华为SUN8000500KTLMODBUS接口定义描述V41

SUN8000 500KTLMODBUS接口定义描述IssueV1.3Release date2014-03-13Huawei Technologies Co., Ltd.SUN8000 500KTLMODBUS Interface DescriptionRevision record 修订记录Date日期Revision Version修订版本Change Description修改描述2013-08-121.0initial 初稿完成2013-09-051.1新增“逆变器效率”、“零电压穿越保护”、“低电压穿越保护”、“孤岛效应保护”、“闭锁状态”、“二氧化碳减排量”2013-11-191.2新增“逆变开关机状态”、新增“驱动自检失败”大告警，同时配置两条新的小告警：“开环发波自检失败”、“漏电自检失败”、修改“柜门打开”告警级别（提示-重要）、新增“监控内部软件版本不匹配”小告警2014-03-131.3修改寄存器地址为连续寄存器地址2014-07-291.4新增“风扇故障”告警，原因ID22014-08-291.21新增小告警507-7ContentsContentsv1 介绍1-11.1 术语、简写定义1-11.2 系统要求1-22 寄存器定义2-32.1 配置参数2-32.2 系统命令2-82.3 设备特征信息2-92.4 实时采样信息2-102.5 告警信息2-112.5.1 告警寄存器区间描述2-112.5.2 告警寄存器内容描述2-113 通信协议概述3-73.1 物理层3-73.2 数据链路层3-73.2.1 寻址方式3-73.2.2 帧结构3-83.2.3 数据编码3-83.2.4 交互过程3-83.2.5 CRC校验3-83.3 应用层3-113.3.1 功能码列表3-113.3.2 异常码列表3-113.3.3 读寄存器(0X03)3-133.3.4 写单个寄存器(0X06)3-143.3.5 写多个寄存器(0X10)3-153.3.6 读设备识别码(0X2B)3-171 介绍ModBus-RTU协议是工业领域广泛使用的通讯协议，是应用于电气通信终端上的一种通用语言。通过此协议，逆变器相互之间、逆变器经由网络（例如RS485总线）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的逆变器设备可以连成工业网络，进行集中监控。协议中描述了主从节点定义方式，主节点使用各种请求方式访问其它设备的过程，从节点如何响应来自其它设备的请求，以及双方如何侦测错误并记录。它制定了消息域格局和数据内容的详细定义。随着华为逆变器业务的不断拓展，越来越多的通用或定制逆变器采用ModBus协议进行通讯，本文对华为逆变器的ModBus协议进行了描述和说明，用于规范和约束后续的第三方集成开发和定制。1.1 术语、简写定义名称描述主节点在主动通讯中，主动发起通讯的一方称之为主节点从节点在主从通讯中，被动响应命令的一方称之为从节点广播地址固定为0寄存器地址寄存器地址对应一个2字节的信息U16无符号16位整形U32无符号32位整形I16有符号16位整形I32有符号32位整形MLD多字节N/A不涉及1.2 系统要求适用机型：SUN8000 500KTL固件版本：V100R001C01SPC005 或更高 2 寄存器定义2.1 配置参数配置参数为保持型信号，设置操作中的数据将永久生效直至下一个修改。其中所有信号为RW类型，支持0X03、0X06、0X10命令。SN信号名称类型单位增益地址个数范围1日期时间U32N/A1420002031557599992RS485波特率U16N/A14200411:4800;2:9600;3:19200;3RS485校验方式U16N/A14200510:无校验;(默认)1:奇校验;2:偶校验;4RS485地址U16N/节点地址248255：预留5电网一级过压保护时间U32ms142045250 6000006电网二级过压保护时间U32ms142047250 6000007电网一级欠压保护时间U32ms142049250 6000008电网二级欠压保护时间U32ms142051250 6000009电网一级过频保护时间U32ms142053250 60000010电网二级过频保护时间U32ms142055250 60000011电网一级欠频保护时间U32ms142057250 60000012电网二级欠频保护时间U32ms142059250 60000013十分钟过压保护时间U32ms142061250 60000014电网一级过压保护点U16V100420631100%140%Vn15电网二级过压保护点U16V100420641100%140%Vn16电网一级欠压保护点U16V10042065110%100%Vn17电网二级欠压保护点U16V10042066110%100%Vn18电网一级过频保护点U16Hz100420671100%115%Fn19电网二级过频保护点U16Hz100420681100%115%Fn20电网一级欠频保护点U16Hz10042069185%100%Fn 