一种分布式能源系统的设备同步控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式能源系统的设备同步控制方法，包括以下步骤：S1，进行主站和从站的时钟同步的初始化，并测量主站到从站的传输时延与初始偏移量；S2，根据设备或用户设置，对时钟漂移进行补偿，实现主站与从站、从站与从站间快速精准地同步控制。本发明专利技术不仅可以实现主站与若干从站之间的时钟同步，还可以实现多个从站以及从站通过I/O端口所控制的电力设备的同步控制，协同工作。根据设备控制需要，选择合适的同步方式，可以使得分布式能源系统中的电力设备实现快速精准的同步控制。的电力设备实现快速精准的同步控制。的电力设备实现快速精准的同步控制。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式能源系统的设备同步控制方法


[0001]本专利技术涉及分布式能源系统领域，特别涉及一种分布式能源系统的设备同步控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，风能、太阳能、天然气、燃料电池等分布式能源发展迅猛。
[0003][0004]工业园区中，分布式综合能源系统正发挥越来越重要的作用。相对于传统的集中式能源系统而言，分布式能源系统中存在更多不同性质的电力设备，并且分散在一个广阔的物理空间中，同时，分布式能源系统中的电力设备又经常需要实现多个站点的精准协同配合。由于网络传输信号存在延时，时钟信号的同步也存在误差。如图1和图2所示，当系统控制命令由主站到达分布在各个物理位置远近不同的从站以及从站控制的设备时，就可能存在时钟误差，导致协同控制精度不足，命令活动做时序错乱，非常影响能源系统的性能。

