光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法
光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种逆变器自动分配地址的方法，具体是针对多台光伏逆变器串联后自动分配地址的方法，属于逆变器通信领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高和社会的技术进步，电能成为人们日常生活中必须依赖的能源。然而煤、石油等一次能源随着不断的开采而日渐减少，并且人们在应用这些能源的同时，也对自然环境造成了巨大的污染。因此，解决能源问题的根本办法是开发环保型的可再生能源，其中太阳能发电就是重要的发展方向。
[0003]随着世界各国对光伏发电的日益重视，光伏电站的装机规模和容量也不断加大，对提高光伏电站的通信监控效率和减少人力成本也提出了更高的要求。
[0004]对多台串联的光伏电站而言，能够通过一个监控界面查看所有逆变器的状态，是符合用户利益的。而如果要想实现这一目标，必须为每个逆变器分配地址，只有统一分配地址后，监控界面才能与其建立正常通信，而不影响与其他逆变器的通信链路。
[0005]目前的现有技术中，常见的为逆变器分配地址方法是人工分配地址。这种方法需要现场工作人员连接每台逆变器，通过上位机界面为其分配地址，这种方法效率低下，导致人力成本的增加。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，适用于多台光伏逆变器串联的并网发电系统；该方法具体包含以下步骤:
51、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统相连接；
52、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器的地址修改为O ;
53、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统传输各自对应的序列号；
54、根据所有光伏逆变器传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址；
55、各台光伏逆变器分别与HMI监控系统之间建立通信连接，在接收到HMI监控系统发出的参数查询指令后，将各自的相关数据传输至HMI监控系统进行显示，以对各台光伏逆变器进行监控和维护。
[0008]所述的SI中，转换器采用USB转RS485/422的转换器；所述的HMI监控界面与转换器之间采用USB通讯接口连接；所述的多台串联的光伏逆变器之间以及光伏逆变器与转换器之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。
[0009]所述的S2中，HMI监控系统向所有光伏逆变器重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器都能将地址修改为O。
[0010]进一步，所述的HMI监控系统向所有光伏逆变器重复3次发送重新注册的指令。
[0011]所述的S3中，具体包含以下步骤:
531、每台光伏逆变器分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，%表示取余运算；
532、HMI监控系统向所有的光伏逆变器发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；
533、HMI监控系统判断是否接收到所有光伏逆变器回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ；
534、对于尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器，重新计算其对应的逆变器响应时间Τ，计算公式为:Χ’ =Χ/32 ；Τ= V %32+1 ；
535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；并返回执行S33。
[0012]所述的S35中，HMI监控系统每间隔2s向光伏逆变器发送一次获取序列号的指令。
[0013]所述的S4中，具体包含以下步骤:
S4UHMI监控系统将接收到的所有光伏逆变器的序列号进行存储；
542、根据各个光伏逆变器的序列号传输至HMI监控系统的先后顺序，HMI监控系统按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越大；并且HMI监控系统将保存最大的地址信息；
543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统所分配的地址，再向HMI监控系统发送确认信息。
[0014]本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，还包含:S6、HMI监控系统以一定的时间间隔向光伏逆变器重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
[0015]综上所述，本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过定义严格和完善的通信协议，来实现光伏逆变器的地址自动分配，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
【附图说明】
[0016]图1是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的架构图；
图2是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法流程图；图3是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的协议关系图。
【具体实施方式】
[0017]以下根据图1?图3，具体说明本发明的较佳实施例。
[0018]本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，适用于如图1所示的多台光伏逆变器串联的并网发电系统；如图2所示，该方法具体包含以下步骤:
51、如图1所示，将多台串联的光伏逆变器100通过转换器200与PC端的HMI(HumanMachine Interface，人机界面)监控系统300相连接，并且正确安装转换器200的驱动以及正确安装和配置HMI监控系统；
52、HMI监控系统300向所有光伏逆变器100发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器100的地址修改为O ;如图3所示，对于HMI监控系统300发送的重新注册的指令，各个光伏逆变器100不向HMI监控系统300发送应答；
53、HMI监控系统300向所有光伏逆变器100发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器100根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统300传输各自对应的序列号；
54、根据所有光伏逆变器100传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统300依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址；
55、各台光伏逆变器100在地址分配成功后，其分别与HMI监控系统300之间建立正常的通信连接，在接收到HMI监控系统300发出的参数查询指令后，如图3所示，将各自的相关数据传输至HMI监控系统300进行显示，以对各台光伏逆变器100的正常运行进行有效的监控和维护。
[0019]所述的SI中，转换器200采用USB转RS485/422的转换器；所述的HMI监控界面300与转换器200之间采用USB通讯接口连接；所述的多台串联的光伏逆变器100之间以及光伏逆变器100与转换器200之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。
[0020]所述的S2中，HMI监控系统300向所有光伏逆变器100重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器100都能将地址修改为0，以防止其中有任何一个光伏逆变器100由于受到干扰或其他因素而接收不到重新注册的指令而未能清除之前已经注册的地址，从而导致光伏逆变器100的注册失败。
[0021]本实施例中，HMI监控系统300向所有光伏逆变器100重复3次发送重新注册的指令。
[0022]由于本发明中的多台光伏逆变器100为串联连接，当HMI监控系统300的获取序列号的指令下发时，如果所有的光伏逆变器100都同时向HMI监控系统300回复各自对应的序列号，那么会导致RS485/422总线堵塞，数据错乱；因此，需要采用S3中所述的能规避总线堵塞的方法使HMI监控系统300正确获取每个光伏逆变器100的序列号，其具体包含以下步骤:
531、每台光伏逆变器100分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，％表示取余运算；
532、HMI监控系统300向所有的光伏逆变器100发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器100在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号传输给HMI监控系统300 ；
533、HMI监控系统300判断是否接收到所有光伏逆变器100回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ；
如果S31中计算得到的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间中有若干相同，则该些光伏逆变器100则会在相同的时间点同时向HMI监控系统300传输其各自对应的序列号，从而导致总线堵塞，序列号传输失败，使得HMI监控系统300无法接收到该些光伏逆变器的序列号；
534、对于尚未成功向HMI监控系统300传输序列号的光伏逆变器100，重新计算其对应的逆变器响应时间T，计算公式为:X’ =X/32 ；T= V %32+1 ；
535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统300再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统300传输序列号的光伏逆变器100会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号传输 给HMI监控系统300 ;并返回执行S33。
[0023]所述的S35中，所述的时间间隔为2s，即HMI监控系统300每间隔2s向光伏逆变器100发送一次获取序列号的指令。
[0024]在本发明的一个优选实施例中，假设有32台逆变器串联；如果第一次计算出的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间T都不相同，那么当HMI监控系统300发出获取序列号的指令后，各个光伏逆变器100分别根据各自的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号回复给HMI监控系统300，此时将不会发生有多台光伏逆变器的序列号同时传输的情况。如果当第一次计算出的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间T中有3台相同时，则会导致具有相同逆变器响应时间的光伏逆变器100同时向HMI监控系统300传输序列号，从而使得总线堵塞，序列号传输失败。为了解决这个问题，对这3台响应时间相同的光伏逆变器100重新计算变量X，并利用新的变量X重新计算逆变器响应时间，当HMI监控系统300在间隔一定时间(本实施例中，该时间间隔为2s)之后再次发出获取序列号的指令后，依据新的逆变器响应时间，该3台之前传输序列号失败的光伏逆变器将重新向HMI监控系统300传输序列号。依次类推，向HMI监控系统300成功传输序列号的光伏逆变器100将逐渐增多，直到具有相同响应时间T的光伏逆变器的数量为O时，则说明HMI监控系统300已经接收到所有光伏逆变器100的序列号。
[0025]所述的S4中，具体包含以下步骤:
