CN108242818A - 储能电站的控制系统及控制系统的通信方法 - Google Patents

储能电站的控制系统及控制系统的通信方法 Download PDF

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CN108242818A CN201611220534.0A CN201611220534A CN108242818A CN 108242818 A CN108242818 A CN 108242818A CN 201611220534 A CN201611220534 A CN 201611220534A CN 108242818 A CN108242818 A CN 108242818A
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Abstract

本发明提供了一种储能电站的控制系统及控制系统的通信方法,该控制系统包括:中央控制器及多个储能集装箱;储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各第二储能集装箱中包括从控制器;中央控制器、主控制器和各从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使中央控制器与主控制器、主控制器与各从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。能够提高中央控制器的响应,提高储能集装箱之间的同步性,进而能够同时满足电网需求,提高电网的稳定性。

Description

储能电站的控制系统及控制系统的通信方法
技术领域
本发明实施例涉及技术领域,尤其涉及一种储能电站的控制系统及控制系统的通信方法。
背景技术
随着储能性价比的不断提高,储能电站作为调峰、调频的有效手段,逐渐受到电网的重视,在电网中的容量不断提高。对于兆级储能电站,储能集装箱由于其占地面积小、性价比高等优势,成为电网新增储能电站、建筑储能的首选方案。为了满足电网的需求,储能电站的中央控制器需要对多个储能集装箱进行调度。此外,储能集装箱需要向储能电站的中央控制器发送储能集装箱内蓄电池、变流器等主要部件的状态参数。因此,储能电站的中央控制器对通信的响应速度、可靠性有较高的要求。
图6为现有技术中储能电站的控制系统的结构示意图,如图6所示,现有方案中储能电站通过变流器6接入外部电网,储能集装箱与中央控制器、储能集装箱之间均采用Modbus-RTU、Profibus-DP、TCP/IP等通讯协议进行通信。由于这些通信方式的延时性导致中央控制器的响应速度变慢,集装箱之间的同步性很难保证,在集装箱之间不同步时,导致对电网需求的响应不同步,很难同时达到电网需求,进而使电网的稳定性变差。
发明内容
本发明实施例提供一种储能电站的控制系统及控制系统的通信方法,该系统解决了现有的储能电站的控制系统中,储能集装箱与中央控制器、储能集装箱之间均采用Modbus-RTU、Profibus-DP、TCP/IP等通讯协议进行通信导致中央控制器的响应速度变慢,集装箱之间的同步性很难保证,使电网的稳定性变差的技术问题。
本发明实施例提供一种储能电站的控制系统,包括:中央控制器及多个储能集装箱;所述储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;
所述第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各所述第二储能集装箱中包括从控制器;
所述中央控制器、所述主控制器和各所述从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使所述中央控制器与所述主控制器、所述主控制器与各所述从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。
本发明实施例提供一种储能电站的控制系统的通信方法,所述储能电站的控制系统包括:中央控制器及多个储能集装箱;所述储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;所述第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各所述第二储能集装箱中包括从控制器;所述中央控制器、所述主控制器和各所述从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使所述中央控制器与所述主控制器、所述主控制器与各所述从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信;
所述通信方法包括:
所述从控制器接收模拟量采集模块采集的对应储能集装箱的环境数据及数字量采集模块采集的断路器状态数据,并将所述环境数据和所述断路器状态数据发送给主控制器;
