CN108418607B - 电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统。该方法包括：接收加入请求消息；根据历史匹配记录和关断装置的身份标识，若确定关断装置的匹配状态为未匹配，则向关断装置发送加入响应消息；接收关断装置在关断装置的开关闭合后发送的确认请求消息，若确定关断装置与电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则向关断装置发送确认响应消息；在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配成功。本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统，可避免通信串扰时关断装置的开关误动作。

Description

电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统。

背景技术

电力线载波通信(Power Line Carrier，简称PLC)技术以电力线作为传输媒体，利用载波方式将模拟或数字信号变成高频信号，通过电力线实现远距离传输，具有传输距离远、通道可靠性高、安全保密性好、投资少见效快、与电网建设同步等优点，因此广泛应用于电网调度通信、复用远动、高频保护、远方跳闸和自动抄表等情境中。

但是基于PLC应用场景中，由于设备众多，通常设置有多条直流电力线以传输高频信号，并采用将多条直流电力线设置在同一根导线管内的安装方式来简化现场布线。此时，相互紧挨的不同直流电力线之间形成的耦合电容会给基于PLC的高频信号提供错误的传输路径，从而引起发送给不同设备的信号之间出现串扰，导致设备根据错误的高频信号执行误动作，从而严重影响电力设备的安全。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统，以克服现有电力线载波通信中的串扰问题。

本发明一方面提供一种电力线载波通讯串扰抑制方法，应用于电力线载波通信发射器，包括：

接收加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

根据历史匹配记录和所述关断装置的身份标识，若确定所述关断装置的匹配状态为未匹配，则向所述关断装置发送加入响应消息，所述加入响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

接收所述关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息，若确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，还包括：

若确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，所述在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功之后，还包括：

接收所述关断装置在将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息，验证所述匹配成功消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

若验证通过，则向所述历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，所述正常工作消息包括各所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，所述接收所述关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息之后，还包括：

根据所述历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使所述第一关断装置的开关根据所述断开指令进行关断；

其中，所述第一关断装置为所述历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，所述方法还包括：

若所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压不在预设电压范围内，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配失败。

本发明另一方面还提供一种电力线载波通讯串扰抑制方法，应用于关断装置，包括：

发送加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息，验证所述加入响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则存储所述加入响应消息中的电力线载波通信发射器的身份标识，闭合所述关断装置的开关；

向所述电力线载波通信发射器发送确认请求消息；

接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

若验证通过，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，所述接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息之后，还包括：

向所述电力线载波通信发射器发送匹配成功消息，所述匹配成功消息中包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

接收所述电力线载波通信发射器在验证所述匹配成功消息之后发送的正常工作消息，验证所述正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识是否一致；

若确认所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识一致，则根据所述正常工作消息控制所述关断装置的开关动作。

如上所述的电力线载波通讯串扰抑制方法，所述方法还包括：

接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中，控制所述关断装置的开关动作。

本发明另一方面提供一种电力线载波通讯发射器和关断装置，用于执行上述实施例中的电力线载波通讯串扰抑制方法，该电力线载波通讯发射器和关断装置与电力线载波通讯串扰抑制方法具有相同的技术特征和技术效果，本发明对此不再赘述。

本发明再一方面提供一种电力线载波通信发射器，包括：

接收单元，用于接收加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

处理单元，用于根据历史匹配记录和所述关断装置的身份标识，确定所述关断装置的匹配状态；

发送单元，用于在所述处理单元确定所述关断装置的匹配状态为未匹配时，向所述关断装置发送加入响应消息，所述加入响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，接收所述关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息；

电压检测单元，用于检测所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压；

所述处理单元还用于，检测所述电压检测单元检测到的电压是否在预设电压范围内，并向所述发送单元发送检测结果；

所述发送单元还用于，若所述处理单元的检测结果为是，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述处理单元还用于，在检测结果为是时，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功。

如上所述的电力线载波通信发射器，所述发送单元还用于，

在所述处理单元确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功时，向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

如上所述的电力线载波通信发射器，所述接收单元还用于，接收所述关断装置在将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息；所述电力线载波通信发射器还包括：

验证单元，用于验证所述匹配成功消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

所述发送单元还用于，若验证通过，则向所述历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，所述正常工作消息包括各所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

如上所述的电力线载波通信发射器，所述发送单元还用于，

在所述接收所述关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息之后，根据所述历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使所述第一关断装置的开关根据所述断开指令进行关断；

其中，所述第一关断装置为所述历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

如上所述的电力线载波通信发射器，所述处理单元还用于，在所述处理单元的检测结果为否时，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配失败。

如上所述的电力线载波通信发射器，所述电压检测单元包括：运算放大器、两个第一电阻、第二电阻、第一电容、稳压电路；

所述运算放大器的同相输入端和反相输入端各自通过一个第一电阻连接至所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上，所述运算放大器的反相输入端还通过并联的所述第二电阻和所述第一电容连接至所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端还通过所述稳压电路连接至所述处理单元。