S4UHMI监控系统300将接收到的所有光伏逆变器100的序列号进行存储；
542、根据各个光伏逆变器100的序列号传输至HMI监控系统300的先后顺序，HMI监控系统300按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器100分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统300的光伏逆变器100分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统300的光伏逆变器100分配到的地址越大；并且HMI监控系统300将保存最大的地址信息；
543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统300所分配的地址，并如图3所示，向HMI监控系统300发送确认信息。
[0026]进一步，由于在HMI监控系统300与各台光伏逆变器100的通信过程中，可能会存在若干台光伏逆变器因干扰或其他因素而造成通信中断，导致已经成功分配的地址被删除；另外，由于并网发电系统后续会不断增加新的光伏逆变器，这些新增加的光伏逆变器也需要为其分配地址。基于上述，本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，还包含:S6、HMI监控系统300以一定的时间间隔向光伏逆变器100重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
[0027]在本发明的另一个优选实施例中，所述的并网发电系统共由27台串联的光伏逆变器100、HMI监控系统300以及其他光伏组件构成。其中，所述的光伏逆变器100采用型号为DSP2812的逆变器实现，且输出功率为3.2k或5.4k。首先HMI监控系统300发送重新注册的指令，所有的光伏逆变器100的地址被清O ;其次HMI监控系统300获取序列号的指令，当各个光伏逆变器100在接收到该指令之后，根据计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，各个光伏逆变器100分别向HMI监控系统300传输对应的序列号；之后HMI监控系统300根据序列号到达的先后顺序，依次按照地址递增的原则向各个光伏逆变器100分配地址，各个光伏逆变器100接收并保存被分配到的地址并向HMI监控系统300发送确认信息；最后HMI监控系统300向各个光伏逆变器100发送参数查询的指令，各个光伏逆变器100按照协议要求将各自的相关参数数据传输至HMI监控系统300进行显示，以进行监控和维护。
[0028]综上所述，本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过制定严格的通信协议，在原有通信协议的基础上增加获取逆变器序列号的指令，HMI监控系统要成功为所有光伏逆变器分配地址，必须先获得逆变器的序列号，且各个光伏逆变器向HMI监控系统传输序列号时需要计算出合适的逆变器响应时间，以避免其中多个光伏逆变器同时传输数据导致总线堵塞而失败。
[0029]本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，HMI监控系统依据上述的通信协议，根据序列号先后传输至HMI监控系统的顺序，依次按照地址递增的原则向各个光伏逆变器100自动分配地址。
[0030]本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过定义严格和完善的通信协议，来实现光伏逆变器的地址自动分配，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
[0031]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，适用于多台光伏逆变器串联的并网发电系统；该方法包含以下步骤: 51、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统相连接； 52、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器的地址修改为O ; 53、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统传输各自对应的序列号； 54、根据所有光伏逆变器传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址； 55、各台光伏逆变器分别与HMI监控系统之间建立通信连接，在接收到HMI监控系统发出的参数查询指令后，将各自的相关数据传输至HMI监控系统进行显示，以对各台光伏逆变器进行监控和维护。2.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的SI中，转换器采用USB转RS485/422的转换器； 所述的HMI监控界面与转换器之间采用USB通讯接口连接； 所述的多台串联的光伏逆变器之间以及光伏逆变器与转换器之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。3.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S2中，HMI监控系统向所有光伏逆变器重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器都能将地址修改为O。4.如权利要求3所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的HMI监控系统向所有光伏逆变器重复3次发送重新注册的指令。5.