光伏系统安全控制方法、设备及系统技术方案

本申请提供一种在电力线载波(power line communication,PLC)通信系统中的安全控制方法、装置及系统。该方法包括：通信从机接收来自通信主机的查询帧，所述查询帧包含查询命令或控制命令，以及目标通信从机的通信地址信息；当所述通信从机在给定的时间间隔内未收到所述查询帧时，所述通信从机判定本机与所述通信主机间的通信异常，对其操控的光伏板采取断电保护操作；若在所述通信从机对光伏板采取断电保护操作后，又收到了所述查询帧，则判定所述通信从机与所述通信主机间的通信恢复正常，所述通信从机取消所述断电保护操作。

Safety control method, equipment and system of photovoltaic system

This application provides a security control method, device and system in power line communication (PLC) communication system. The method includes: a communication slave receives a query frame from a communication host, the query frame including a query command or control command, and the communication address information of the target communication from the machine; when the communication from the machine does not receive the query frame at a given time interval, the pass reader determines the machine and the communication host. The communication between the communication slave and the communication host is restored to normal, and the communication from the machine cancels the interruption protection operation of the communication slave.

【技术实现步骤摘要】
光伏系统安全控制方法、设备及系统
本申请涉及通信系统领域，尤其涉及一种电力线载波(powerlinecommunication,PLC)通信系统中的心跳保护安全控制的方法、装置及系统等。
技术介绍
太阳能发电系统包括逆变器、光伏板和优化器等部件。每一个或者两个光伏板由一个优化器进行操控，每个优化器的输出再串联起来组成一个直流高压组串，连接到逆变器。逆变器和优化器之间通过电力线载波(powerlinecommunication,PLC)通信来传递信息，其中逆变器是PLC通信主机，优化器是PLC通信从机。逆变器与优化器之间会通过PLC通信进行业务查询、命令控制等信息交互操作。每个优化器的直流输出，都会接受逆变器来控制可调输出，使直流总线电压保持在合适的范围内，所以PLC通信的可靠性尤为重要。为了保证通信可靠性，一般都会有一套心跳保护机制用于检测逆变器和优化器之间的通信状态。心跳保护机制是通信系统中用来判定设备间通信是否正常的安全监控机制。在这一机制中，主机会定时向从机发送“心跳帧”，从机在接收到心跳帧后会向主机发送反馈，以告知主机通信连接正常。如果主机没有收到反馈信息，则会采取如尝试重新连接等补救措施。在一些系统中，从机在接收到心跳帧后不会向主机发送反馈，而是自行根据是否接到心跳帧判断通信是否异常，并在从机端做出相应操作。在现有的光伏系统心跳保护机制中，逆变器会发送心跳帧，优化器在接收到心跳帧后，认为本机和主机通信正常；如果在给定时间间隔内优化器没有收到查询帧，则会认为通信异常。但是，在这种安全机制下，心跳帧会占用一部分总线带宽，影响通信速率，严重时可能会影响正常业务查询。同时总线占用可能会导致信道质量差，引起心跳异常，从而误触发心跳机制的安全保护措施。因此，心跳保护机制的总线带宽占用，成了亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本申请创造性的提出了一种PLC(powerlinecommunication)系统通信安全控制方法，利用常规的业务查询帧来实现心跳帧的功能，以解决心跳保护机制对总线带宽的占用问题，从而避免了通信信道质量变差和心跳异常等情况。第一方面，本申请提供了一种PLC通信系统中的通信从机设备。所述通信从机包括处理单元和PLC信号收发电路。所述PLC信号收发电路用于收发PLC信号。所述处理单元用于操控一个或多个光伏板，并通过所述PLC信号收发电路接收通信主机发送的查询帧信息，以及通过所述PLC信号收发电路发送对所述查询帧的响应信息。所述查询帧包含了查询命令或控制命令。所述查询帧还包括目标通信从机的通信地址信息，用以让通信从机确定自身是否是命令对象。