一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)和方法，光伏電站的智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接，該系統(tǒng)包括通過總線相互通信的端口服務(wù)器和邏輯分析器；所述系統(tǒng)還包括分別連接邏輯分析器的實時數(shù)據(jù)庫和看門狗模塊；所述系統(tǒng)的端口服務(wù)器分別連接智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道；所述邏輯分析器通過擴展通信信道連接調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在不破壞、不衰減原有通信信道的基礎(chǔ)上進行信道擴展。
【專利說明】一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏電站監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】的方法，具體講涉及一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，以太陽能、風(fēng)能為代表的新能源在全球得到迅猛發(fā)展。目前，太陽能是世界上最具前景的清潔能源之一，各國都將太陽能資源利用作為構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。
[0003]光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、維護簡便等優(yōu)點，是近年來出現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢的太陽能利用方式。我國太陽能資源十分豐富，全國有90%以上的陸地太陽能資源屬于較豐富、很豐富或最豐富，這為我國光伏發(fā)電的發(fā)展提供了基本條件。
[0004]光伏電站是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏電站是由太陽能電池陣列、匯流箱、交流逆變器等設(shè)備組成。
[0005]光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)用于對光伏電站設(shè)備進行實時持續(xù)的監(jiān)視記錄和控制、系統(tǒng)故障記錄與報警以及各種參數(shù)的設(shè)置，還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括實時陣列電壓、發(fā)電功率等電氣運行數(shù)據(jù)，日照輻射強度、組件溫度、環(huán)境溫度等氣象數(shù)據(jù)，還包括累計發(fā)電量統(tǒng)計、累計減少CO2排放量等統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。通過計算機分析，監(jiān)控系統(tǒng)實時掌握設(shè)備的工作狀態(tài)，對于工作狀態(tài)異常的設(shè)備，發(fā)出故障報警信息，保證光伏發(fā)電的可靠性。
[0006]光伏電站智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過光伏電站通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接。通信媒體包括電纜和光纖，通信接口包括串口和以太網(wǎng)。串口包括RS-232和RS-485接口。RS-232接口只能提供“點對點”通訊，通訊設(shè)備數(shù)量只能有一個，并且標準距離不超過15米；RS-485接口采用總線型接線，抗干擾能力強，可以接多個設(shè)備，并且在通訊速率不高的情況下距離可達1200米。以太網(wǎng)包括電纜和光纖。電纜傳輸接口通常采用RJ-45，通訊線采用銅質(zhì)超五類雙絞線；或者采用BNC，通訊線分細纜和粗纜。光纖的傳輸模式包括單模和多模。單模光纖是指在工作波長中，只能傳輸一個傳播模式的光纖，通常光波長有1310nm和1550nm ;多模光纖將光纖按工作波長以其傳播可能的模式為多個模式的光纖，通常光波長是850nm。串口在一定條件下可以轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)，接口模式和數(shù)據(jù)傳輸層都可以通過軟硬件結(jié)合的方法轉(zhuǎn)換，所以串口也可以采用光纖傳輸信號。
[0007]光伏監(jiān)控系統(tǒng)是光伏電站的重要組成部分，為了提高光伏電站的自動化水平和運行管理水平，配合各個地區(qū)的能量管理系統(tǒng)(EMS)調(diào)節(jié)光伏電站電能質(zhì)量和功率輸出，無論是無人值守還是有人值班光伏電站，都需要把所采集的重要信息傳輸給EMS調(diào)度系統(tǒng)。同時光伏電站也需要接受EMS發(fā)出的調(diào)度指令。由光伏電站向EMS發(fā)送的信息，通常稱為“上行信息”;而由EMS向光伏電站發(fā)送的信息,稱“下行信息”。光伏電站與EMS之間相互傳輸?shù)倪@兩種信息統(tǒng)稱“遠傳信息”，以便與光伏電站內(nèi)部各智能設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)之間傳輸?shù)摹皟?nèi)部信息”相區(qū)別。[0008]但是現(xiàn)在的光伏電站與EMS之間還沒有建立起大規(guī)模的通訊連接，少數(shù)的實驗性質(zhì)光伏電站建立起的通訊連接也只是將遠傳信息先下發(fā)到監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)再轉(zhuǎn)發(fā)給智能設(shè)備，中間環(huán)節(jié)較多且可靠性堪憂。對光伏發(fā)電設(shè)備的電能質(zhì)量檢測和功率輸出調(diào)節(jié)最優(yōu)選擇是直接與交流逆變器設(shè)備通訊，根據(jù)監(jiān)測交流逆變器的有功電能輸出進行補貼并且配合電網(wǎng)調(diào)度進行在線功率調(diào)節(jié)。這需要交流逆變器開放通訊端口及通信協(xié)議。然而一方面EMS的建設(shè)滯后于光伏電站的發(fā)展，另一方面很多進口交流逆變器也沒有提供專門供EMS通訊用的端口。