所述从控制器监测所述BMS模块和所述PCS模块的运行状态,并将BMS模块运行状态数据和PCS模块运行状态数据发送给所述主控制器;
所述主控制器将接收到的数据发送给中央控制器;
所述中央控制器根据接收到的数据生成控制指令,并将所述控制指令发送给所述主控制器;
所述主控制器将所述控制指令发送给所述从控制器;
所述从控制器根据所述控制指令对对应模块状态进行控制。
本发明实施例提供一种储能电站的控制系统及控制系统的通信方法,该控制系统包括:中央控制器及多个储能集装箱;储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各第二储能集装箱中包括从控制器;中央控制器、主控制器和各从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使中央控制器与主控制器、主控制器与各从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。由于EtherCAT协议具有传输速度快、同步性强的特点,所以中央控制器与主控制器间通过EtherCAT协议进行通信,并且主控制器与各从控制器间通过EtherCAT协议进行通信,能够提高中央控制器的响应,提高储能集装箱之间的同步性,进而能够同时满足电网需求,提高电网的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明储能电站的控制系统实施例一的结构示意图;
图2为本发明储能电站的控制系统实施例二中第一储能集装箱的结构示意图;
图3为本发明储能电站的控制系统实施例二中第二端头储能集装箱的结构示意图;
图4为本发明储能电站的控制系统的控制方法实施例一的流程图;
图5为本发明储能电站的控制系统的控制方法实施例二的流程图;
图6为现有技术中储能电站的控制系统的结构示意图。
符号说明
1-中央控制器 11-EtherCAT通讯模块 12-第三通信端口 2-第一储能集装箱 21-主控制器 211-第一通信端口 212-第二通信端口 213-数据传送模块 214-控制指令发送模块 215-开路监测模块 216-通信线路确定模块 217-通信线路倒换模块 22-端头从控制器 221-环境数据传送模块221 222-断路器状态数据传送模块 223-BMS运行状态监测模块224-PCS运行状态监测模块 225-状态控制模块 23-模拟量采集模块 24-数字量采集模块25-BMS模块 26-PCS模块 3-第二端头储能集装箱 31-第二从控制器 4-第二中间储能集装箱 41-第三从控制器 5-第二端尾储能集装箱 51-端尾从控制器 6-变流器
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
图1为本发明储能电站的控制系统实施例一的结构示意图,如图1所示,图1中示意出的第二储能集装箱的个数为三个,与第一储能集装箱2通过第一通信端口211相连的储能集装箱为第二端头储能集装箱3,与第一储能集装箱2通过第二通信端口212相连的储能集装箱为第二端尾储能集装箱5。位于第二端头储能集装箱3和第二端尾储能集装箱5之间的为第二中间储能集装箱4。其中,第二端头储能集装箱3、第二端尾储能集装箱5、第二中间储能集装箱4的结构相同。在图1中只示意出了第二端头储能集装箱3的结构。可以理解的是,本实施例提供的储能电站的控制系统中第二储能集装箱的个数不仅限于三个,图1示意出的储能电站的控制系统只是本实施例中的一种情况。
如图1所示,则本实施例提供的储能电站的控制系统包括:中央控制器1及多个储能集装箱;储能集装箱包括第一储能集装箱2和多个第二储能集装箱。
其中,第一储能集装箱2中包括主控制器21和从控制器,各第二储能集装箱中包括从控制器。中央控制器1、主控制器21和各从控制器分别包括EtherCAT通讯模块11,以使中央控制器1与主控制器21、主控制器21与各从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。
其中,与第一储能集装箱2通过第一通信端口211相连的第二储能集装箱为第二端头储能集装箱3,与第一储能集装箱2通过第二通信端口212相连的第二储能集装箱为第二端尾储能集装箱5。位于第二端头储能集装箱3和第二端尾储能集装箱5之间的第二储能集装箱为第二中间储能集装箱4,第二中间储能集装箱4的个数为一个或多个。
具体地,本实施例中,对主控制器21与各从控制器的连接结构不做限定。如可以为树型结构,还可以为闭合通信环路结构。当主控制器21与各从控制器的连接结构为树型结构时,从主控制器21引出多个通信端口,每个通信端口与对应的从控制器连接,实现主控制器21与各从控制器间的通信。当主控制器21与各从控制器的连接结构为闭合通信环路结构时,如图2所示,主控制器21具有两个与从控制器进行通信的端口,通过第一通信端口211与端头从控制器22相连,端头从控制器22通过第二通信端口212与相邻的从控制器串联,相邻的从控制器再与下一个从控制器串联,依次类推,直到与端尾从控制器51相邻的从控制器与端尾从控制器51串联,端尾从控制器51的第二通信端口212再与主控制器21通过第二通信端口212相连。