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S3中，具体包含以下步骤: 531、每台光伏逆变器分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，%表示取余运算； 532、HMI监控系统向所有的光伏逆变器发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统； 533、HMI监控系统判断是否接收到所有光伏逆变器回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ； 534、对于尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器，重新计算其对应的逆变器响应时间Τ，计算公式为:Χ’ =Χ/32 ；Τ= V %32+1 ； 535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；并返回执行S33。6.如权利要求5所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S35中，HMI监控系统每间隔2s向光伏逆变器发送一次获取序列号的指令。7.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S4中，具体包含以下步骤: S4UHMI监控系统将接收到的所有光伏逆变器的序列号进行存储； 542、根据各个光伏逆变器的序列号传输至HMI监控系统的先后顺序，HMI监控系统按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越大；并且HMI监控系统将保存最大的地址信息； 543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统所分配的地址，再向HMI监控系统发送确认信息。8.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，还包含:S6、HMI监控系统以一定的时间间隔向光伏逆变器重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
【专利摘要】一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，包含：S1、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统连接；S2、HMI监控系统发送重新注册的指令，将光伏逆变器的地址改为0；S3、HMI监控系统发送获取序列号的指令，光伏逆变器根据由序列号得到的响应时间，错时向HMI监控系统传输序列号；S4、根据序列号到达的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为光伏逆变器自动分配地址；S5、光伏逆变器与HMI监控系统建立通信，在接收到参数查询指令后，将相关数据传输至HMI监控系统进行显示。本发明无需人工参与分配地址，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
【IPC分类】G06F13/40, H02J13/00
【公开号】CN104899174
【申请号】CN201510167998
【发明人】樊小虎, 郑洪涛
【申请人】上海兆能电力电子技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种逆变器自动分配地址的方法，具体是针对多台光伏逆变器串联后自动分配地址的方法，属于逆变器通信领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高和社会的技术进步，电能成为人们日常生活中必须依赖的能源。然而煤、石油等一次能源随着不断的开采而日渐减少，并且人们在应用这些能源的同时，也对自然环境造成了巨大的污染。因此，解决能源问题的根本办法是开发环保型的可再生能源，其中太阳能发电就是重要的发展方向。
[0003]随着世界各国对光伏发电的日益重视，光伏电站的装机规模和容量也不断加大，对提高光伏电站的通信监控效率和减少人力成本也提出了更高的要求。
[0004]对多台串联的光伏电站而言，能够通过一个监控界面查看所有逆变器的状态，是符合用户利益的。而如果要想实现这一目标，必须为每个逆变器分配地址，只有统一分配地址后，监控界面才能与其建立正常通信，而不影响与其他逆变器的通信链路。
[0005]目前的现有技术中，常见的为逆变器分配地址方法是人工分配地址。这种方法需要现场工作人员连接每台逆变器，通过上位机界面为其分配地址，这种方法效率低下，导致人力成本的增加。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，适用于多台光伏逆变器串联的并网发电系统；该方法具体包含以下步骤:
51、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统相连接；
52、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器的地址修改为O ;
53、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统传输各自对应的序列号；
54、根据所有光伏逆变器传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址；
55、各台光伏逆变器分别与HMI监控系统之间建立通信连接，在接收到HMI监控系统发出的参数查询指令后，将各自的相关数据传输至HMI监控系统进行显示，以对各台光伏逆变器进行监控和维护。
[0008]所述的SI中，转换器采用USB转RS485/422的转换器；所述的HMI监控界面与转换器之间采用USB通讯接口连接；所述的多台串联的光伏逆变器之间以及光伏逆变器与转换器之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。
[0009]所述的S2中，HMI监控系统向所有光伏逆变器重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器都能将地址修改为O。
[0010]进一步，所述的HMI监控系统向所有光伏逆变器重复3次发送重新注册的指令。
[0011]所述的S3中，具体包含以下步骤:
531、每台光伏逆变器分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，%表示取余运算；