[0009]正常情況下光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備之間建立通訊連接，監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備之間通過串口或以太網(wǎng)建立通信信道，使用定義好的通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。在整個數(shù)據(jù)的傳輸過程中只有監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備之間進行“對話”。如果外界需要介入其通訊過程，則需要監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備開放通訊接口，建立新的通信信道，才能夠為第三方建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判诺馈?br> [0010]目前針對新能源領(lǐng)域的遠程控制、調(diào)節(jié)要求越來越多，傳統(tǒng)的監(jiān)控方法已不能滿足新的要求。比如，根據(jù)國家鼓勵發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的扶持政策中就有具體的規(guī)定，要求接受國家政策補助的光伏電站需向遠程數(shù)據(jù)中心上傳實時運行數(shù)據(jù)，并接受能量管理系統(tǒng)(EMS)的調(diào)度。然而許多光伏電站建設(shè)初期采購的智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)都是同一廠家生產(chǎn)的封閉的通訊系統(tǒng)，接口不標準，互操作性差，售后維護不包括通訊接口的開發(fā)，成套采購的國外進口光伏發(fā)電系統(tǒng)尤甚。
[0011]因此，需要提供一種在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備的通信信道中非干擾式通信信道擴展的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)及方法，該方法為一種非干擾式的通信信道擴展方法，在不破壞、不衰減原有信道的基礎(chǔ)上進行信道擴展。
[0013]實現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為:
[0014]一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，所述光伏電站的智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接，其改進之處在于:所述系統(tǒng)包括通過總線相互通信的端口服務(wù)器和邏輯分析器；所述系統(tǒng)還包括分別連接邏輯分析器的實時數(shù)據(jù)庫和看門狗模塊；所述系統(tǒng)的端口服務(wù)器分別連接智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道；所述邏輯分析器通過擴展通信信道連接調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。
[0015]進一步的，所述總線包括數(shù)據(jù)總線和控制總線；
[0016]所述數(shù)據(jù)總線為所述端口服務(wù)器和邏輯分析器間的報文雙向傳輸?shù)耐ǖ?；所述控制總線為所述邏輯分析器對所述端口服務(wù)器下發(fā)指令的單向傳輸?shù)耐ǖ馈?br> [0017]進一步的，所述端口服務(wù)器將從所述通信信道中接收的報文通過數(shù)據(jù)總線傳至所述邏輯分析器。
[0018]進一步的，所述邏輯分析器分析所述智能設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)之間傳輸?shù)膱笪膬?nèi)容，獲得所需的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)存儲至所述實時數(shù)據(jù)庫并發(fā)送至擴展通信信道，并且將擴展通信信道接收到的調(diào)度指令下發(fā)至智能設(shè)備。[0019]進一步的，所述邏輯分析器不截留所述智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文，不干擾智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文傳輸。
[0020]進一步的，所述看門狗模塊包括定時器，所述邏輯分析器在單位時間內(nèi)發(fā)送心跳信號至所述看門狗模塊，所述看門狗模塊根據(jù)接收的心跳信號重置定時器。
[0021]進一步的，當(dāng)所述邏輯分析器進入死鎖狀態(tài)，無法發(fā)送所述心跳信號，則重啟系統(tǒng)。
[0022]一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的方法，所述光伏電站的智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過所述通信信道與所述監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接，其改進之處在于:所述方法包括步驟:
[0023]1、端口服務(wù)器接入智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道之間，所述端口服務(wù)器切斷所述智能設(shè)備和所述監(jiān)控系統(tǒng)原有的通信信道，建立分別與智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)通信的擴展通信信道；
[0024]I1、所述端口服務(wù)器將從所述通信信道中接收的報文通過數(shù)據(jù)總線傳至所述邏輯分析器；
[0025]II1、所述邏輯分析器分析報文，獲取數(shù)據(jù)并存儲至實時數(shù)據(jù)庫，并在單位時間內(nèi)發(fā)送報文至另一通信信道；
[0026]IV、所述邏輯分析器通過所述控制總線控制所述端口服務(wù)器阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道；所述邏輯分析器發(fā)送調(diào)度指令至所述智能設(shè)備通信信道；所述邏輯分析器在調(diào)度指令正確下發(fā)后通過控制總線解除對監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認為通訊沒有任何中斷。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028](I)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)不干擾原有通信信道正常工作情況下接收和分析報文，并向其它通信系統(tǒng)發(fā)送分析的報文內(nèi)容。
[0029](2)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)實現(xiàn)對光伏電站已有通信信道的報文分析、數(shù)據(jù)上傳和調(diào)度控制功能，確保通信的可靠、安全。
[0030](3)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)具有通信信道旁路功能，即使整個通信信道擴展系統(tǒng)沒上電、處于不工作狀態(tài)，也不會干擾正常的通信信道工作。
[0031](4)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)在不干擾原有通信信道正常工作情況下，實現(xiàn)了插入調(diào)度控制指令的功能，且智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)不知道“插進” 了一個新的通信信道，更無從與之單獨建立通信連接。
[0032](5)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)可操作性高，不僅可以運用與光伏電站，還可以應(yīng)用到其它新能源發(fā)電通訊領(lǐng)域，比如風(fēng)力發(fā)電、分布式發(fā)電等。
[0033](6)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)中分別通過數(shù)據(jù)總線和控制總線分別進行端口服務(wù)器和邏輯分析器間的報文雙向傳輸及邏輯分析器向端口服務(wù)器單向下發(fā)指令，傳輸速度高，信號不干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為通信信道擴展系統(tǒng)連接圖；
[0035]圖2為邏輯分析器狀態(tài)機工作圖；[0036]圖3為插入調(diào)度指令時序圖一；
[0037]圖4為插入調(diào)度指令時序圖二。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的詳細說明。
[0039]如圖1所示，圖1為通信信道擴展系統(tǒng)連接圖；光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)包括端口服務(wù)器、邏輯分析器、看門狗模塊和實時數(shù)據(jù)庫；端口服務(wù)器接入智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控系統(tǒng)通信信道之間；端口服務(wù)器通過總線與邏輯分析器連接。光伏電站的智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元之間通信信道可通過擴展通信信道與調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)(EMS認為是調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的其中一種)連接。
[0040]端口服務(wù)器，用于提供通訊端口與智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)連接。端口服務(wù)器有多種類型的通訊端口。通訊端口包括串口、以太網(wǎng)和光纖。串口接口標準包括RS-232和RS-485 ；以太網(wǎng)接口標準包括RJ-45和BNC ;光纖接口標準按照波長和工作模式組合劃分包括850nm多模、1310nm單模和1550nm單模。
[0041 ] 端口服務(wù)器成對使用通訊端口，所述通訊端口包括RS-232、RS-485、RJ-45、BNC、光纖接口等。整個系統(tǒng)沒有上電時，智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的通信信道可視為正常連接。系統(tǒng)上電啟動過程中，通信信道仍然正常連接。直到系統(tǒng)啟動完畢，端口服務(wù)器接收到控制總線發(fā)出的控制命令，將已連接的信道斷開，分成2個獨立的通信信道，并將接收的報文通過數(shù)據(jù)總線傳輸給邏輯分析器。