其中,端头从控制器22为与主控制器21通过第一通信端口211直接相连的从控制器,端尾从控制器51为与主控制器21通过第二通信端口212直接相连的从控制器。
本实施例中,在中央控制器1和主控制器21中均设置彼此进行通信的第三通信端口12,并将第三通信端口12与EtherCAT通讯模块11相连,以使中央控制器1和主控制器21通过EtherCAT协议进行通信。并在主控制器21和各从控制器中设置通信的第一通信端口211和第二通信端口212,并与EtherCAT通讯模块11相连,以使主控制器21和各从控制器通过EtherCAT协议进行通信。
本实施例提供的储能电站的控制系统,包括:中央控制器1及多个储能集装箱;储能集装箱包括第一储能集装箱2和多个第二储能集装箱;第一储能集装箱2中包括主控制器21和从控制器,各第二储能集装箱中包括从控制器;中央控制器1、主控制器21和各从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块11,以使中央控制器1与主控制器21、主控制器21与各从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。由于EtherCAT协议具有传输速度快、同步性强的特点,所以中央控制器1与主控制器21间通过EtherCAT协议进行通信,并且主控制器21与各从控制器间通过EtherCAT协议进行通信,能够提高中央控制器1的响应,提高储能集装箱之间的同步性,进而能够同时满足电网需求,提高电网的稳定性。
图2为本发明储能电站的控制系统实施例二中第一储能集装箱的结构结构图,图3为本发明储能电站的控制系统实施例二中第二端头储能集装箱的结构示意图。如图2和图3所示,本实施例提供的储能电站的控制系统,是在本发明储能电站的控制系统实施例一的基础上,对主控制器21和从控制器的进一步细化,并对储能集装箱进行了进一步地细化,则本实施例提供的储能电站的控制系统包括以下特征。
进一步地,可参见图1,本实施例中,主控制器21和各从控制器间构成闭合通信环路。
具体地,主控制器21的第一通信端口211与端头从控制器22的第一通信端口211相连,主控制器21的第二通信端口212与端尾从控制器51的第二通信端口212相连,端头从控制器22的第二通信端口212与端尾从控制器的第一通信端口211之间串联除端头从控制器22和端尾从控制器51的其他从控制器,以形成闭合通信环路。
其中,端头从控制器22位于第一储能集装箱2中,端尾从控制器51位于第二端尾储能集装箱5中。
具体地,第一储能集装箱2中的主控制器21通过第一通信端口211与端头从控制器22相连,端头从控制器22通过第二通信端口212与相邻的第二端头储能集装箱3中的第二从控制器31串联,相邻的第二储能集装箱中的从控制器再与下一个第二储能集装箱中的从控制器串联,依次类推,直到与端尾从控制器51相邻的从控制器与第二端尾储能集装箱5中的端尾从控制器51串联,端尾从控制器51的第二通信端口212再与第一储能集装箱2中的主控制器21通过第二通信端口212相连。
本实施例中,主控制器21和各从控制器间构成闭合通信环路。主控制器21可通过第一通信端口211与各从控制器进行通信,第一通信端口211为主用通信端口,主控制器21可通过第二通信端口212与各从控制器进行通信,第二通信端口为备用通信端口。
进一步地,本实施例中,中央控制器1与主控制器21之间的通信线路,主控制器21与各从控制器之间的通信线路为光纤。所以在主控制器21的两个通信端口下接入光电转换器,实现正常的通信。
进一步地,本实施例中,从控制器的控制端分别与模拟量采集模块23、数字量采集模块24、BMS模块(Battery Management System,简称BMS,电池管理系统)25、PCS模块(Power Conversion System,简称PCS,能量转换系统)26相连。
从控制器包括:环境数据传送模块221、断路器状态数据传送模块222、BMS模块状态监测模块223、PCS运行状态监测模块224和状态控制模块225。主控制器21包括:数据传送模块213、控制指令发送模块214。中央控制器1包括:控制指令生成模块。
其中,环境数据传送模块221用于接收模拟量采集模块23采集的对应储能集装箱的环境数据,并将环境数据发送给主控制器21。断路器状态数据传送模块222用于接收数字量采集模块24采集的断路器状态数据,并将断路器状态数据发送给主控制器21。BMS模块状态监测模块223用于监测BMS模块25的运行状态,并将BMS模块25运行状态数据发送给主控制器21。PCS运行状态监测模块224用于监测PCS模块的运行状态,并将PCS模块运行状态数据发送给主控制器21。