所述处理单元还用于在查询帧中的地址与本机地址相同的情形下，响应查询帧中的查询命令或控制命令。当所述处理单元在给定时间间隔(根据业务情况自定义时长)内未收到所述查询帧时，会判定本机与通信主机间通信异常，对本机所控制的光伏板采取断电保护操作。通信主机发送查询帧会被设定一个设定发送时间间隔，所述的给定时间间隔应大于所述查询帧设定发送时间间隔。这样，查询帧代替心跳帧承担了心跳功能，从而在总线上不增加额外帧的前提下，实现了对系统通信状况的监测，避免了带宽的额外占用。在本专利技术的一个具体实现方式中，所述处理单元在对本机控制的光伏板采取断电保护操作之后，如果又收到了所述查询帧，则判定本机与主机间通信恢复正常，取消所述断电保护操作。可选的，所述处理单元进一步包括优化器处理单元和PLC从机处理单元。所述优化器处理单元用于操控优化器本机操控的一个或多个光伏板，以及执行查询命令或操控命令的具体操作。所述PLC从机处理单元用于解析查询帧，并判断所述查询帧中地址信息与本机是否相同。当所述查询帧报文中的地址与本机地址相同时，所述PLC从机处理单元会生成心跳信息标识通信正常，并将查询帧中的查询命令或控制命令通知给所述优化器处理单元；当所述查询帧报文中的地址与本机地址不同时，则生成心跳信息标识通信正常，但不将所述查询帧中的查询命令或控制命令发送给所述优化器处理单元。所述PLC从机处理单元还用于在给定时间间隔内未收到所述查询帧时，判定本机与所述通信主机间通信异常，并通知给所述优化器处理单元，以对本机控制的一个或多个光伏板采取断电保护操作。可选的，所述PLC从机处理单元的通信协议具体包括应用层、数据链路层和物理层。物理层用于解调从PLC信号收发电路接收到的查询帧的数据报文，以及调制响应信息的数据报文并发送给PLC信号收发电路。数据链路层用于接收并解析所述查询帧和所述响应信息的报文，若所述查询帧报文中的地址与所述通信从机本机地址相同，则向应用层上报心跳信息以及所述查询帧中的查询命令或控制命令，若所述查询帧报文中的地址与所述通信从机本机地址不同，则仅向所述应用层上报心跳信息。所述应用层用于向优化器处理单元发送所述查询命令或控制命令，以及向所述数据链路层发送所述响应信息。可选的，当所述PLC处理单元还用于，在判断本机与通信主机间的通信异常，并通知优化器处理单元对本机控制的光伏板采取断电保护操作之后，如果又收到了所述的查询帧，则判断本机与通信主机间的通信又恢复正常，并通知所述优化器处理单元取消对光伏板的断电保护操作，重新通电。这样，当通信从机在因通信异常而对光伏板断电后，无需人为操作，只要通信恢复正常，光伏板就可自行恢复通电，提高操作效率。具体实现时，所述PLC信号收发电路可以将从处理单元接收到的信息耦合到电力线媒介上，或者将从电力线媒介上收到的信息发送给所述处理单元。所述查询帧中包含的查询命令或控制命令，可以包括但不限于采集优化器的电压、电流、功率信息等。第二方面，本申请提供了一种光伏系统PLC(powerlinecommunication)通信安全控制方法。在所述PLC通信系统中，通信从机接收来自通信主机的查询帧，当所述通信从机接收到所述查询帧之后，将所述查询帧中的通信地址信息与本机地址进行比较，如果所述通信地址信息与本机地址相同，则响应所述查询命令或控制命令。当通信从机在给定时间间隔内未收到查询帧时，判断本机与通信主机间通信异常，对其控制的光伏板采取断电保护操作。通信主机发送查询帧会被设定一个设定发送时间间隔，所述的给定时间间隔应大于所述查询帧设定发送时间间隔。所述查询帧中包含查询命令或控制命令，以及目标通信从机的通信地址信息。这样，查询帧代替心跳帧承担了心跳功能，从而在总线上不增加额外帧的前提下，实现了对系统通信状况的监测，避免了带宽的额外占用。可选的，如果所述通信从机将所述查询帧中的通信地址信息与本机地址进行比较，所述通信地址信息与本机地址不同，则不响应所述查询命令或控制命令。可选的，当所述通信从机对所述光伏板采取断电保护操作后，如果又收到所述查询帧，则会判定所述通信从机与通信主机间的通信恢复正常，所述通信从机取消所述断电保护操作，使光伏板重新通电。这样，当通信从机在因通信异常而对光伏板断电后，无需人为操作，只要通信恢复正常，光伏板就可自行恢复通电，提高操作效率。第三方面，本申请提供了一种光伏PLC(powerlinecommunication)通信系统。所述的PLC通信系统包括通信主机，以及一个或多个通信从机。通信主机用于向通信从机发送查询帧，所述查询帧中包含查询命令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏PLC(power line communication)通信系统中的通信从机，其特征在于，所述通信从机包括：PLC信号收发电路，用于收发PLC信号；处理单元：用于操控一个或多个光伏板，并通过所述PLC信号收发电路接收通信主机发送的查询帧的PLC信号；所述查询帧包含查询命令或控制命令，以及目标通信从机的通信地址信息；若所述查询帧中的地址与本机地址相同，则响应所述查询帧中的查询命令或控制命令；在给定时间间隔内未收到所述查询帧时，则判定本机与通信主机间通信异常，并对所述一个或多个光伏板采取断电保护操作；所述给定时间间隔大于所述查询帧的设定发送时间间隔。