[0042]邏輯分析器，用于分析從一個通信信道接收到的報文，根據(jù)軟件判斷該報文包含的信息，并且在規(guī)定的時間之內(nèi)將該報文轉(zhuǎn)發(fā)到另一個通信信道。分析報文之后，將處理的數(shù)據(jù)通過擴展通信信道轉(zhuǎn)發(fā)到電力系統(tǒng)中的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，即調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。如果調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出調(diào)度指令，邏輯分析器則通過控制總線向端口服務(wù)器發(fā)出命令，阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道收到的數(shù)據(jù)，將調(diào)度指令下發(fā)到智能設(shè)備通信信道，讓智能設(shè)備接收到調(diào)度指令時認為該指令是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出。而邏輯分析器在調(diào)度指令正確下發(fā)之后通過控制總線解除對監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認為通訊沒有任何中斷。
[0043]邏輯分析器包括以下功能:
[0044]1、邏輯分析器為各種狀態(tài)的應(yīng)用功能提供支撐服務(wù)，如圖2所示，圖2為邏輯分析器狀態(tài)機工作圖；所述狀態(tài)包括以下可能:
[0045](I)停止狀態(tài):整個系統(tǒng)沒有上電，系統(tǒng)不工作。智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的通信信道視為正常連接。
[0046](2)待機狀態(tài):邏輯分析器正常工作狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)總線將通訊端口接收的報文傳輸?shù)竭壿嫹治銎?，或者等待接收調(diào)度發(fā)出的指令。智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的通信信道視為正常連接。
[0047](3)分析狀態(tài):分析收到的報文，根據(jù)軟件判斷該報文包含的信息，解析出需要的數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫，并且在規(guī)定的時間之內(nèi)向另一個通信信道發(fā)送該報文。
[0048](4)調(diào)度狀態(tài):通過控制總線阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道，根據(jù)調(diào)度指令向智能設(shè)備通信信道發(fā)出調(diào)度指令，在完成了整個調(diào)度過程后通過控制總線釋放阻塞信號，恢復(fù)正常通訊過程。
[0049](5)故障狀態(tài):由看門狗模塊監(jiān)視，停止給看門狗模塊發(fā)心跳信號。
[0050]2、系統(tǒng)未上電的旁路功能:系統(tǒng)處于停止狀態(tài)，端口服務(wù)器與智能設(shè)備通訊的信道在系統(tǒng)內(nèi)部連接。從外界看這種連接方式和智能設(shè)備到監(jiān)控系統(tǒng)的直接連接沒有區(qū)別。
[0051]3、運行中的數(shù)據(jù)傳輸功能:正常運行過程中，外界數(shù)據(jù)總是能雙向地從智能設(shè)備通信信道傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)通信信道。
[0052]4、報文解析功能:端口服務(wù)器收到任何通信信道都會通過數(shù)據(jù)總線傳輸給邏輯分析器，邏輯分析器根據(jù)通訊規(guī)約分析每一幀報文，從中挑選出需要的數(shù)據(jù)，保存到實時數(shù)據(jù)庫中。錯誤報文可正確判讀，缺碼報文可容錯解析。分析報文需要根據(jù)實際通訊所采用的通訊協(xié)議進行分析。需要的數(shù)據(jù)由邏輯分析器軟件分析、提取。
[0053]5、擴展通信信道功能:擴展的通信信道的目的地多數(shù)指的是具有調(diào)度功能的EMS監(jiān)控系統(tǒng)。從實時數(shù)據(jù)庫中取出數(shù)據(jù)，根據(jù)EMS制定的通訊協(xié)議，如GB/T19582、DL451、DL/T634.510UDL/T634.5104、DL/T667、DL/T860等上傳給EMS監(jiān)控系統(tǒng)，并接受EMS監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)度指令。
[0054]6、插入調(diào)度指令功能:邏輯分析模塊模擬監(jiān)控系統(tǒng)給智能設(shè)備發(fā)出控制指令，使智能設(shè)備認為接收到的控制指令就是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的。