其中,数据传送模块213用于接收从控制器发送的数据并将数据发送给中央控制器1,数据包括以下任意一种或多种:环境数据、断路器状态数据、BMS运行状态数据、PCS运行状态数据。控制指令生成模块,用于根据接收到的数据生成控制指令,并将控制指令发送给主控制器21。控制指令发送模块214用于将控制指令发送给从控制器。状态控制模块225用于根据控制指令对对应模块状态进行控制。
其中,模拟量采集模块23、数字量采集模块24、BMS模块25、PCS模块26位于对应的储能集装箱中。
具体地,模拟量采集模块23,用于采集对应储能集装箱的环境数据,环境数据包括:温度、湿度等数据。数字量采集模块24,用于采集断路器状态数据,其中,断路器的状态包括:分闸和合闸。其中,断路器位于电网和PCS模块26之间,以进行电网和PCS模块的断开或闭合。BMS模块25为蓄电池管理模块,用于对蓄电池进行分层、分级管理,根据各层各级的特性对蓄电池的各类参数和运行状态进行计算和分析,以使各层各级蓄电池达到均等出力,确保达到最佳运行状态和最长运行时间。PCS模块26为蓄电池能量控制模块,连接于蓄电池组和电网之间,把电网的电能存入到蓄电池组中,或将蓄电池组中的能量回馈到电网中。
需要说明的是,各数据的表示形式符合EtherCAT通信协议,控制指令的表示形式符合EtherCAT通信协议。
本实施例中,各从控制器接收环境数据传送模块221、断路器状态数据传送模块222、BMS模块状态监测模块223、PCS运行状态监测模块224的各模块采集的数据,并将数据发送给主控制器21的数据传送模块213,并由主控制器21的数据传送模块213发送给中央控制器1的控制指令生成模块,控制指令生成模块根据数据判断是否需要对对应的模块进行控制,若需要进行控制,则生成控制指令,并将控制指令发送给主控制器21的控制指令发送模块214,控制指令发送模块214将控制指令发送给从控制器的状态控制模块225,以对对应模块状态进行控制。
举例说明为:从控制器中的PCS运行状态监测模块224将监测到的PCS模块26的输出电压值、输出电流值、有功功率值和无功功率值发送给主控制器21的数据传送模块213,数据传送模块213将输出电压值、输出电流值、有功功率值和无功功率值发送给中央控制器1,中央控制器1的控制指令生成模块根据PCS模块26的输出电压值、输出电流值、有功功率值和无功功率值判断出有功功率值不满足电网需求,则生成控制指令,控制指令中携带对PCS模块的有功功率值进行调整后的有功功率值,并将该控制指令发送给主控制器21的控制指令发送模块214,控制指令发送模块214将该控制指令发送给从控制器的状态控制模块225,以使状态控制模块225根据控制指令调整对应PCS的有功功率值,使其满足电网需求。
需要说明的是,为了使从控制器、主控制器21及中央控制器1获知数据和控制指令具体为哪个储能集装箱中的模块的数据及对其的控制,需要在数据和控制指令中携带相应的模块标识信息。
优选地,主控制器21还包括:开路监测模块215,通信线路确定模块216和通信线路倒换模块217。
其中,开路监测模块215,用于监测闭合通信环路是否发生开路。通信线路确定模块216,用于若监测到闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与主控制器21相连的闭合通信环路中的直连通信线路。通信线路倒换模块217,用于通过闭合通信环路中的直连通信线路与各从控制器通信。
其中,直连通信线路为避开开路能够实现主控制器21与从控制器连接的通信线路。
具体地,本实施例中,当开路监测模块215监测到闭合通信环路中发生开路时,则通信线路确定模块216确定各从控制器与主控制器21还能够进行通信的直连通信线路,每个从控制器与主控制器21的直连通信线路对应的主控制器21的通信端口可以不同,则第二通信端口212做为备用通信端口则发挥作用。所以本实施例中,将主控制器21与多个从控制器间构成闭合通信环路,能够在闭合通信环路发生开路时,由通信线路倒换模块217重新确定能够与主控制器21进行通信的直连通信线路,实现通信线路的保护倒换。
其中,开路监测模块215监测到闭合通信环路中是否发生开路的方法,可以为开路监测模块215通过第一通信端口211在等时间间隔向各从控制器发送连接消息。在从控制器接收到建立连接消息后,会向主控制器21发送连接响应。若主控制器21在预设时间未接收到一个或多个从控制器发送的连接响应,则说明闭合通信环路发生了故障。对应地,通信线路确定模块216可根据预设时间未接收到的一个或多个从控制器发送的连接响应来确定闭合通信环路具体发生开路的位置,进而确定各从控制器与主控制器21相连的闭合通信环路中的直连通信线路。
本实施例中,开路监测模块215监测到闭合通信环路中是否发生开路的方法,以及通信线路确定模块216确定各从控制器与主控制器21相连的闭合通信环路中的直连通信线路的方法还可以为其他方式,本实施例中对此不做限定。