532、HMI监控系统向所有的光伏逆变器发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；
533、HMI监控系统判断是否接收到所有光伏逆变器回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ；
534、对于尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器，重新计算其对应的逆变器响应时间Τ，计算公式为:Χ’ =Χ/32 ；Τ= V %32+1 ；
535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；并返回执行S33。
[0012]所述的S35中，HMI监控系统每间隔2s向光伏逆变器发送一次获取序列号的指令。
[0013]所述的S4中，具体包含以下步骤:
S4UHMI监控系统将接收到的所有光伏逆变器的序列号进行存储；
542、根据各个光伏逆变器的序列号传输至HMI监控系统的先后顺序，HMI监控系统按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越大；并且HMI监控系统将保存最大的地址信息；
543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统所分配的地址，再向HMI监控系统发送确认信息。
[0014]本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，还包含:S6、HMI监控系统以一定的时间间隔向光伏逆变器重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
[0015]综上所述，本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过定义严格和完善的通信协议，来实现光伏逆变器的地址自动分配，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
【附图说明】
[0016]图1是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的架构图；
图2是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法流程图；图3是本发明中的光伏逆变器多台串联自动分配地址的协议关系图。
【具体实施方式】
[0017]以下根据图1?图3，具体说明本发明的较佳实施例。
[0018]本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，适用于如图1所示的多台光伏逆变器串联的并网发电系统；如图2所示，该方法具体包含以下步骤:
51、如图1所示，将多台串联的光伏逆变器100通过转换器200与PC端的HMI(HumanMachine Interface，人机界面)监控系统300相连接，并且正确安装转换器200的驱动以及正确安装和配置HMI监控系统；
52、HMI监控系统300向所有光伏逆变器100发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器100的地址修改为O ;如图3所示，对于HMI监控系统300发送的重新注册的指令，各个光伏逆变器100不向HMI监控系统300发送应答；
53、HMI监控系统300向所有光伏逆变器100发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器100根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统300传输各自对应的序列号；
54、根据所有光伏逆变器100传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统300依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址；
55、各台光伏逆变器100在地址分配成功后，其分别与HMI监控系统300之间建立正常的通信连接，在接收到HMI监控系统300发出的参数查询指令后，如图3所示，将各自的相关数据传输至HMI监控系统300进行显示，以对各台光伏逆变器100的正常运行进行有效的监控和维护。
[0019]所述的SI中，转换器200采用USB转RS485/422的转换器；所述的HMI监控界面300与转换器200之间采用USB通讯接口连接；所述的多台串联的光伏逆变器100之间以及光伏逆变器100与转换器200之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。
[0020]所述的S2中，HMI监控系统300向所有光伏逆变器100重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器100都能将地址修改为0，以防止其中有任何一个光伏逆变器100由于受到干扰或其他因素而接收不到重新注册的指令而未能清除之前已经注册的地址，从而导致光伏逆变器100的注册失败。
[0021]本实施例中，HMI监控系统300向所有光伏逆变器100重复3次发送重新注册的指令。
[0022]由于本发明中的多台光伏逆变器100为串联连接，当HMI监控系统300的获取序列号的指令下发时，如果所有的光伏逆变器100都同时向HMI监控系统300回复各自对应的序列号，那么会导致RS485/422总线堵塞，数据错乱；因此，需要采用S3中所述的能规避总线堵塞的方法使HMI监控系统300正确获取每个光伏逆变器100的序列号，其具体包含以下步骤:
531、每台光伏逆变器100分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，％表示取余运算；
532、HMI监控系统300向所有的光伏逆变器100发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器100在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号传输给HMI监控系统300 ；