21电网二级欠频保护点U16Hz10042070185%100%Fn 22十分钟过压保护点U16V100420711100%140%Vn23电网标准码U16N/A142072102324绝缘阻抗ISO保护点U16M10004207410.033125电网电压不平衡度保护点U16%1042075115026电网故障开机软启时间U16Sec14208912080027低电压穿越使能设置U16N/A142096100:关闭01:打开28孤岛检测使能设置U16N/A142097100:关闭01:打开29开机软启时间U16Sec14209812080030电网故障恢复并网时间U16Sec14209912060031有功功率降额U16(直接调度指令)32无功功率补偿I16N/A10004213310 = |a| = 1 (直接调度指令)33有功功率固定值输出U32kW104213420600 (直接调度指令)34无功功率固定值输出I32kVar10421362-300300 (直接调度指令)35无功功率Q/S输出I16N/A1000421381-0.60.6 (直接调度指令)36夜间无功使能U16N/A14213910:禁止1：使能37无功功率补偿方式U16N/A14217010：禁止无功输出；1：通讯调节功率因数；2：参数设置Q/S；3：参数设置功率因数；4：Q(u)特征曲线；5：功率因数特征曲线；38有功功率控制方式U16N/A14217110：禁止有功功率限制；1：通讯限制百分比%；2：参数设置绝对值kW；3：参数设置百分比；39参数设定有功功率降额百分比U16(对应有功控制方式3)40参数设定有功功率降额固定值U16kW104217310600 (对应有功控制方式2)41有功功率降额梯度U16%/s104217410.51042参数设定无功功率补偿功率因数I16N/A10004217510 = |a| 16ANo Need3205010G59-Scotland英国苏格兰240V电网 I 16ANo Need3205011G83-England英国英格兰230V电网 I 16ANo Need3205012G83-Scotland英国苏格兰240V电网 I 16ANo Need3205013CEI0-21意大利Need3205014EN50438Y2007-CZ捷克No Need3205015RD1699西班牙 系统Pn100kWNo Need3205017EN50438Y2007-NL荷兰No Need3205018C10/11比利时No Need3205019AS4777澳大利亚No Need3205020IEC61727印度No Need3205021自定义标准1预留No Need3205022自定义标准2预留No Need32060低电压穿越曲线数据详细定义：序号描述类型增益单位取值范围1LVRT曲线总点数UINT161N/A2102LVRT曲线第一点时间UINT161ms050003LVRT曲线第一点电压百分比UINT161%01004LVRT曲线第二点时间UINT161ms050005LVRT曲线第二点电压百分比UINT161%01006LVRT曲线第三点时间UINT161ms050007LVRT曲线第三点电压百分比UINT161%01008LVRT曲线第四点时间UINT161ms050009LVRT曲线第四点电压百分比UINT161%010010LVRT曲线第五点时间UINT161ms0500011LVRT曲线第五点电压百分比UINT161%010012LVRT曲线第六点时间UINT161ms0500013LVRT曲线第六点电压百分比UINT161%010014LVRT曲线第七点时间UINT161ms0500015LVRT曲线第七点电压百分比UINT161%010016LVRT曲线第八点时间UINT161ms0500017LVRT曲线第八点电压百分比UINT161%010018LVRT曲线第九点时间UINT161ms0500019LVRT曲线第九点电压百分比UINT161%010020LVRT曲线第十点时间UINT161ms0500021LVRT曲线第十点电压百分比UINT161%01002.2 系统命令系统命令信号为WO类型信号，不支持0X03查询指令，但支持0X06、0X10指令。SN信号名称类型单位增益地址个数范围1开机NULLN/A42722112关机NULLN/A42723113有功功率降额百分比指令U16对应有功控制方式1)4无功功率补偿功率因数指令I16N/A1000422211-11(对应无功补偿方式1)2.3 设备特征信息设备特征信息为RO类型信号，只支持0X03指令，不支持0X06、0X10指令；该类信号为逆变器静态配置信息，在固件版本没有更新的情况下，这些信息将保持不变。