举例说明为:可参照图1,本实施例中,主控制器21与各从控制器间构成闭合通信环路,当闭合通信环路中的端头从控制器22和与其相邻的第二从控制器31之间的通信线路发生开路后,确定每个从控制器的直连通信线路。具体地,端头从控制器22与主控制器21的直连通信线路为:主控制器21-端头从控制器22,对应主控制器21的通信端口为第一通信端口211。第二从控制器31与主控制器21的直连通信线路为:主控制器21-端尾从控制器51-第三从控制器41-第二从控制器31;对应主控制器21的通信端口为第二通信端口212。第三从控制器41与主控制器21的直连通信线路为:主控制器21-端尾从控制器51-第三从控制器41,对应主控制器21的通信端口为第二通信端口212。端尾从控制器51与主控制器21的直连通信线路为:主控制器21-端尾从控制器51;对应的通信端口为第二通信端口212。则各从控制器分别通过重新确定的直连通信线路与主控制器21进行通信,实现了通信线路的保护倒换。
所以,本实施例提供的储能电站的控制系统,主控制器21还包括:开路监测模块215,用于监测闭合通信环路是否发生开路;通信线路确定模块216,用于若监测到闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与主控制器21相连的闭合通信环路中的直连通信线路;通信线路倒换模块217,用于通过闭合通信环路中的直连通信线路与各从控制器通信。能够在闭合通信环路出现开路,能够进行通信线路的保护倒换,提高了通信的可靠性。
进一步地,中央控制器1还包括与外部设备相连的接口。与外部设备相连的接口可以为以下接口的任意一种或多种:USB接口、DVI接口、RJ-45接口。通过与外部设备相连,能够通过外部设备获取各模块的数据并进行显示,便于用户查看。
图4为本发明储能电站的控制系统的通信方法实施例一的流程图,如图4所示,本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法的执行主体为储能电站的控制系统,该储能电站的控制系统包括:中央控制器及多个储能集装箱;储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各第二储能集装箱中包括从控制器;中央控制器、主控制器和各从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使中央控制器与主控制器、主控制器与各从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。则本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法包括:
步骤401,从控制器接收模拟量采集模块采集的对应储能集装箱的环境数据及数字量采集模块采集的断路器状态数据,并将环境数据和断路器状态数据发送给主控制器。
其中,模拟量采集模块,用于采集对应储能集装箱的环境数据,环境数据包括:温度、湿度等数据。数字量采集模块,用于采集断路器状态数据,其中,断路器的状态包括:分闸和合闸。
步骤402,从控制器监测BMS模块和PCS模块的运行状态,并将BMS模块运行状态数据和PCS模块运行状态数据发送给主控制器。
其中,BMS模块为蓄电池管理模块,用于对蓄电池进行分层、分级管理,根据各层各级的特性对蓄电池的各类参数和运行状态进行计算和分析,以使各层各级蓄电池达到均等出力,确保达到最佳运行状态和最长运行时间。PCS模块为蓄电池能量控制模块,连接于蓄电池组和电网之间,把电网的电能存入到蓄电池组中,或将蓄电池组中的能量回馈到电网中。
需要说明的是,本实施例中,将数据发送给主控制器时,需要携带标识信息,该标识信息包括对应模块的标识信息和对应从控制器的标识信息,对应模块的标识信息为对应模块的名称、编号等,对应从控制器的标识信息为对应从控制器的名称、编号等。以使主控制器能够确定该数据为哪个模块的数据。
步骤403,主控制器将接收到的数据发送给中央控制器。
步骤404,中央控制器根据接收到的数据生成控制指令,并将控制指令发送给主控制器。
具体地,本实施例中,中央控制器根据数据判断各数据是否符合电网要求,若不符合要求,则生成控制指令。在控制指令中可以携带模块和对应从控制器的标识信息,以将该控制指令通过主控制器发送给对应的从控制器。
其中,控制指令的表示方式需满足EtherCAT通信协议。
步骤405,主控制器将控制指令发送给从控制器。
步骤406,从控制器根据控制指令对对应模块状态进行控制。
具体地,本实施例中,从控制器接收到控制指令后,控制对应的模块调整状态,使其满足电网要求。
本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法,通过中央控制器、主控制器、主控制器与各从控制器间通过EtherCAT协议进行通信,从控制器接收模拟量采集模块采集的对应储能集装箱的环境数据及数字量采集模块采集的断路器状态数据,并将环境数据和断路器状态数据发送给主控制器;从控制器监测BMS模块和PCS模块的运行状态,并将BMS模块运行状态数据和PCS模块运行状态数据发送给主控制器;主控制器将接收到的数据发送给中央控制器;中央控制器根据接收到的数据生成控制指令,并将控制指令发送给主控制器;主控制器将控制指令发送给从控制器;从控制器根据控制指令对对应模块状态进行控制。由于EtherCAT协议具有传输速度快、同步性强的特点,所以中央控制器与主控制器间通过EtherCAT协议进行通信,并且主控制器与各从控制器间通过EtherCAT协议进行通信,能够提高中央控制器的响应,提高储能集装箱之间的同步性,进而能够同时满足电网需求,提高电网的稳定性。