【技术特征摘要】
1.一种光伏PLC(powerlinecommunication)通信系统中的通信从机，其特征在于，所述通信从机包括：PLC信号收发电路，用于收发PLC信号；处理单元：用于操控一个或多个光伏板，并通过所述PLC信号收发电路接收通信主机发送的查询帧的PLC信号；所述查询帧包含查询命令或控制命令，以及目标通信从机的通信地址信息；若所述查询帧中的地址与本机地址相同，则响应所述查询帧中的查询命令或控制命令；在给定时间间隔内未收到所述查询帧时，则判定本机与通信主机间通信异常，并对所述一个或多个光伏板采取断电保护操作；所述给定时间间隔大于所述查询帧的设定发送时间间隔。2.如权利要求1所述的通信从机，其特征在于，所述处理单元包括：优化器处理单元，用于操控一个或多个光伏板；PLC从机处理单元，用于接收通信主机发送的查询帧，所述查询帧包含查询命令或控制命令，以及目标通信从机的通信地址信息；若所述PLC从机处理单元判断所述通信地址信息与本机地址相同，则将所述查询命令或控制命令发送给所述优化器处理单元；所述优化器处理单元响应查询命令或控制命令，对所述光伏板进行操控或提供所述查询命令或控制命令要求的信息；若所述PLC从机处理单元在给定时间间隔内未收到所述查询帧，则判定本机与所述通信主机间通信异常，并通知所述优化器处理单元；所述优化器处理单元用于根据所述通知对其操控的所述一个或多个光伏板采取断电保护操作。3.如权利要求2所述的通信从机，其特征在于，所述PLC从机处理单元具体用于：接收并解析所述查询帧，若所述查询帧报文中的地址与所述通信从机本机地址相同，则生成心跳信息标识通信正常，并将所述查询帧中的查询命令或控制命令发送给所述优化器处理单元，若所述查询帧报文中的地址与所述通信从机本机地址不同，则生成心跳信息标识通信正常，但不将所述查询帧中的查询命令或控制命令发送给所述优化器处理单元；若所述PLC从机处理单元在给定时间间隔内未收到所述查询帧，则判定本机与所述通信主机间通信异常，并通知所述优化器处理单元。4.如权利要求2、3所述的通信从机，其特征在于：所述PLC从机处理单元还用于，在判定本机与通信主机间通信异常并通知优化器处理单元对光伏板采取断电保护操作后，如果又收到所述查询帧，则判定本机与所述通信主机间通信恢复...

【专利技术属性】
技术研发人员：水伟，沈衍柏，
申请(专利权)人：华为数字技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32