基于1MW光伏变流器的通讯系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于1MW光伏变流器的通讯系统，包括光伏变流器和MPPT汇流箱，所述的光伏变流器通过CAN总线连接多个MPPT汇流箱，光伏变流器控制器和MPPT汇流箱控制器的数字信号处理器内分别嵌入有CanOpen协议栈，光伏变流器控制器为CanOpen主站，MPPT汇流箱控制器为CanOpen从站。本发明专利技术的具有优良的实时性与稳定性，可以针对不同应用场合，尤其是在区域性、地域性及定制性强的智能微电网系统的光伏发电系统，对集散式光伏发电系统的各个太阳能能量收集单元MPPT汇流箱的功率进行实时控制，对MPPT汇流箱的工作电流电压数据的实时采集具有非常大的优势，使得光伏变流器与MPPT汇流箱能够快速响应控制命令并及时反映工作状态，提高光伏发电系统的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
基于1MW光伏变流器的通讯系统及其方法
本专利技术涉及大功率集散式光伏发电系统的
，具体涉及一种基于1MW光伏变流器的通讯系统及其方法。
技术介绍
随着社会的发展，新能源行业的发展如火如荼，光伏发电系统更是其中的佼佼者之一。而集散式光伏发电系统较集中式光伏发电系统，在同等条件下可以提高3%的发电效率而备受恩宠，其主要得益于集散式光伏发电系统的多路智能MPPT（MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪）汇流箱能够相对独立的对与其连接的太阳能光伏组串进行能量采集，然后汇总到光伏逆变器上进行并网发电。目前集散式光伏发电系统多为1MW的容量，一般与10台MPPT汇流箱配套组成。然而当下光伏发电系统变流器与MPPT智能汇流箱之间的通讯多建立在RS485现场总线系统上，其通讯速率一般不超过10Kbps，并且为了确保正常通讯，两者之间只能够传输极少的数据量，或者是通过长时间的数据刷新周期来实现相对较多的数据传输，无法满足数据的实时性。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述的技术问题，而提供一种基于1MW光伏变流器的通讯系统及其方法。本专利技术是按照以下技术方案实现的：本专利技术的基于1MW光伏变流器的通讯系统，包括光伏变流器和MPPT汇流箱，所述的光伏变流器通过CAN总线连接多个MPPT汇流箱，光伏变流器控制器和MPPT汇流箱控制器的数字信号处理器内分别嵌入有CanOpen协议栈，光伏变流器控制器为CanOpen主站，MPPT汇流箱控制器为CanOpen从站。所述的CAN总线与多个MPPT汇流箱之间采用手拉手式的拓扑结构。所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离为0-400米，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离大于400米，CanOpen主站与CanOpen从站之间设置CanBridge中继器，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。本专利技术的基于1MW光伏变流器的通讯方法，具体步骤如下：步骤一，当通讯系统上电后，CanOpen主站和CanOpen从站进入预运行状态；步骤二，CanOpen主站和CanOpen从站进行数据点表初始化；步骤三，CanOpen主站和CanOpen从站进运行用状态；步骤四，CanOpen主站监测CanOpen从站工作状态，若工作状态正常，CanOpen主站和CanOpen从站进行数据交互，通讯系统工作，CanOpen主站持续监测CanOpen从站工作状态，若工作状态异常，CanOpen主站上报错误状态，关闭故障的CanOpen从站；步骤五，CanOpen主站和CanOpen从站完成数据交互，通讯系统断电结束。所述的步骤二中，CanOpen主站进行数据点表初始化后，对CanOpen从站数据点表进行初始化。所述的步骤三中，CanOpen主站进入运行状态后，管理CanOpen从站进入运行状态。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术的具有优良的实时性与稳定性，可以针对不同应用场合，尤其是在区域性、地域性及定制性强的智能微电网系统的光伏发电系统，对集散式光伏发电系统的各个太阳能能量收集单元MPPT汇流箱的功率进行实时控制，对MPPT汇流箱的工作电流电压数据的实时采集具有非常大的优势，实现了光伏变流器与MPPT汇流箱之间进行数据的实时交互，使得光伏变流器与MPPT汇流箱能够快速响应控制命令并及时反映工作状态，提高光伏发电系统的发电效率。附图说明图1是本专利技术通讯系统的拓扑图；图2是本专利技术通讯系统的流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细的说明。如图1所示，本专利技术的基于1MW光伏变流器的通讯系统，包括光伏变流器和MPPT汇流箱，所述的光伏变流器通过CAN总线连接多个MPPT汇流箱，光伏变流器控制器和MPPT汇流箱控制器的数字信号处理器内分别嵌入有CanOpen协议栈，光伏变流器控制器为CanOpen主站，MPPT汇流箱控制器为CanOpen从站。