一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)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(kuò)展的系統(tǒng)和方法，光伏電站的智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中的通信采集單元連接，該系統(tǒng)包括通過(guò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和看門(mén)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(guò)擴(kuò)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(jìn)行信道擴(kuò)展。
【專利說(shuō)明】一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)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(kuò)展的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，以太陽(yáng)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(yáng)能是世界上最具前景的清潔能源之一，各國(guó)都將太陽(yáng)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(wú)噪聲、無(wú)污染、制約少、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)的太陽(yáng)能利用方式。我國(guó)太陽(yáng)能資源十分豐富，全國(guó)有90%以上的陸地太陽(yáng)能資源屬于較豐富、很豐富或最豐富，這為我國(guó)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(yáng)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(duì)光伏電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)持續(xù)的監(jiān)視記錄和控制、系統(tǒng)故障記錄與報(bào)警以及各種參數(shù)的設(shè)置，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)陣列電壓、發(fā)電功率等電氣運(yùn)行數(shù)據(jù)，日照輻射強(qiáng)度、組件溫度、環(huán)境溫度等氣象數(shù)據(jù)，還包括累計(jì)發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、累計(jì)減少CO2排放量等統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)分析，監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)于工作狀態(tài)異常的設(shè)備，發(fā)出故障報(bào)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(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)光伏電站通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)”通訊，通訊設(shè)備數(shù)量只能有一個(gè)，并且標(biāo)準(zhǔn)距離不超過(guò)15米；RS-485接口采用總線型接線，抗干擾能力強(qiáng)，可以接多個(gè)設(shè)備，并且在通訊速率不高的情況下距離可達(dá)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(xì)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(zhǎng)中，只能傳輸一個(gè)傳播模式的光纖，通常光波長(zhǎng)有1310nm和1550nm ;多模光纖將光纖按工作波長(zhǎng)以其傳播可能的模式為多個(gè)模式的光纖，通常光波長(zhǎng)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(guò)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(hào)。
[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(dòng)化水平和運(yùn)行管理水平，配合各個(gè)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(wú)論是無(wú)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(shí)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(yuǎn)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(méi)有建立起大規(guī)模的通訊連接，少數(shù)的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)光伏電站建立起的通訊連接也只是將遠(yuǎn)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(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的電能質(zhì)量檢測(cè)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(cè)交流逆變器的有功電能輸出進(jìn)行補(bǔ)貼并且配合電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行在線功率調(diào)節(jié)。這需要交流逆變器開(kāi)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(jìn)口交流逆變器也沒(méi)有提供專門(mén)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(guò)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在整個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中只有監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備之間進(jìn)行“對(duì)話”。如果外界需要介入其通訊過(guò)程，則需要監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備開(kāi)放通訊接口，建立新的通信信道，才能夠?yàn)榈谌浇?shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判诺馈?br> [0010]目前針對(duì)新能源領(lǐng)域的遠(yuǎn)程控制、調(diào)節(jié)要求越來(lái)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(guó)家鼓勵(lì)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?chē)?guó)家政策補(bǔ)助的光伏電站需向遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心上傳實(shí)時(shí)運(yùn)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(gòu)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(biāo)準(zhǔn)，互操作性差，售后維護(hù)不包括通訊接口的開(kāi)發(fā)，成套采購(gòu)的國(guó)外進(jìn)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(kuò)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(kuò)展的系統(tǒng)及方法，該方法為一種非干擾式的通信信道擴(kuò)展方法，在不破壞、不衰減原有信道的基礎(chǔ)上進(jìn)行信道擴(kuò)展。
[0013]實(shí)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(kuò)展的系統(tǒng)，所述光伏電站的智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中的通信采集單元連接，其改進(jìn)之處在于:所述系統(tǒng)包括通過(guò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和看門(mén)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(guò)擴(kuò)展通信信道連接調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。
[0015]進(jìn)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(bào)文雙向傳輸?shù)耐ǖ溃凰隹刂瓶偩€為所述邏輯分析器對(duì)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(jìn)一步的，所述端口服務(wù)器將從所述通信信道中接收的報(bào)文通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳至所述邏輯分析器。
[0018]進(jìn)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?bào)文內(nèi)容，獲得所需的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)送至擴(kuò)展通信信道，并且將擴(kuò)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(jìn)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(bào)文，不干擾智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報(bào)文傳輸。
[0020]進(jìn)一步的，所述看門(mén)狗模塊包括定時(shí)器，所述邏輯分析器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送心跳信號(hào)至所述看門(mén)狗模塊，所述看門(mén)狗模塊根據(jù)接收的心跳信號(hào)重置定時(shí)器。
[0021]進(jìn)一步的，當(dāng)所述邏輯分析器進(jìn)入死鎖狀態(tài)，無(wú)法發(fā)送所述心跳信號(hào)，則重啟系統(tǒng)。