533、HMI监控系统300判断是否接收到所有光伏逆变器100回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ；
如果S31中计算得到的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间中有若干相同，则该些光伏逆变器100则会在相同的时间点同时向HMI监控系统300传输其各自对应的序列号，从而导致总线堵塞，序列号传输失败，使得HMI监控系统300无法接收到该些光伏逆变器的序列号；
534、对于尚未成功向HMI监控系统300传输序列号的光伏逆变器100，重新计算其对应的逆变器响应时间T，计算公式为:X’ =X/32 ；T= V %32+1 ；
535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统300再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统300传输序列号的光伏逆变器100会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号传输 给HMI监控系统300 ;并返回执行S33。
[0023]所述的S35中，所述的时间间隔为2s，即HMI监控系统300每间隔2s向光伏逆变器100发送一次获取序列号的指令。
[0024]在本发明的一个优选实施例中，假设有32台逆变器串联；如果第一次计算出的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间T都不相同，那么当HMI监控系统300发出获取序列号的指令后，各个光伏逆变器100分别根据各自的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器100将其对应的序列号回复给HMI监控系统300，此时将不会发生有多台光伏逆变器的序列号同时传输的情况。如果当第一次计算出的各个光伏逆变器100的逆变器响应时间T中有3台相同时，则会导致具有相同逆变器响应时间的光伏逆变器100同时向HMI监控系统300传输序列号，从而使得总线堵塞，序列号传输失败。为了解决这个问题，对这3台响应时间相同的光伏逆变器100重新计算变量X，并利用新的变量X重新计算逆变器响应时间，当HMI监控系统300在间隔一定时间(本实施例中，该时间间隔为2s)之后再次发出获取序列号的指令后，依据新的逆变器响应时间，该3台之前传输序列号失败的光伏逆变器将重新向HMI监控系统300传输序列号。依次类推，向HMI监控系统300成功传输序列号的光伏逆变器100将逐渐增多，直到具有相同响应时间T的光伏逆变器的数量为O时，则说明HMI监控系统300已经接收到所有光伏逆变器100的序列号。
[0025]所述的S4中，具体包含以下步骤:
S4UHMI监控系统300将接收到的所有光伏逆变器100的序列号进行存储；
542、根据各个光伏逆变器100的序列号传输至HMI监控系统300的先后顺序，HMI监控系统300按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器100分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统300的光伏逆变器100分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统300的光伏逆变器100分配到的地址越大；并且HMI监控系统300将保存最大的地址信息；
543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统300所分配的地址，并如图3所示，向HMI监控系统300发送确认信息。
[0026]进一步，由于在HMI监控系统300与各台光伏逆变器100的通信过程中，可能会存在若干台光伏逆变器因干扰或其他因素而造成通信中断，导致已经成功分配的地址被删除；另外，由于并网发电系统后续会不断增加新的光伏逆变器，这些新增加的光伏逆变器也需要为其分配地址。基于上述，本发明所提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，还包含:S6、HMI监控系统300以一定的时间间隔向光伏逆变器100重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
[0027]在本发明的另一个优选实施例中，所述的并网发电系统共由27台串联的光伏逆变器100、HMI监控系统300以及其他光伏组件构成。其中，所述的光伏逆变器100采用型号为DSP2812的逆变器实现，且输出功率为3.2k或5.4k。首先HMI监控系统300发送重新注册的指令，所有的光伏逆变器100的地址被清O ;其次HMI监控系统300获取序列号的指令，当各个光伏逆变器100在接收到该指令之后，根据计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，各个光伏逆变器100分别向HMI监控系统300传输对应的序列号；之后HMI监控系统300根据序列号到达的先后顺序，依次按照地址递增的原则向各个光伏逆变器100分配地址，各个光伏逆变器100接收并保存被分配到的地址并向HMI监控系统300发送确认信息；最后HMI监控系统300向各个光伏逆变器100发送参数查询的指令，各个光伏逆变器100按照协议要求将各自的相关参数数据传输至HMI监控系统300进行显示，以进行监控和维护。
[0028]综上所述，本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过制定严格的通信协议，在原有通信协议的基础上增加获取逆变器序列号的指令，HMI监控系统要成功为所有光伏逆变器分配地址，必须先获得逆变器的序列号，且各个光伏逆变器向HMI监控系统传输序列号时需要计算出合适的逆变器响应时间，以避免其中多个光伏逆变器同时传输数据导致总线堵塞而失败。
[0029]本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，HMI监控系统依据上述的通信协议，根据序列号先后传输至HMI监控系统的顺序，依次按照地址递增的原则向各个光伏逆变器100自动分配地址。
