輸（如配網(wǎng)側(cè)下發(fā)有功限制指令，分布式電源上傳響應(yīng)狀態(tài)）。

二、工業(yè)通用協(xié)議（低成本、易部署）

這類協(xié)議設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、兼容性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，適合中小規(guī)模分布式能源（如戶用光伏、小型儲(chǔ)能） 的設(shè)備層通信（如逆變器與本地監(jiān)控屏、邊緣網(wǎng)關(guān)的互聯(lián)）。

1. Modbus 系列

核心定位：最普及的工業(yè)通信協(xié)議之一，分為 “串口版” 和 “網(wǎng)絡(luò)版”，適用于設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或小范圍組網(wǎng)通信。

關(guān)鍵子協(xié)議：

Modbus RTU：基于串口（RS485），傳輸速率 9600~115200bps，適合短距離（≤1200 米）、低帶寬場(chǎng)景（如光伏逆變器與本地?cái)?shù)據(jù)采集器的連接）；

Modbus TCP：基于以太網(wǎng)（TCP/IP），傳輸速率更高（10/100Mbps），支持遠(yuǎn)程訪問（如通過網(wǎng)關(guān)接入云平臺(tái)），是當(dāng)前分布式能源設(shè)備（如儲(chǔ)能 PCS、充電樁）的主流選擇。

適用場(chǎng)景：

小規(guī)模分布式能源（如 500kW 以下光伏電站）的本地監(jiān)控；

對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高（數(shù)據(jù)上傳周期 1~5 秒）、僅需傳輸基礎(chǔ)參數(shù)（電壓、電流、功率）的場(chǎng)景。

優(yōu)勢(shì)：協(xié)議簡(jiǎn)單、開發(fā)成本低，幾乎所有逆變器、傳感器廠商均支持；缺點(diǎn)是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)模型，不同廠商需自定義寄存器地址，大規(guī)模組網(wǎng)時(shí)兼容性易出問題。

2. DNP3（Distributed Network Protocol 3.0）

核心定位：面向配電自動(dòng)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控的工業(yè)協(xié)議，由美國電力科學(xué)研究院（EPRI）主導(dǎo)制定，比 Modbus 更適合電力場(chǎng)景。

適用場(chǎng)景：

戶外分布式能源（如光伏電站、風(fēng)電小機(jī)組）的遠(yuǎn)程監(jiān)控，尤其適合惡劣環(huán)境（抗電磁干擾、誤碼率低）；

需實(shí)現(xiàn) “數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)傳輸” 的場(chǎng)景（如故障告警優(yōu)先于普通遙測(cè)數(shù)據(jù)）。

核心功能：支持?jǐn)?shù)據(jù)分片傳輸、斷點(diǎn)續(xù)傳，具備完善的錯(cuò)誤校驗(yàn)機(jī)制，可遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)（如修改逆變器功率限制值）。

三、國內(nèi)自主標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（適配國內(nèi)電網(wǎng)）

這類協(xié)議由我國能源行業(yè)（如國家能源局、國家電網(wǎng)）制定，充分適配國內(nèi)電網(wǎng)架構(gòu)和調(diào)度需求，是國內(nèi)分布式能源并網(wǎng)的 “必選或優(yōu)選” 協(xié)議。

1. DL/T 645 《多功能電能表通信協(xié)議》

核心定位：我國電能計(jì)量領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)，適用于分布式能源的電能計(jì)量與數(shù)據(jù)采集（如光伏電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、儲(chǔ)能充放電電能計(jì)量）。

適用場(chǎng)景：

分布式能源并網(wǎng)點(diǎn)的電能表與數(shù)據(jù)采集終端（DTU）的通信；

電網(wǎng)企業(yè)對(duì)分布式能源的電費(fèi)結(jié)算、發(fā)電量考核場(chǎng)景。

核心功能：支持采集有功電能、無功電能、電壓 / 電流有效值、功率因數(shù)等計(jì)量數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)凍結(jié)（如每日零點(diǎn)凍結(jié)發(fā)電量）、事件記錄（如電表停電事件）功能。

2. Q/GDW 系列規(guī)范（國家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

核心定位：國家電網(wǎng)針對(duì)分布式能源并網(wǎng)制定的企業(yè)級(jí)協(xié)議，是國內(nèi)電網(wǎng)接入的 “強(qiáng)制性適配規(guī)范”。

關(guān)鍵協(xié)議：

Q/GDW 1376.1 《電力用戶用電信息采集系統(tǒng) 第 1 部分：總則》：規(guī)定了分布式能源（如光伏用戶）與用電信息采集系統(tǒng)的通信接口，支持 Modbus TCP、DL/T 645 等協(xié)議的適配；

Q/GDW 212 《電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議》：適用于分布式能源的負(fù)荷監(jiān)控（如工商業(yè)光伏的消納監(jiān)測(cè)），支持雙向數(shù)據(jù)傳輸（如電網(wǎng)下發(fā)負(fù)荷控制指令）。

適用場(chǎng)景：國內(nèi)接入國家電網(wǎng) / 南方電網(wǎng)的分布式能源項(xiàng)目，尤其是需參與 “需求響應(yīng)”“有序并網(wǎng)” 的項(xiàng)目（如峰谷電價(jià)時(shí)段的儲(chǔ)能充放電控制）。

3. GB/T 34930 《微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》配套協(xié)議

核心定位：我國微電網(wǎng)領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)，其配套通信協(xié)議聚焦微電網(wǎng)內(nèi)分布式能源（光伏、儲(chǔ)能、負(fù)荷）的協(xié)同控制。

適用場(chǎng)景：微電網(wǎng)系統(tǒng)（如園區(qū)微電網(wǎng)、海島微電網(wǎng)），支持光伏、儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)等多類型電源的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn) “離網(wǎng) / 并網(wǎng)切換”“功率均衡分配” 等功能。

四、協(xié)議選擇的核心考量因素

分布式能源并網(wǎng)時(shí)，需根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、接入電壓等級(jí)、調(diào)度需求、設(shè)備兼容性選擇協(xié)議，具體參考以下維度：

總結(jié)

分布式能源并網(wǎng)的通信協(xié)議需形成 “設(shè)備層 - 邊緣層 - 調(diào)度層” 的完整鏈路：

設(shè)備層（逆變器、儲(chǔ)能 PCS）：以 Modbus TCP、DL/T 645 為主，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集；

邊緣層（微電網(wǎng)控制器、邊緣網(wǎng)關(guān)）：以 IEC 61850 為主，實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)同控制；

調(diào)度層（區(qū)域調(diào)度中心、電網(wǎng)云平臺(tái)）：以 IEC 60870-5-104、Q/GDW 系列為主，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)度指令下發(fā)。

實(shí)際應(yīng)用中，常采用 “多協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)” 解決不同協(xié)議的互通問題（如將 Modbus 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 IEC 61850 格式上傳至調(diào)度系統(tǒng)），確保數(shù)據(jù)全鏈路的完整性和實(shí)時(shí)性。

審核編輯 黃宇