[发明专利]基于光伏逆变并网储能管理系统的上位机与下位机全自动通讯与硬件识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光伏逆变并网储能管理系统的上位机与下位机全自 动通讯与硬件识别方法。

背景技术

世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能 源。在寻找和开发新能源的过程中，人们很自然的把目光投向了各种可再生的 替代能源。光伏发电就是其中之一。光伏发电并网就是太阳能组件产生的直流 电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

光伏发电并网又可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有 蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有 备用电源的功能，可针对电网故障时进行紧急供电。

微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部 电网并网运行，也可以孤立运行。

结合以上系统的一个实例就是光伏逆变并网储能管理系统，此系统结合了 能源转化、能量管理、数据存储分析等诸多课题。由于整个系统器件众多(子 系统数量众多，组成十分灵活)，管理策略灵活多变(并网与独立，优先方式 等)，外界因素影响很大(用电高峰，天气，季节等)，对传统的电能管理策略 提出了新的挑战。

这是一种智能微电网系统，由于各个子系统的通讯方式不尽相同，且系统 构成需要的组件数目不定难以预留接口，不容易直接与上位机通讯，其整个系 统不仅包含了上位机软件数据库管理系统与人机界面子系统、光伏发电子系 统、光伏逆变并网子系统、储能电池管理子系统(BMS)、储能电池双向逆变子 系统、能量流量监测子系统等诸多子系统用于测量与管理硬件功能，也包含了 能量管理系统(EMS)用于统筹管理各个子系统并与上位机进行以太网通讯。 此系统需要解决的问题之一就是由于系统构成需要的组件数目不定，生产商不 同，硬件软件通讯均有不同所引起的上位机与EMS通讯需要自适应硬件变化的 问题。

现有技术或者针对特定的硬件，或者只能实现pc机支持的通讯端口，无 法针对多种设备不确定端口通讯，不能实现通讯完全自动设置，且针对单一设 备单一通讯的方式，不方便今后实时获取更新。新系统能减少用户操作，实现 系统完全自动化运行，用户仅与实际数据图表交互，专业通讯设置以及系统设 备设置对其完全透明，且无法基于现有硬件实现的功能对其隐藏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于光伏逆变并网储能管理系统的 上位机与下位机全自动通讯与硬件识别方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，基于光伏逆变并网储 能管理系统的上位机与下位机全自动通讯与硬件识别方法，包括以下步骤：

(1)通讯握手过程；所述通讯握手过程通过更加简单和容易连接的UDP协 议使上位机更容易获取EMS信息；

(2)EMS硬件识别过程；所述EMS硬件识别过程通过稳定可靠的TCP连接获 取EMS硬件软件资料已确定通讯协议框架定义；

(3)子系统硬件识别过程；所述子系统硬件识别过程通过稳定可靠的TCP 连接获取各个子系统的硬件软件资料并确定协同协议中的数据包大小 以及用于后期分析的数据接口定义；

(4)设备图生成过程；所述生成系统图标，等待人工确认；

(5)数据库结构生成过程；所述数据库结构生成过程基于对全局的硬件系 统的了解分配给每一个需要的数据一个ID；

(6)软件功能取舍过程；所述软件功能取舍过程根据数据接口的定义取舍 整个软件系统的各个软件功能，并定义功能对应的数据源；

所述通讯握手过程、EMS硬件识别过程、子系统硬件识别过程、设备图生成 过程、数据库结构生成过程、软件功能取舍过程的执行顺序为递进关系。

作为优选，步骤(1)所述通讯握手过程包括以下步骤：

(11)上位机通过以太网发送UDP广播，并等待EMS的回应；

(12)EMS接收到上位机发送的UDP广播后，发送UDP广播回应；

(13)如果上位机多次发送UDP广播均未收到回应，则切换使用的端口；

(14)如果上位机发送成功，且接收到EMS的UDP广播回应，则上位机依 照回应的信息建立TCP连接，如果连接建立成功，则握手过程结束；

此时，上位机已经与EMS初步建立通讯，但还不了解具体的通讯定义。

作为优选，步骤(2)所述EMS硬件识别过程包括以下步骤：