SN信号名称类型单位增益地址个数范围1逆变器额定容量U16N/A13200119:500KTL2设备电子序列号MLDN/A132005103软件版本号MLDN/A132015154MODBUS协议版本号MLDN/A132030155硬件版本号MLDN/A132205152.4 实时采样信息实时采样信息为RO类型信号，只支持0X03指令，不支持0X06、0X10指令；这类信号为动态刷新信息，反映逆变器的实时运行状态。SN信号名称类型单位增益地址个数备注1输入总功率U32kW10003225922功率柜1输入电压I16V103226113功率柜1输入电流I16A103226214功率柜2输入电压I16V103226315功率柜2输入电流I16A103226416二氧化碳减排量U32kg103230527总发电量U32kWh103230928当天发电量U32kWh103231129有功功率I32kW100032313210无功功率I32kVar100032315211功率因数I16N/A100032317112电网频率U16Hz10032318113电网AB线电压(UAB)U16V10032319114电网BC线电压(UBC)U16V10032320115电网CA线电压(UCA)U16V10032321116电网A相电流(IA)I16A132325117电网B相电流(IB)I16A132326118电网C相电流(IC)I16A132327119机内温度I161032338120绝缘阻抗值正对地U16M100032339121绝缘阻抗值负对地U16100032340122逆变器效率U16%10032341123零电压穿越保护U16N/A13234210:无1:产生24低电压穿越保护U16N/A13234310:无1:产生25孤岛效应保护U16N/A13234410:无1:产生26闭锁状态U16N/A13234510:闭锁1:非闭锁27逆变开关机状态U16N/A132346100：非命令关机01：命令关机02：开机 (Bit1 标识是否并网)28逆变器状态U16N/A13234710x0000:初始化;Initializing0x0001:绝缘阻抗检测;ISO Detecting0x0002:待机;Idle0x0100:启动;Starting0x0200:并网On-grid0x0300:关机：异常关机;Shutdown:Abnormal 0x0301:关机：指令关机;Shutdown:Forced 0x0400:调测模式Debug29逆变器开机时间U32Sec132352230逆变器关机时间U32Sec13235422.5 告警信息2.5.1 告警寄存器区间描述告警GroupID说明寄存器地址0XFF00监控告警500000X0000主控制柜告警500010X0001500020X0002500030X0003500040X0004500050X0005500060X0006500070X0007500080X0008500090X0009500100X000A500110X000B500120X000C500130X000D500140X000E500150X000F50016Reserved50017告警GroupID说明寄存器地址0XFF00监控告警501000X0000功率柜1告警501010X0001501020X0002501030X0003501040X0004501050X0005501060X0006501070X0007501080X0008501090X0009501100X000A501110X000B501120X000C501130X000D501140X000E501150X000F50116Reserved50117告警GroupID说明寄存器地址0XFF00监控告警502000X0000功率柜2告警502010X0001502020X0002502030X0003502040X0004502050X0005502060X0006502070X0007502080X0008502090X0009502100X000A502110X000B502120X000C502130X000D502140X000E502150X000F50216Reserved502172.5.2 告警寄存器内容描述GroupIDBit告警名称告警ID原因ID级别产生原因0X00000X01软件版本不匹配5042重要1、升级错误；0X02软件版本不匹配5043重要1、升级错误；0X03系统故障4001重要1、逆变器内部电路故障；2、控制软件异常；0X08风扇故障3202重要1、风扇超出使用寿命，2、由于积灰导致风扇故障；3、风扇损坏；4、检测电路异常；0X09温度过高3212重要1、逆变器安装位置不通风；2、环境温度过高；3、内部风扇工作异常；0X0A系统故障40031次要载波同步线连接异常0X0B风扇故障3201重要1、风扇超出使用寿命，2、由于积灰导致风扇故障；3、风扇损坏；4、检测电路异常；0X0CSPI通讯异常3221重要1、软件运行异常；2、SPI