[0022]一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)展的方法，所述光伏電站的智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信信道與所述監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中的通信采集單元連接，其改進(jìn)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(kuò)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(bào)文通過(guò)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(bào)文，獲取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送報(bào)文至另一通信信道；
[0026]IV、所述邏輯分析器通過(guò)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(guò)控制總線解除對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)為通訊沒(méi)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(bào)文，并向其它通信系統(tǒng)發(fā)送分析的報(bào)文內(nèi)容。
[0029](2)本發(fā)明的方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站已有通信信道的報(bào)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(gè)通信信道擴(kuò)展系統(tǒng)沒(méi)上電、處于不工作狀態(tài)，也不會(huì)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(shí)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(jìn)” 了一個(gè)新的通信信道，更無(wú)從與之單獨(dú)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(yùn)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(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線分別進(jìn)行端口服務(wù)器和邏輯分析器間的報(bào)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(hào)不干擾。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為通信信道擴(kuò)展系統(tǒng)連接圖；
[0035]圖2為邏輯分析器狀態(tài)機(jī)工作圖；[0036]圖3為插入調(diào)度指令時(shí)序圖一；
[0037]圖4為插入調(diào)度指令時(shí)序圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]如圖1所示，圖1為通信信道擴(kuò)展系統(tǒng)連接圖；光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)展的系統(tǒng)包括端口服務(wù)器、邏輯分析器、看門(mén)狗模塊和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；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(guò)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(jī)中的通信采集單元之間通信信道可通過(guò)擴(kuò)展通信信道與調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)(EMS認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)包括RS-232和RS-485 ；以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)包括RJ-45和BNC ;光纖接口標(biāo)準(zhǔn)按照波長(zhǎng)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(duì)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(gè)系統(tǒng)沒(méi)有上電時(shí)，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(dòng)過(guò)程中，通信信道仍然正常連接。直到系統(tǒng)啟動(dòng)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(kāi)，分成2個(gè)獨(dú)立的通信信道，并將接收的報(bào)文通過(guò)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(gè)通信信道接收到的報(bào)文，根據(jù)軟件判斷該報(bào)文包含的信息，并且在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)將該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)通信信道。分析報(bào)文之后，將處理的數(shù)據(jù)通過(guò)擴(kuò)展通信信道轉(zhuǎn)發(fā)到電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)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(guò)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(shí)認(rèn)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(guò)控制總線解除對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)為通訊沒(méi)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(jī)工作圖；所述狀態(tài)包括以下可能:
[0045](I)停止?fàn)顟B(tài):整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)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(jī)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(bào)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(bào)文，根據(jù)軟件判斷該報(bào)文包含的信息，解析出需要的數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并且在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)向另一個(gè)通信信道發(fā)送該報(bào)文。
[0048](4)調(diào)度狀態(tài):通過(guò)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(gè)調(diào)度過(guò)程后通過(guò)控制總線釋放阻塞信號(hào)，恢復(fù)正常通訊過(guò)程。
[0049](5)故障狀態(tài):由看門(mén)狗模塊監(jiān)視，停止給看門(mén)狗模塊發(fā)心跳信號(hào)。
[0050]2、系統(tǒng)未上電的旁路功能:系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(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(méi)有區(qū)別。
[0051]3、運(yùn)行中的數(shù)據(jù)傳輸功能:正常運(yùn)行過(guò)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(bào)文解析功能:端口服務(wù)器收到任何通信信道都會(huì)通過(guò)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(bào)文，從中挑選出需要的數(shù)據(jù)，保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。錯(cuò)誤報(bào)文可正確判讀，缺碼報(bào)文可容錯(cuò)解析。分析報(bào)文需要根據(jù)實(shí)際通訊所采用的通訊協(xié)議進(jìn)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(kuò)展通信信道功能:擴(kuò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)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(rèn)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(shí)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(guò)控制總線發(fā)出命令，在ts時(shí)刻阻塞住監(jiān)控系統(tǒng)通信信道，在整個(gè)Ts過(guò)程中監(jiān)控系統(tǒng)信道接收的報(bào)文都不響應(yīng)。從t。時(shí)刻起邏輯分析器模擬監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)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(bào)文，讓智能設(shè)備在整個(gè)T。過(guò)程中認(rèn)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_(dá)t。'時(shí)刻調(diào)度指令執(zhí)行完畢，邏輯分析器再在ts ’時(shí)刻通過(guò)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(jiǎn)單，通信速度快，所需要的時(shí)間(ts+Ts)小于正常查詢周期T的時(shí)間，從監(jiān)控系統(tǒng)的角度看通訊過(guò)程沒(méi)有任何問(wèn)題。但假如像圖4流程(b)所示，所需要的時(shí)間(ts+Ts)大于正常查詢周期T的時(shí)間，監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)查詢失敗的情況。調(diào)度控制過(guò)程時(shí)間Ts越長(zhǎng)，或者觸發(fā)調(diào)度指令的時(shí)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(shí)需要注意時(shí)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(jì)功能，分別統(tǒng)計(jì)每個(gè)通信信道的誤碼率，并統(tǒng)計(jì)該通信信道的中斷次數(shù)；報(bào)文可以長(zhǎng)時(shí)間海量存儲(chǔ)，存儲(chǔ)方式靈活，可以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)保存為二進(jìn)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(bào)文，傳輸速率指標(biāo)需超過(guò)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(duì)端口服務(wù)器下發(fā)指令的通道，單向傳輸。