[0030]本发明提供的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，通过定义严格和完善的通信协议，来实现光伏逆变器的地址自动分配，无需人工参与，减少了人为因素而造成的错误，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
[0031]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，适用于多台光伏逆变器串联的并网发电系统；该方法包含以下步骤: 51、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统相连接； 52、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送重新注册的指令，将所有光伏逆变器的地址修改为O ; 53、HMI监控系统向所有光伏逆变器发送获取序列号的指令，每台光伏逆变器根据由各自序列号计算得到的逆变器响应时间，分别错时向HMI监控系统传输各自对应的序列号； 54、根据所有光伏逆变器传输的序列号的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为对应的光伏逆变器自动分配地址； 55、各台光伏逆变器分别与HMI监控系统之间建立通信连接，在接收到HMI监控系统发出的参数查询指令后，将各自的相关数据传输至HMI监控系统进行显示，以对各台光伏逆变器进行监控和维护。2.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的SI中，转换器采用USB转RS485/422的转换器； 所述的HMI监控界面与转换器之间采用USB通讯接口连接； 所述的多台串联的光伏逆变器之间以及光伏逆变器与转换器之间利用普通网线采用RS485/422的通讯接口连接。3.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S2中，HMI监控系统向所有光伏逆变器重复多次发送重新注册的指令，确保所有的光伏逆变器都能将地址修改为O。4.如权利要求3所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的HMI监控系统向所有光伏逆变器重复3次发送重新注册的指令。5.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S3中，具体包含以下步骤: 531、每台光伏逆变器分别计算各自的逆变器响应时间T，计算公式为:T=X%32+1，其中，变量X的初始值为各台光伏逆变器的序列号，%表示取余运算； 532、HMI监控系统向所有的光伏逆变器发送获取序列号的指令；每台光伏逆变器在接收到获取序列号的指令后，分别根据S31中计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统； 533、HMI监控系统判断是否接收到所有光伏逆变器回复的序列号；如是，则继续执行S4 ;如否，则继续执行S34 ； 534、对于尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器，重新计算其对应的逆变器响应时间Τ，计算公式为:Χ’ =Χ/32 ；Τ= V %32+1 ； 535、在一定的时间间隔之后，HMI监控系统再次发送获取序列号的指令；此时，尚未成功向HMI监控系统传输序列号的光伏逆变器会分别根据S34中重新计算得到的逆变器响应时间进行等待，直到响应时间到，则对应的光伏逆变器将其对应的序列号传输给HMI监控系统；并返回执行S33。6.如权利要求5所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S35中，HMI监控系统每间隔2s向光伏逆变器发送一次获取序列号的指令。7.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，所述的S4中，具体包含以下步骤: S4UHMI监控系统将接收到的所有光伏逆变器的序列号进行存储； 542、根据各个光伏逆变器的序列号传输至HMI监控系统的先后顺序，HMI监控系统按照分配地址递增的原则，依次为各个光伏逆变器分配地址，即序列号越先传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越小，序列号越后传输至HMI监控系统的光伏逆变器分配到的地址越大；并且HMI监控系统将保存最大的地址信息； 543、各个光伏逆变器分别接收并解析出由HMI监控系统所分配的地址，再向HMI监控系统发送确认信息。8.如权利要求1所述的光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，其特征在于，还包含:S6、HMI监控系统以一定的时间间隔向光伏逆变器重复发送获取序列号的指令，对于因通信中断而导致地址被删除的光伏逆变器，或者是新增加的光伏逆变器，按照S3?S4为其分配新的地址；而对于已经成功分配地址的光伏逆变器，则不再相应该获取序列号的指令。
【专利摘要】一种光伏逆变器多台串联自动分配地址的方法，包含：S1、将多台串联的光伏逆变器通过转换器与HMI监控系统连接；S2、HMI监控系统发送重新注册的指令，将光伏逆变器的地址改为0；S3、HMI监控系统发送获取序列号的指令，光伏逆变器根据由序列号得到的响应时间，错时向HMI监控系统传输序列号；S4、根据序列号到达的先后顺序，HMI监控系统依据地址递增原则为光伏逆变器自动分配地址；S5、光伏逆变器与HMI监控系统建立通信，在接收到参数查询指令后，将相关数据传输至HMI监控系统进行显示。本发明无需人工参与分配地址，有效提高了分配可靠性、稳定性和准确性；同时也节约了人力和时间成本，使得通信效率大大提高，从而实现对并网发电系统的监控和维护。
【IPC分类】G06F13/40, H02J13/00
【公开号】CN104899174
【申请号】CN201510167998
【发明人】樊小虎, 郑洪涛
【申请人】上海兆能电力电子技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日
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