[0055]如圖3、4所示的插入調(diào)度指令時序圖，正常查詢周期是T。當(dāng)接收到調(diào)度指令后，邏輯分析器首先通過控制總線發(fā)出命令，在ts時刻阻塞住監(jiān)控系統(tǒng)通信信道，在整個Ts過程中監(jiān)控系統(tǒng)信道接收的報文都不響應(yīng)。從t。時刻起邏輯分析器模擬監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)總線給端口服務(wù)器的智能設(shè)備通信信道發(fā)送報文，讓智能設(shè)備在整個T。過程中認為調(diào)度指令是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的。很顯然T。小于Ts。當(dāng)?shù)竭_t。'時刻調(diào)度指令執(zhí)行完畢，邏輯分析器再在ts ’時刻通過控制總線解除阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道。
[0056]如果像圖3流程(a)所示，調(diào)度控制的流程簡單，通信速度快，所需要的時間(ts+Ts)小于正常查詢周期T的時間，從監(jiān)控系統(tǒng)的角度看通訊過程沒有任何問題。但假如像圖4流程(b)所示，所需要的時間(ts+Ts)大于正常查詢周期T的時間，監(jiān)控系統(tǒng)將會出現(xiàn)查詢失敗的情況。調(diào)度控制過程時間Ts越長，或者觸發(fā)調(diào)度指令的時刻ts越大，越有可能造成監(jiān)控系統(tǒng)判斷通訊中斷。因此，在插入調(diào)度指令功能時需要注意時序的匹配，應(yīng)按照流程(a)執(zhí)行，避免出現(xiàn)流程(b)出現(xiàn)的情況。
[0057]7、其他功能:如誤碼統(tǒng)計功能，分別統(tǒng)計每個通信信道的誤碼率，并統(tǒng)計該通信信道的中斷次數(shù)；報文可以長時間海量存儲，存儲方式靈活，可以實時數(shù)據(jù)自動保存為二進制文件或文本文件格式，方便編輯、分析或交流討論。
[0058]總線，端口服務(wù)器和邏輯分析器之間傳輸數(shù)據(jù)和接受控制的通道。內(nèi)部總線使用的是系統(tǒng)高速總線。內(nèi)部總線按照功能分為數(shù)據(jù)總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線雙向傳輸端口服務(wù)器接收和發(fā)送的報文，傳輸速率指標需超過2倍于端口服務(wù)器使用的通訊接口速率?？刂瓶偩€是邏輯分析器對端口服務(wù)器下發(fā)指令的通道，單向傳輸。
[0059]看門狗模塊，起到防止系統(tǒng)運行過程中程序進入死鎖狀態(tài)的軟件?？撮T狗工作時內(nèi)部會設(shè)置一個定時器，邏輯分析器需要在規(guī)定的時間內(nèi)給看門狗發(fā)送心跳信號，看門狗在收到心跳信號后重置定時器。只要定時器沒有超過整定的時間，看門狗就不會動作，否則看門狗將會發(fā)出指令重啟系統(tǒng)。正因為邏輯分析器需持續(xù)不斷地給看門狗發(fā)心跳信號，所以在任意工作狀態(tài)中如果進入死鎖狀態(tài)，邏輯分析器就執(zhí)行不了給看門狗發(fā)心跳信號的程序，進而看門狗等待超時后重啟系統(tǒng)。
[0060]實時數(shù)據(jù)庫，用于保存經(jīng)過邏輯分析器解析的數(shù)據(jù)。根據(jù)信道傳輸?shù)膱笪乃⑿骂l率，實時更新實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)值。
[0061]光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)對應(yīng)一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的方法，該方法的實現(xiàn)步驟包括:
[0062]步驟一、端口服務(wù)器接入智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道之間，端口服務(wù)器負責(zé)“切斷”光伏電站智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)原有建立的通信信道，分別與智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)建立起新的通信信道，與遠方調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建立起擴展通信信道。
[0063]步驟二、端口服務(wù)器將通信信道中接收的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線傳給邏輯分析器。
[0064]步驟三、邏輯分析器分析智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間傳輸?shù)膱笪膬?nèi)容，整理出需要的數(shù)據(jù)，儲存到實時數(shù)據(jù)庫，再發(fā)送到擴展通信信道，并且將擴展通信信道接收到的調(diào)度指令下發(fā)給智能設(shè)備。
[0065]邏輯分析器不會“截留”智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文，從外表看起來智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文傳輸沒有受到任何干擾。
[0066]步驟四、當(dāng)遠方調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)調(diào)度指令時，邏輯分析器通過控制總線控制端口服務(wù)器阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道；邏輯分析器發(fā)送調(diào)度指令至智能設(shè)備通信信道；邏輯分析器在調(diào)度指令正確下發(fā)后通過控制總線解除對監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認為通訊沒有任何中斷。
