[发明专利]光伏系统安全控制方法、设备及系统

说明书

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。

技术领域

本申请涉及通信系统领域，尤其涉及一种电力线载波(power linecommunication,PLC)通信系统中的心跳保护安全控制的方法、装置及系统等。

背景技术

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(power line communication,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。

发明内容

针对上述问题，本申请创造性的提出了一种PLC(power line communication)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。

在本发明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。