图5为本发明储能电站的控制系统的通信方法实施例二的流程图,如图5所示,本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法,在本发明储能电站的控制系统的通信方法实施例一的基础上,进一步地,主控制器和各从控制器间构成闭合通信环路,并且在步骤401-步骤406期间,还包括对通信线路进行保护倒换的步骤,则本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法还包括以下步骤。
步骤501,主控制器监测闭合通信环路是否发生开路。
进一步地,本实施例中,主控制器的第一通信端口与端头从控制器的第一通信端口相连,主控制器的第二通信端口与端尾从控制器的第二通信端口相连,端头从控制器的第二通信端口与端尾控制器的第一通信端口之间串联除端头从控制器和端尾从控制器的其他从控制器,以形成闭合通信环路;端头从控制器位于第一储能集装箱中,端尾从控制器位于第二端尾储能集装箱中。
本实施例中,对闭合通信环路的描述可参见本发明储能电站的控制系统实施例二中的描述,在此不再一一赘述。
具体地,本实施例中,主控制器可通过第一通信端口在等时间间隔向各从控制器发送连接消息。在从控制器接收到建立连接消息后,会向主控制器发送连接响应。若主控制器在预设时间未接收到一个或多个从控制器发送的连接响应,则说明闭合通信环路发生了故障。
本实施例中,主控制器还可通过其他方式监测闭合通信环路是否发生开路,本实施例对此不做限定。
步骤502,若主控制器监测到闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路。
相应地,本实施例中,可根据预设时间未接收到的一个或多个从控制器发送的连接响应来确定闭合通信环路具体发生开路的位置,根据闭合通信环路具体发生开路的位置确定各从控制器与主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路。
举例说明为:若在预设时间内未接收到第二从控制器、第三从控制器和端尾从控制器发送的连接响应,而接收到了端头从控制器发送的连接响应,则说明在端头从控制器和第二从控制器间发生了开路。
本实施例中,在确定闭合通信环路中发生开路的具体位置后,确定各从控制器与主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路。
其中,直连通信线路为避开开路能够实现主控制器与从控制器之间连接的通信线路。具体地举例说明可参见本发明储能电站的控制系统实施例二,在此不再一一赘述。
步骤503,主控制器通过闭合通信环路中的直连通信线路与各从控制器通信。
具体地,本实施例中,主控制器对各从控制器对应的直连通信线路进行存储,或存储每个直连通信线路对应的通信端口,以在和各从控制器进行通信时,通过各自的直连通信线路与各从控制器进行通信。
可以理解的是,本实施例中,由于主控制器和多个从控制器间构成闭合通信环路,所以在从控制器将数据发送给主控制器,以及主控制器将控制指令发送给对应的从控制器时,途经的其他从控制器也会接收到状态数据和控制指令,则其他从控制器对接收到的数据进行识别,对不属于自身需要处理的数据不进行处理。
本实施例提供的储能电站的控制系统的通信方法,通过主控制器监测闭合通信环路是否发开路,主控制器监测到闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路,主控制器通过闭合通信环路中的直连通信线路与各从控制器通信。能够在闭合通信环路出现开路时,通过闭合通信环路中的直连通信线路与各从控制器通信,能够进行通信线路的保护倒换,提高了通信的可靠性。并且主控制器、每个从控制器均只需要两根连接电缆,使控制系统的电缆数减少,进而减少了成本,并可通过EtherCAT通讯模块的方式实现无限级联,便于扩展。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种储能电站的控制系统,其特征在于,包括:中央控制器及多个储能集装箱;所述储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;
所述第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各所述第二储能集装箱中包括从控制器;
