[发明专利]一种风光制氢控制系统及其通信方法

权利要求书

1.一种风光制氢控制系统，其特征在于，包括：数据采集系统、微电网控制系统、人机交互系统，数据采集系统分别连接到所述微电网控制系统、人机交互系统；

数据采集系统包括数据采集层控制器、直流柜、风机设备、光伏设备、制氢设备、储能设备，互相之间通过EtherCAT连接形成环形网络；数据采集系统的所述采集层控制器通过EtherCAT通讯模块与直流柜侧设备进行数据的交互，采集层控制器为主站，直流柜其他设备为从站；所述采集层控制器通过EtherCAT协议与本地控制器进行通信，实现与风机设备、光伏设备、制氢设备、储能设备进行通信；

所述微电网控制系统包括控制层控制器，以及对时服务器，所述控制层控制器作为控制层的主站；所述对时服务器用于对系统中所有控制器进行校正对时；

所述人机交互系统包括数据库服务器和显示器，用于显示系统当前状态。

2.根据权利要求1所述的一种风光制氢控制系统，其特征在于，所述的数据采集系统的采集层控制器作为主站，具有网口，用来与控制层的主站之间进行EtherCAT通信；数据采集系统的各个从站设备之间具有EtherCAT接口，且组成环形网络与数据采集层的主站通信。

3.根据权利要求1所述的一种风光制氢控制系统，其特征在于，各个从站均包括通信模块、模拟量模块、数字量模块以及超采模块，通过EtherCAT与采集层的主站相连；在与采集层的主站进行通信时采用EtherCAT接口，通过EtherCAT协议来进行通信，以满足通信速率的要求；模拟量模块用来采集配电柜内环境温度、环境湿度数据；数字量模块用来与各个设备与电网之间的断路器通信，用来监控和控制断路器的分合闸状态。

4.根据权利要求1所述的一种风光制氢控制系统，其特征在于，风光制氢设备的各个就地控制器之间EtherCAT通信采用光纤来进行通信；在每一个就地控制器之后增加一个光电转换模块，通过光纤远距离传输，在进入控制层控制器之前，再通过光电转换模块，转换为网线通过路由器与控制层控制器相连。

5.根据权利要求1所述的一种风光制氢控制系统，其特征在于，所述控制层控制器设置有USB接口、DVI接口、VGA接口、RJ-45接口用来与控制层的外部设备进行通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种风光制氢控制系统，其特征在于，所述对时服务器用于产生当前准确时间，并与系统中其他控制器进行校正对时，统一各个设备的时间；在进行数据通信时，将当前时间作为时间戳添加在通信数据后面。

7.一种基于EtherCAT的风光制氢系统的通信控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.控制层控制器通过EtherCAT协议向就地控制器发送控制命令，所述控制命令包括启停命令、工作模式、功率设定值命令；

步骤2、就地控制器向风光储氢设备发送接收到的控制命令，从而控制设备；就地控制器通过EtherCAT协议向控制层控制器发送采集的数据；

步骤3、控制层控制器通过EtherCAT协议向采集层控制器发送控制命令，所述控制命令包括断路器的控制命令；

步骤4、风光制氢系统内所有控制器与控制层的时间服务器来进行时间的校正对时；

步骤5、采集层控制器向直流柜从站发送控制命令，通过数字量模块实现命令控制；模拟量模块采集的直流柜的温湿度、超采模块采集的直流柜侧的直流电压、直流电流数据通过EtherCAT协议发送给采集层控制器，再传至控制层控制器，其中，上述各数据采集完成时在采集数据末尾添加采集时间戳标志。