技术实现思路

[0005]为了解决现有问题，本专利技术提供了一种分布式能源系统的设备同步控制方法，具体方案如下：
[0006]一种分布式能源系统的设备同步控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1，进行主站和从站的时钟同步的初始化，并测量主站到从站的传输时延与初始偏移量；
[0008]S2，根据设备或用户设置，对时钟漂移进行补偿，实现主站与从站、从站与从站间快速精准地同步控制。
[0009]进一步地，所述步骤S1中初始化过程包括以下步骤：
[0010]S11，主站获取从站分布时钟的特征信息；
[0011]S12，主站发送广播写命令，写入所有从站的寄存器，所有从站捕捉数据帧的第一个前导位到达从站端口的本地时间Tarrive(n)，将其保存到从站寄存器，此后，数据帧依次经过系统中所有从站，经最后一个从站处理并返回，数据帧返回过程中，各从站仍然记录数据帧到达时间Tleave(n)，将其保存到各从站的寄存器中；
[0012]S13，主站分别读取各个从站数据帧的到达时刻Tarrive(n)与Tleave(n)；
[0013]S14，主站计算各从站的传输时延Tdelay(n)和初始偏移量Toffset(n)；
[0014]S15，主站使用广播写命令将步骤S14计算得到的所述传输时延写入每个从站的传输时延寄存器；并将所述初始偏移量写入每个从站的初始时间偏移寄存器；
[0015]S16，从站根据传输时延与初始偏移量调整本地时钟；
[0016]S17，初始化结束，每隔一定时钟周期，重复进行步骤S4、S5、以及S6，修正传输延时，以适应物理条件变化对传输时延的影响。
[0017]进一步地，步骤S11中获取从站分布时钟的特征信息的方法为：主站读网络中接入
的所有从站特征信息寄存器，根据从站特征信息寄存器标志位得知哪些从站具有分布时钟以及支持的分布时钟位数。
[0018]进一步地，步骤S14中所述传输时延和所述初始偏移量的计算方法为：各从站的传输时延Tdelay(n)＝[Tleave(n)
‑
Tarrive(1)
‑
(Tleave(1)
‑
Tarrive(n))]/2；初始偏移量Toffset(n)＝Tarrive(n)
‑
Tarrive(1)
‑
Tdelay(n)。
[0019]进一步地，所述步骤S2中，可根据控制特点选择进行精准同步控制或快速同步控制，当控制操作中的响应时间要求高时，选择快速同步控制，当控制操作中的精度要求高时，选择精度同步控制。
[0020]进一步地，所述快速同步控制的过程包括以下步骤：
[0021]SA21，主站读取参考时钟所在从站的系统时间寄存器的参考时钟Tsys；
[0022]SA22，主站写从站控制寄存器，向需要进行快速同步控制的从站发送快速同步命令，同时将参考时钟Tsys写入到从站的本地系统时间寄存器中；
[0023]SA23，从站计算本地时钟漂移量eta(n)，并根据eta(n)调整本地时钟，设置从站本地时钟Tlocal(n)＝Tlocal(n)
‑
eta(n)，之后从站根据快速同步命令内容检查自身状态及需要进行同步的设备I/O端口状态并记录；
[0024]SA24，从站在时钟周期到来时，向I/O端口发送动作命令，动作后读取端口状态并记录；
[0025]SA25，主站在发送快速同步命令的下一时钟周期立即读取从站寄存器状态，检查快速同步执行情况并向用户返回提示信息。
[0026]进一步地，步骤SA23中的所述本地时钟漂移量eta(n)＝Tlocal(n)
‑
Toffset(n)
‑
Tdelay(n)
‑
Tsys。
[0027]进一步地，所述精准同步控制的过程包括以下步骤：
[0028]SB21，主站读取系统时间寄存器的参考时钟Tsys；
[0029]SB22，主站写从站控制寄存器，向需要进行精准同步控制的从站发送精准同步命令，同时将参考时钟Tsys写入到从站的本地系统时间寄存器中；
[0030]SB23，从站计算本地时钟漂移量delta(n)，并根据delta(n)调整本地时钟，从站本地时钟Tlocal(n)＝Tlocal(n)
‑
delta(n)；
[0031]SB24，从站根据精准同步命令内容检查自身状态及需要进行同步的设备端口状态，就绪后置位状态寄存器标志位；
[0032]SB25，主站在设定的最长响应时间内每个时钟周期都发送读命令，读取各从站状态寄存器标志位；
[0033]SB26，若读取到所有从站状态寄存器标志位全部为1，主站对各从站控制寄存器发送写命令，否则，下一时钟周期继续读取从站状态寄存器标志位，若超时仍未等待到从站状态寄存器标志位全部为1，返回从站控制超时；
[0034]SB27，从站收到主站控制写命令后，在下一时钟周期向I/O端口发送动作命令，同时，从站记录收到主站命令时间Tcmd(n)与从站控制的I/O端口动作时间Tscmd(n)，之后计算差值Tsc(n)＝Tscmd(n)
‑
Tcmd(n)并存储在寄存器中；
[0035]SB28，主站读取从站寄存器状态，检查精准同步执行情况并向用户返回提示信息。
[0036]进一步地，所述步骤SB23中，本地时钟漂移量delta(n)＝Tlocal(n)
‑
Toffset(n)
‑
Tdelay(n)
‑
Tsc(n)
‑
Tsys。
[0037]本专利技术的有益效果在于：
[0038]本专利技术不仅可以实现主站与若干从站之间的时钟同步，还可以实现多个从站以及从站通过I/O端口所控制的电力设备的同步控制，协同工作。根据设备控制需要，选择合适的同步方式，可以使得分布式能源系统中的电力设备实现快速精准的同步控制。
附图说明
[0039]为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式能源系统的设备同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，进行主站和从站的时钟同步的初始化，并测量主站到从站的传输时延与初始偏移量；S2，根据设备或用户设置，对时钟漂移进行补偿，实现主站与从站、从站与从站间快速精准地同步控制；可根据控制特点选择进行精准同步控制或快速同步控制，当控制操作中的响应时间要求高时，选择快速同步控制，当控制操作中的精度要求高时，选择精度同步控制；所述精准同步控制的过程包括以下步骤：SB21，主站读取系统时间寄存器的参考时钟Tsys；SB22，主站写从站控制寄存器，向需要进行精准同步控制的从站发送精准同步命令，同时将参考时钟Tsys写入到从站的本地系统时间寄存器中；SB23，从站计算本地时钟漂移量delta(n)，并根据delta(n)调整本地时钟，从站本地时钟Tlocal(n)＝Tlocal(n)
‑
delta(n)；SB24，从站根据精准同步命令内容检查自身状态及需要进行同步的设备端口状态，就绪后置位状态寄存器标志位；SB25，主站在设定的最长响应时间内每个时钟周期都发送读命令，读取各从站状态寄存器标志位；SB26，若读取到所有从站状态寄存器标志位全部为1，主站对各从站控制寄存器发送写命令，否则，下一时钟周期继续读取从站状态寄存器标志位，若超时仍未等待到从站状态寄存器标志位全部为1，返回从站控制超时；SB27，从站收到主站控制写命令后，在下一时钟周期向I/O端口发送动作命令，同时，从站记录收到主站命令时间Tcmd(n)与从站控制的I/O端口动作时间Tscmd(n)，之后计算差值Tsc(n)＝Tscmd(n)
‑
Tcmd(n)并存储在寄存器中；SB28，主站读取从站寄存器状态，检查精准同步执行情况并向用户返回提示信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中初始化过程包括以下步骤：S11，主站获取从站分布时钟的特征信息；S12，主站发送广播写命令，写入所有从站的寄存器，所有从站捕捉数据帧的第一个前导位到达从站端口的本地时间Tarrive(n)，将其保存到从站寄存器，此后，数据帧依次经过系统中所有从站，经最后一个从站处理并返回，数据帧返回过程中，各从站仍然记录数据帧到达时间Tleave(n)，将其保存到各从站的寄存器中；S13，主站分别读取各个从站数据帧的到达时刻Tarrive(n)与Tleave(n)；S14，主站计算各从站的传输时延Tdelay(n)和初始偏移量Toffset(n)；S15，主站使用广播写命令将步骤S14计算得到的所述传输时延写入每个从站的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈滋健，陈晓娇，刘宏飞，何诗英，张秀青，李栋，黄连生，
申请(专利权)人：安徽中科海奥电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：