所述的CAN总线与多个MPPT汇流箱之间采用手拉手式的拓扑结构。所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离为0-400米，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离大于400米，CanOpen主站与CanOpen从站之间设置CanBridge中继器，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。如图2所示，本专利技术的基于1MW光伏变流器的通讯方法，具体步骤如下：步骤一，当通讯系统上电后，CanOpen主站和CanOpen从站进入预运行状态；步骤二，CanOpen主站和CanOpen从站进行数据点表初始化；步骤三，CanOpen主站和CanOpen从站进入运行状态；步骤四，CanOpen主站监测CanOpen从站工作状态，若工作状态正常，CanOpen主站和CanOpen从站进行数据交互，通讯系统工作，CanOpen主站持续监测CanOpen从站工作状态，若工作状态异常，CanOpen主站上报错误状态，关闭故障的CanOpen从站；步骤五，CanOpen主站和CanOpen从站完成数据交互，通讯系统断电结束。所述的步骤二中，CanOpen主站进行数据点表初始化后，对CanOpen从站数据点表进行初始化。所述的步骤三中，CanOpen主站进入运行状态后，管理CanOpen从站进入运行状态。本专利技术的通讯系统建立在CAN总线上，通过手拉手的连接方式接入任意不超过128个CanOpen从站节点，同时为满足125Kbps的通讯速率，各CanOpen从站之间的物理通讯距离设置在400m以内，当CanOpen从站物理通讯距离超出400m范围时，在CAN总线上接入CanBridge中继器，对通讯信号进行放大，Can总线协议的应答机制将进一步提高CAN总线带宽的利用率，实现了光伏变流器与MPPT汇流箱之间数据的实时交互。同时在CAN总线的物理链路层增加CanOpen主从协议栈，使得通讯系统CanOpen主站即光伏变流器与多CanOpen从站即多个MPPT汇流箱之间的通讯周期在100ms以内，CanOpen协议栈的多节点管理功能及传输数据的信息易配置管理使得CanOpen主从站之间通讯变得灵活多样，具有非常好的可拓展性。本专利技术采用将CanOpen协议栈嵌入到作为核心的光伏变流器的控制器与MPPT汇流箱控制器的DSP数字信号处理器中，其中光伏变流器的CanOpen主站具有管理MPPT汇流箱的CanOpen从站功能，所有通讯数据都可以通过CanOpen主站进行下发配置，能够实时监测各个CanOpen从站节点的工作状态。当某个CanOpen从站工作不正常，将会马上将错误信息反馈给CanOpen主站，CanOpen主站根据相关控制设置，对错误节点进行相应动作。本专利技术通讯系统通过CAN底层物理通讯链路组网，在CanOpen协议层实现光伏变流器与MPPT汇流箱之间的通信，并且借助于DSP快速强大的数据处理能力，使得1MW光伏变流器的CanOpen通讯系统具有大的数据吞吐量以及通讯信息的高实时性、稳定性，实现整个光伏发电系统的协调控制。本专利技术的优点在于实现了光伏变流器与MPPT汇流箱数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于1MW光伏变流器的通讯系统，包括光伏变流器和MPPT汇流箱，其特征在于：所述的光伏变流器通过CAN总线连接多个MPPT汇流箱，光伏变流器控制器和MPPT汇流箱控制器的数字信号处理器内分别嵌入有CanOpen协议栈，光伏变流器控制器为CanOpen主站，MPPT汇流箱控制器为CanOpen从站。

【技术特征摘要】
1.一种基于1MW光伏变流器的通讯系统，包括光伏变流器和MPPT汇流箱，其特征在于：所述的光伏变流器通过CAN总线连接多个MPPT汇流箱，光伏变流器控制器和MPPT汇流箱控制器的数字信号处理器内分别嵌入有CanOpen协议栈，光伏变流器控制器为CanOpen主站，MPPT汇流箱控制器为CanOpen从站。2.根据权利要求1所述的基于1MW光伏变流器的通讯系统，其特征在于：所述的CAN总线与多个MPPT汇流箱之间采用手拉手式的拓扑结构。3.根据权利要求1所述的基于1MW光伏变流器的通讯系统，其特征在于：所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离为0-400米，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。4.根据权利要求1所述的基于1MW光伏变流器的通讯系统，其特征在于：所述的CanOpen主站与CanOpen从站之间的通讯距离大于400米，CanOpen主站与CanOpen从站之间设置CanBridge中继器，通讯速率为125Kbps，通讯周期为100ms。5.一种基于1MW光伏变流...

【专利技术属性】
技术研发人员：常俊杰，于凯，谷兴华，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12