硬件异常；0X0D系统故障4004重要1、逆变器检测电路异常0X0E系统故障40026重要1、EEPROM损坏2、软件读写失败0X00010X00绝缘阻抗低3131重要1、光伏阵列对地短路；2、光伏阵列所处环境空气潮湿；0X02系统故障40020重要1、直流侧接地；2、接地检测设备故障；0X03系统故障40030重要1、多次检测到并网接触器失效；0X04软件版本不匹配5045重要1、升级错误；0X05软件版本不匹配5047次要1、PS模块硬件版本不一致导致0X07浪涌保护器故障4081次要1、逆变器内部浪涌保护器发生故障；0X08浪涌保护器故障4082次要1、逆变器内部浪涌保护器发生故障；0X0D直流电路异常2002重要1、逆变器输入突然断开；2、光伏阵列受到遮挡导致输出功率急剧变化；0X0E浪涌保护器故障4083次要1、逆变器内部浪涌保护器发生故障；0X00020X01PV反向1201重要1、组串极性接反；0X09DC输入电压高1031重要1、光伏阵列配置错误，串联个数过多，开路电压高于逆变器最大输入端电压；0X0CPS永久性故障4121重要PS1模块在2个小时内，连续产生10次故障0X0DPS永久性故障4122重要PS2模块在2个小时内，连续产生10次故障0X00030X02PV反向1202重要1、组串极性接反；0X00040X00直流电路异常2009重要电网电压急剧变化，导致逆变器输入能量短时间无法泄放，使得内部电压升高而产生保护；0X01直流电路异常2003重要1、逆变器输入突然断开；2、光伏阵列受到遮挡导致输出功率急剧变化；0X03直流电路异常20016重要1.逆变器检测电路异常；2.SPI通讯异常；0X04直流电路异常20010重要电网三相出现严重不平衡，导致逆变器内部控制电路短暂跟不上变化而产生保护；0X05直流电路异常20011重要电网电压急剧变化，导致逆变器输入能量短时间无法泄放，使得内部电压升高而产生保护；0X00050X00逆变电路异常2024重要1、电网电压急剧变化，导致控制失稳，产生软件过流保护；0X03逆变电路异常2027重要1、电网急剧变化如短路等，导致逆变输出电流瞬间过大，引起硬件保护；0X06系统故障4003重要1、直流传感器故障；2、检测电路故障；0X0A逆变电路异常20213重要1、PV功率不足，导致电容电压无法维持；2、电网电压变化或波形变化导致跟踪检测失效；0X0D直流电路异常20017重要1、配置参数与逆变器实际的连接方式不一致；0X00060X01逆变电路异常20216重要电网电流中直流电流分量超过允许范围0X02电网频率异常3051重要1、电网频率超出允许的工作范围0X03电网频率异常3053重要1、电网频率超出允许的工作范围0X04孤岛保护3001提示1、电网掉电，触发逆变器防孤岛保护；0X05系统故障40021重要1、并网接触器失效；2、接触器控制及检测电路异常；0X06逆变电路异常20217重要电网波形谐波过大或突变导致瞬时锁相异常；0X07电网电压异常3017重要电网电压低于允许范围0X08电网电压异常3018重要电网电压低于允许范围0X09电网电压异常3019重要电网电压低于允许范围0X0A电网电压异常30110重要电网电压低于允许范围0X0B电网电压异常30111重要电网电压低于允许范围0X0C电网电压异常30112重要电网电压低于允许范围0X00070X06电网频率异常3052重要1、电网频率超出允许的工作范围0X07电网频率异常3054重要1、电网频率超出允许的工作范围0X08电网电压异常30128重要电网电压不平衡度超过参数设定允许值0X09电网电压异常30129重要1、电网停电2、交流线路或交流断路器断开0X0A接地异常3261重要对于PV接地系统，光伏阵列正负端接地不可靠或断开；对于PV不接地系统，光伏阵列正负端接地或对地阻抗低；0X0C系统故障40010重要1、多次发生功率不平衡告警；0X00080X00逆变电路异常2021重要1、逆变输出短路；2、PowerStack硬件电路故障；0X01逆变电路异常2022重要1、逆变输出短路；2、PowerStack硬件电路故障；0X03单机运行4131提示1.“主/从系统”参数设置为单机。0X06系统故障40011重要1、电网电压严重不平衡； 2、电流传感器故障；0X08电网电压异常30119重要电网电压高于允许范围0X0A驱动自检失败4141重要PS控制板、电源板、或者是线缆连接异常0X0B驱动自检失败4142重要PS功率部件异常0X0C温度过高32115重要1、电感温度检测电路故障；2、功率降额功能失效；0X00090X00输入支路断路器异常4111提示1、PV输入电流过大；2、逆变器内部短路；0X01直流断路器断开4091重要1、输入断路器断开；0X02温度过高3213重要1、逆变器安装位置不通风；2、环境温度过高；3、内部风扇工作异常；0X03温度过高3214重要1、逆变器安装位置不通风；2、环境温度过高；3、内部风扇工作异常；0X04温度过高3215重要1、逆变器安装位置不通风；2、环境温度过高；3、内部风扇工作异常；0X05系统故障4006重要1、电路板松动；0X07系统故障4008重要1、接触器故障；2、检测电路故障；0X08辅助电源异常4101提示1、48V电源异常；0X09辅助电源异常4102提示1、48V电源异常；0X0A内部通讯故障5023重要1、逆变器通信电路受到干扰；2、通讯电路损坏；3、内部通讯地址设置错误；0X0B内部通讯故障5024重要1、逆变器通信电路受到干扰；2、通讯电路损坏；3、内部通讯地址设置错误；0X0C辅助电源异常4103重要采样控制板电源电压不在正常范围内，可能原因有：1.