[0059]看門(mén)狗模塊，起到防止系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中程序進(jìn)入死鎖狀態(tài)的軟件?？撮T(mén)狗工作時(shí)內(nèi)部會(huì)設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，邏輯分析器需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)給看門(mén)狗發(fā)送心跳信號(hào)，看門(mén)狗在收到心跳信號(hào)后重置定時(shí)器。只要定時(shí)器沒(méi)有超過(guò)整定的時(shí)間，看門(mén)狗就不會(huì)動(dòng)作，否則看門(mén)狗將會(huì)發(fā)出指令重啟系統(tǒng)。正因?yàn)檫壿嫹治銎餍璩掷m(xù)不斷地給看門(mén)狗發(fā)心跳信號(hào)，所以在任意工作狀態(tài)中如果進(jìn)入死鎖狀態(tài)，邏輯分析器就執(zhí)行不了給看門(mén)狗發(fā)心跳信號(hào)的程序，進(jìn)而看門(mén)狗等待超時(shí)后重啟系統(tǒng)。
[0060]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于保存經(jīng)過(guò)邏輯分析器解析的數(shù)據(jù)。根據(jù)信道傳輸?shù)膱?bào)文刷新頻率，實(shí)時(shí)更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)值。
[0061]光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)展的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)展的方法，該方法的實(shí)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(fù)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(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建立起擴(kuò)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(guò)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?bào)文內(nèi)容，整理出需要的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，再發(fā)送到擴(kuò)展通信信道，并且將擴(kuò)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(huì)“截留”智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報(bào)文，從外表看起來(lái)智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報(bào)文傳輸沒(méi)有受到任何干擾。
[0066]步驟四、當(dāng)遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)調(diào)度指令時(shí)，邏輯分析器通過(guò)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(guò)控制總線解除對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)為通訊沒(méi)有任何中斷。
[0067]通訊過(guò)程中，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)可靠性要求嚴(yán)格的如采用訪問(wèn)-應(yīng)答方式，監(jiān)控系統(tǒng)兩次訪問(wèn)之間存在一個(gè)等待時(shí)間間隔，一次訪問(wèn)之后，等待應(yīng)答的時(shí)間超過(guò)這個(gè)時(shí)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(jiǎn)單、處理速度足夠快，保證在上述等待時(shí)間內(nèi)將智能設(shè)備發(fā)出的報(bào)文傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)不會(huì)判斷通訊中斷，反之亦然。
[0068]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非對(duì)其保護(hù)范圍的限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)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(qǐng)后依然可對(duì)申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)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(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)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(kuò)展的系統(tǒng)，所述光伏電站的智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信信道與監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中的通信采集單元連接，其特征在于:所述系統(tǒng)包括通過(guò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和看門(mén)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(guò)擴(kuò)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(kuò)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(bào)文雙向傳輸?shù)耐ǖ溃凰隹刂瓶偩€為所述邏輯分析器對(duì)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(kuò)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(bào)文通過(guò)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(kuò)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?bào)文內(nèi)容，獲得所需的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)送至擴(kuò)展通信信道，并且將擴(kuò)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(kuò)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(bào)文，不干擾智能設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間的報(bào)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(kuò)展的系統(tǒng)，其特征在于:所述看門(mén)狗模塊包括定時(shí)器，所述邏輯分析器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送心跳信號(hào)至所述看門(mén)狗模塊，所述看門(mén)狗模塊根據(jù)接收的心跳信號(hào)重置定時(shí)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(kuò)展的系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述邏輯分析器進(jìn)入死鎖狀態(tài)，無(wú)法發(fā)送所述心跳信號(hào)，則重啟系統(tǒng)。
8.一種光伏發(fā)電站通信非干擾式信道擴(kuò)展的方法，所述光伏電站的智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信信道與所述監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)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(kuò)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(bào)文通過(guò)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(bào)文，獲取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送報(bào)文至另一通信信道； IV、所述邏輯分析器通過(guò)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(guò)控制總線解除對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的阻塞，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)文能正確傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)為通訊沒(méi)有任何中斷。
【文檔編號(hào)】H04L12/801GK103475594SQ201310370197
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)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(ài)良, 梁碩, 張新龍, 赫衛(wèi)國(guó), 丁杰, 吳福保, 楊波 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院