[0067]通訊過程中，對傳輸數(shù)據(jù)可靠性要求嚴格的如采用訪問-應(yīng)答方式，監(jiān)控系統(tǒng)兩次訪問之間存在一個等待時間間隔，一次訪問之后，等待應(yīng)答的時間超過這個時間間隔，監(jiān)控系統(tǒng)就判斷通訊中斷。本發(fā)明的系統(tǒng)操作簡單、處理速度足夠快，保證在上述等待時間內(nèi)將智能設(shè)備發(fā)出的報文傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)不會判斷通訊中斷，反之亦然。
[0068]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用于說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護范圍的限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可對申請的【具體實施方式】進行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，所述光伏電站的智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接，其特征在于:所述系統(tǒng)包括通過總線相互通信的端口服務(wù)器和邏輯分析器；所述系統(tǒng)還包括分別連接邏輯分析器的實時數(shù)據(jù)庫和看門狗模塊；所述系統(tǒng)的端口服務(wù)器分別連接智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道；所述邏輯分析器通過擴展通信信道連接調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:所述總線包括數(shù)據(jù)總線和控制總線； 所述數(shù)據(jù)總線為所述端口服務(wù)器和邏輯分析器間的報文雙向傳輸?shù)耐ǖ溃凰隹刂瓶偩€為所述邏輯分析器對所述端口服務(wù)器下發(fā)指令的單向傳輸?shù)耐ǖ馈?br> 3.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:所述端口服務(wù)器將從所述通信信道中接收的報文通過數(shù)據(jù)總線傳至所述邏輯分析器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:所述邏輯分析器分析所述智能設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)之間傳輸?shù)膱笪膬?nèi)容，獲得所需的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)存儲至所述實時數(shù)據(jù)庫并發(fā)送至擴展通信信道，并且將擴展通信信道接收到的調(diào)度指令下發(fā)至智能設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:所述邏輯分析器不截留所述智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文，不干擾智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報文傳輸。
6.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:所述看門狗模塊包括定時器，所述邏輯分析器在單位時間內(nèi)發(fā)送心跳信號至所述看門狗模塊，所述看門狗模塊根據(jù)接收的心跳信號重置定時器。
7.如權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述邏輯分析器進入死鎖狀態(tài)，無法發(fā)送所述心跳信號，則重啟系統(tǒng)。
8.一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴展的方法，所述光伏電站的智能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過所述通信信道與所述監(jiān)控系統(tǒng)主機中的通信采集單元連接，其特征在于:所述方法包括步驟: I、端口服務(wù)器接入智能設(shè)備通信信道和監(jiān)控設(shè)備通信信道之間，所述端口服務(wù)器切斷所述智能設(shè)備和所述監(jiān)控系統(tǒng)原有的通信信道，建立分別與智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)通信的擴展通信信道； I1、所述端口服務(wù)器將從所述通信信道中接收的報文通過數(shù)據(jù)總線傳至所述邏輯分析器； II1、所述邏輯分析器分析報文，獲取數(shù)據(jù)并存儲至實時數(shù)據(jù)庫，并在單位時間內(nèi)發(fā)送報文至另一通信信道； IV、所述邏輯分析器通過所述控制總線控制所述端口服務(wù)器阻塞監(jiān)控系統(tǒng)通信信道；所述邏輯分析器發(fā)送調(diào)度指令至所述智能設(shè)備通信信道；所述邏輯分析器在調(diào)度指令正確下發(fā)后通過控制總線解除對監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認為通訊沒有任何中斷。
【文檔編號】H04L12/801GK103475594SQ201310370197
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】杭晗, 周鄴飛, 趙上林, 華光輝, 俞斌, 孔愛良, 梁碩, 張新龍, 赫衛(wèi)國, 丁杰, 吳福保, 楊波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院