一、項(xiàng)目背景

某光伏電站需要對并網(wǎng)逆變器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度主站。逆變器設(shè)備采用Modbus RTU協(xié)議通信，輸出直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、輸出功率、發(fā)電量、設(shè)備狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。調(diào)度主站系統(tǒng)采用IEC 60870-5-104規(guī)約作為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

項(xiàng)目要求在不影響逆變器原有通信與控制的條件下，將其接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”四遙功能。

二、解決方案

選用上海仰科VFBOX協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（型號：VB301-1110，支持1網(wǎng)口、1串口、4G無線），實(shí)現(xiàn)：

通過RS485采集逆變器Modbus數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換為IEC 104規(guī)約數(shù)據(jù)模型

通過4G無線網(wǎng)絡(luò)（或以太網(wǎng)）上傳至104主站

該網(wǎng)關(guān)支持104服務(wù)端與客戶端兩種模式，適用于本地網(wǎng)絡(luò)或遠(yuǎn)程無線接入場景。

三、硬件連接與配置

1.現(xiàn)場接線

逆變器RS485接口 →網(wǎng)關(guān)COM1（A-A、B-B）

網(wǎng)關(guān)安裝SIM卡（移動(dòng)/聯(lián)通/電信），連接4G天線

電源：DC 12V/24V接入網(wǎng)關(guān)V+、V-

網(wǎng)關(guān)通過導(dǎo)軌安裝于逆變器就近電柜內(nèi)

2.本地調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

電腦IP設(shè)置為192.168.1.198

網(wǎng)關(guān)默認(rèn)IP192.168.1.199（可通過FUN鍵恢復(fù)）

使用網(wǎng)線直連網(wǎng)關(guān)，通過VFBOX Studio進(jìn)行配置

四、VFBOX Studio配置步驟

1.新建工程并添加逆變器設(shè)備

打開VFBOX Studio →新建工程 →設(shè)備類型選擇VB301-1110

“新建設(shè)備” →選擇“Modbus RTU”驅(qū)動(dòng)

設(shè)備名稱可設(shè)為INV1

配置串口參數(shù)（與逆變器一致，如9600,8,N,1）

設(shè)置逆變器Modbus地址（如站號=1）

2.添加逆變器數(shù)據(jù)點(diǎn)

根據(jù)逆變器協(xié)議手冊，添加關(guān)鍵參數(shù)并映射為104規(guī)約點(diǎn)表：

提示：添加第一個(gè)點(diǎn)后可手動(dòng)修改地址，后續(xù)點(diǎn)地址會(huì)自動(dòng)遞增。

3.配置IEC 104服務(wù)

進(jìn)入“服務(wù)” → “IEC104”

啟用104服務(wù)，端口保持2404

公共地址設(shè)置（如11），與主站一致

周期上報(bào)間隔設(shè)為10（秒）

歸一化數(shù)據(jù)類型選Float

上報(bào)變化精度可設(shè)為0.5（數(shù)據(jù)變化超5%立即上報(bào)）

4.配置4G無線連接主站（客戶端模式）

因現(xiàn)場無有線網(wǎng)絡(luò)，啟用“to Cloud”功能：

啟用“啟用”與“啟用 to Cloud”均為Yes

遠(yuǎn)程服務(wù)器IP/端口填寫主站104服務(wù)地址（如120.120.120.100:2404）

注冊幀可設(shè)為電站編號（十六進(jìn)制格式，如31 32 33表示“123”）

保存并下載工程至網(wǎng)關(guān)

五、主站對接與通信測試

1.本地測試（使用PMA軟件）

在電腦上運(yùn)行PMA軟件，選擇“IEC870-5-104規(guī)約”

從站IP設(shè)為網(wǎng)關(guān)IP192.168.1.199，主站IP為電腦IP

公共地址設(shè)為11

連接后發(fā)送總召命令（TI=100），查看是否正常接收逆變器數(shù)據(jù)

2.實(shí)際主站對接

主站系統(tǒng)建立104連接，指向網(wǎng)關(guān)4G網(wǎng)絡(luò)IP（由運(yùn)營商分配）

導(dǎo)入點(diǎn)表（地址與網(wǎng)關(guān)配置一一對應(yīng)）

建立連接后，網(wǎng)關(guān)自動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)，支持周期上報(bào)與變化上報(bào)

主站可下發(fā)遙控指令（如遠(yuǎn)程啟停逆變器）

六、項(xiàng)目成效

快速接入：1天內(nèi)完成單臺(tái)逆變器接入調(diào)試

穩(wěn)定可靠：網(wǎng)關(guān)工業(yè)級設(shè)計(jì)，適應(yīng)戶外柜環(huán)境，4G鏈路自動(dòng)重連

標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)：完全符合IEC 104規(guī)約，通過電力行業(yè)檢測

擴(kuò)展靈活：支持多臺(tái)逆變器通過同一網(wǎng)關(guān)接入，節(jié)省成本

維護(hù)方便：支持遠(yuǎn)程配置更新與故障診斷

七、注意事項(xiàng)

地址規(guī)劃：104地址需嚴(yán)格按類型劃分，避免沖突

數(shù)據(jù)精度：浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)注意字節(jié)順序（可在設(shè)備屬性中調(diào)整）

4G信號：安裝前測試現(xiàn)場信號強(qiáng)度，必要時(shí)加裝天線

安全策略：建議在主站與網(wǎng)關(guān)之間設(shè)置通信加密與認(rèn)證機(jī)制

八、技術(shù)支持

詳細(xì)配置可參考：《采集modbus設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)104協(xié)議使用說明》

網(wǎng)關(guān)通用功能請參閱：《VFBOX網(wǎng)關(guān)采集和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)使用說明》

審核編輯 黃宇