板内电源芯片故障；2.检测电路故障；0X0E环境温度低4021提示1、环境温度过低；2、温度传感器异常；0X0F环境湿度高4031提示1、逆变器运行环境潮湿；2、湿度传感器异常； 0X000A0X00温度过高32113提示1、环境温度高；2、室内通风不良0X01加热器故障4041提示1、加热器工作异常；0X05紧急关机4051重要1、紧急关机按钮被触发；0X06柜门打开4061重要1、机柜门被打开；0X07交流总断路器断开4071重要1、交流总断路器断开；0X08逆变电路异常20218重要输入功率不足，导致逆变器软启动失败；0X0A电网电压异常30120重要电网电压高于允许范围0X0B电网电压异常30121重要电网电压高于允许范围0X0C电网电压异常30122重要电网电压高于允许范围0X0D电网电压异常30123重要电网电压高于允许范围0X0E电网电压异常30124重要电网电压高于允许范围0X0F电网电压异常30125重要电网电压高于允许范围0XFF000X08内部通讯故障5021次要1、逆变器通信电路受到干扰；2、通讯电路损坏；3、内部通讯地址设置错误；0X09模块地址冲突5031次要1、多于两个模块设置地址相同；0X0A软件版本不匹配5041次要1、升级错误；0X0B内部通讯故障5022次要1、逆变器通信电路受到干扰；2、通讯电路损坏；3、内部通讯地址设置错误；0X0E软件版本不匹配5046提示监控内部软件版本不匹配3 通信协议概述ModBus通信协议分为如下几层，分层进行描述：图 1 能源ModBus协议层次图3.1 物理层通过串口以二线RS-485通讯；波特率可以为4800、9600、19200；采用RTU方式传输，异步方式，1个起始位，8个数据位， 1个校验位，1个停止位，共11位； SUN8000采用无校验方式。3.2 数据链路层3.2.1 寻址方式协议支持单播和广播方式，地址分配规则如下表所示：广播地址从节点地址保留012472482553.2.2 帧结构地址功能码数据CRC校验码1 byte1 byte2N byte2 byte注1：最大帧长不大于256个字节；注2：CRC校验码低字节在前，高字节在后；本文中所有帧结构的定义，仅包含功能码和数据部分；3.2.3 数据编码MODBUS 使用一个big-Endian 表示地址和数据项。这意味着当发送多个字节时，首先发送最高有效位。例如：寄存器大小值16比特0x1234发送的第一字节为0x12 然后0x343.2.4 交互过程在任何方式下，通讯过程均由主节点发起，从节点不主动发起通信。在单播方式下，采用一问一答的方式，从节点响应主节点的命令。主节点在5Sec内没有收到从节点的应答则认为通讯超时。在广播方式下，从节点只接收主节点下发的命令，不响应主节点下发的命令帧。3.2.5 CRC校验CRC校验范围为CRC字段前所有字节的校验，采用16位CRC校验。实现的参考代码如下：static unsigned char auchCRCHi = 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80,0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00,0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81,0x40 ;/* 低位字节的CRC 值*/static char auchCRCLo = 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7,0x05, 0xC5, 0xC4,0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB,0x0B, 0xC9, 0x09,0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE,0xDF, 0x1F, 0xDD,0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2,0x12, 0x13, 0xD3,0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32,0x36, 0xF6, 0xF7,0x37, 0xF5,