所述中央控制器、所述主控制器和各所述从控制器分别包括EtherCAT通讯模块,以使所述中央控制器与所述主控制器、所述主控制器与各所述从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述主控制器和各所述从控制器间构成闭合通信环路。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述主控制器的第一通信端口与端头从控制器的第一通信端口相连,所述主控制器的第二通信端口与端尾从控制器的第二通信端口相连,所述端头从控制器的第二通信端口与端尾控制器的第一通信端口之间串联除所述端头从控制器和所述端尾从控制器的其他从控制器,以形成闭合通信环路;
所述端头从控制器位于所述第一储能集装箱中,所述端尾从控制器位于第二端尾储能集装箱中。
4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,所述从控制器的控制端分别与模拟量采集模块、数字量采集模块、BMS模块、PCS模块相连;
所述从控制器包括:
环境数据传送模块,用于接收所述模拟量采集模块采集的对应储能集装箱的环境数据,并将所述环境数据发送给所述主控制器;
断路器状态数据传送模块,用于接收所述数字量采集模块采集的断路器状态数据,并将所述断路器状态数据发送给所述主控制器;
BMS模块状态监测模块,用于监测所述BMS模块的运行状态,并将所述BMS模块运行状态数据发送给所述主控制器;
PCS运行状态监测模块,用于监测所述PCS模块的运行状态,并将所述PCS模块运行状态数据发送给所述主控制器。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
所述主控制器包括数据传送模块,用于接收所述从控制器发送的数据并将所述数据发送给所述中央控制器;
所述中央控制器包括控制指令生成模块,用于根据接收到的数据生成控制指令,并将所述控制指令发送给所述主控制器;
所述主控制器还包括控制指令发送模块,用于将所述控制指令发送给所述从控制器;
所述从控制器还包括状态控制模块,用于根据所述控制指令对对应模块状态进行控制。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述主控制器还包括:
开路监测模块,用于监测所述闭合通信环路是否发生开路;
通信线路确定模块,用于若监测到所述闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与所述主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路;
通信线路倒换模块,用于通过所述闭合通信环路中的直连通信线路与各所述从控制器通信。
7.一种储能电站的控制系统的通信方法,其特征在于,所述储能电站的控制系统包括:中央控制器及多个储能集装箱;所述储能集装箱包括第一储能集装箱和多个第二储能集装箱;所述第一储能集装箱中包括主控制器和从控制器,各所述第二储能集装箱中包括从控制器;所述中央控制器、所述主控制器和各所述从控制器分别包括:EtherCAT通讯模块,以使所述中央控制器与所述主控制器、所述主控制器与各所述从控制器之间通过EtherCAT协议进行通信;
所述通信方法包括:
所述从控制器接收模拟量采集模块采集的对应储能集装箱的环境数据及数字量采集模块采集的断路器状态数据,并将所述环境数据和所述断路器状态数据发送给主控制器;
所述从控制器监测BMS模块和PCS模块的运行状态,并将BMS模块运行状态数据和PCS模块运行状态数据发送给所述主控制器;
所述主控制器将接收到的数据发送给中央控制器;
所述中央控制器根据接收到的数据生成控制指令,并将所述控制指令发送给所述主控制器;
所述主控制器将所述控制指令发送给所述从控制器;
所述从控制器根据所述控制指令对对应模块状态进行控制。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述主控制器和各所述从控制器间构成闭合通信环路。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述主控制器的第一通信端口与端头从控制器的第一通信端口相连,所述主控制器的第二通信端口与端尾从控制器的第二通信端口相连,所述端头从控制器的第二通信端口与端尾控制器的第一通信端口之间串联除所述端头从控制器和所述端尾从控制器的其他从控制器,以形成闭合通信环路;
所述端头从控制器位于所述第一储能集装箱中,所述端尾从控制器位于第二端尾储能集装箱中。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
所述主控制器监测所述闭合通信环路是否发生开路;
若所述主控制器监测到所述闭合通信环路发生开路,则确定各从控制器与所述主控制器相连的闭合通信环路中的直连通信线路;
所述主控制器通过所述闭合通信环路中的直连通信线路与各所述从控制器通信。
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