本发明又一方面提供一种关断装置，包括：

开关，设置于供电装置和逆变器之间，用于断开或闭合所述供电装置和所述逆变器的连接；

发送单元，用于发送加入请求消息，所述第一加入请求消息包括关断装置的身份标识；

接收单元，用于接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息；

验证单元，用于验证所述加入响应消息中的关断装置的身份标识；

处理单元，用于在所述验证单元验证通过时，存储所述加入响应消息中的电力线载波通信发射器的身份标识，控制所述关断装置的开关闭合；

所述发送单元还用于，向所述电力线载波通信发射器发送确认请求消息；

所述接收单元还用于，接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息；

所述验证单元还用于，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，在所述确认响应消息验证通过时，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中。

如上所述的关断装置，所述发送单元还用于，向所述电力线载波通信发射器发送匹配成功消息，所述匹配成功消息中包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，接收所述电力线载波通信发射器在验证所述匹配成功消息之后发送的正常工作消息；

所述验证单元还用于，验证所述正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识是否一致；

所述处理单元还用于，在所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识一致时，根据所述正常工作消息控制所述关断装置的开关动作。

如上所述的关断装置，所述接收单元还用于，接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息；

所述验证单元还用于，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识；

所述处理单元还用于，用于在验证通过时，将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中，控制所述关断装置的开关动作。

本发明又一方面提供一种电力线载波通讯串扰抑制系统，包括：如上所述的电力线载波通信发射器和至少一个如上所述的关断装置；

各所述关断装置分别通过两根直流电力线与所述电力线载波通信发射器连接。

本发明实施例提供的电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统，包括：PLC发射器在接收到关断装置发送的加入请求消息后，发送加入响应消息，使得PLC发射器与关断装置相互获得对方的身份标识，然后，关断装置向PLC发射器发送确认请求消息并闭合其开关，PLC发射器确定关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则完成关断装置和PLC发射器的配对，并将对方的身份标识和匹配状态进行存储，以使后续关断装置可对接收到的动作指令进行验证，从而避免通信串扰时关断装置的开关误动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为现有电力线载波通讯串扰抑制方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例一提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图；

图3为本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的应用场景示意图；

图4为本发明实施例二提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例三提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图；

图6为本发明实施例一提供的电力线载波通信发射器的结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的电力线载波通信发射器的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电压检测单元的结构示意图；

图9为本发明实施例一提供的关断装置的结构示意图。

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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

光伏发电系统是一种常见的基于PLC的应用场景，以下各实施例以光伏发电系统为例，对本发明提供的电力系统载波通讯串扰抑制方法进行说明。可选的，该方法还可应用于其他基于PLC的应用场景，如电表抄送系统等。

图1为现有电力线载波通讯串扰抑制方法的应用场景示意图。图1以光伏发电系统为例，如图1所示，光伏发电系统通常包括至少一个光伏面板101和至少一个逆变器102。可选的，可以一个光伏面板101与一个逆变器102连接，也可多个光伏面板101与一个逆变器102连接，光伏面板101通过电力线与逆变器102连接，实现PLC。其中光伏面板101通过逆变器102向连接在逆变器102上的负载进行供电。每个光伏面板101与逆变器102之间均设置有关断装置103，其中关断装置103包含开关105。但是，考虑到在逆变器102侧可能发生火灾等突发性异常事件，需要断开逆变器102与带有高压和高能量的光伏面板101的连接，即控制关断装置103的开关105断开。本领域技术人员均清楚，图1中仅示例性的画出了关断装置103中的开关105与光伏面板101、逆变器102的连接方式，关断装置103中还可能包括其他功能单元，如处理单元、收发单元等，图1中并未示出。

在不增加额外线路的前提下，可在逆变器102上设置电力线载波通信发射器104(PLC发射器)，PLC发射器104与关断装置103通过电力线连接，关断装置103作为PLC接收器。PLC发射器104通过直流电力线向关断装置103发送关断装置动作指令，如断开指令，关断装置103接收并解析该指令后，通过控制关断装置103的开关105断开，来断开光伏面板101与逆变器102之间的电气连接。

当一个光伏发电系统中存在多个逆变器102，通常会采用多条直流电力线并在同一根导线管的安装方式来简化现场布线。此时，不同直流电力线之间形成的耦合电容会给PLC高频通讯信号提供错误的传输路径，从而引起不同设备之间的信号串扰现象。即某个逆变器102发出的关断装置动作指令会同时被与其他逆变器102连接的关断装置103接收，从而触发关断装置103的开关105的误动作。

为解决现有技术中的PLC串扰问题，本发明提供一种电力线载波通讯串扰抑制方法，下面结合具体实施例进行详细说明。

图2为本发明实施例一提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图。图3为本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的应用场景示意图。该方法应用于如图1所示的PLC发射器和关断装置，如图2所示，该方法包括：

S201、发送加入请求消息；

具体的，关断装置发送加入请求消息，加入请求消息包括关断装置的身份标识；

S202、发送加入响应消息；

具体的，PLC发射器根据历史匹配记录和关断装置的身份标识，若确定关断装置的匹配状态为未匹配，则向关断装置发送加入响应消息，加入响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；

S203、发送确认请求消息；

具体的，关断装置接收PLC发射器在确定关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息，验证加入响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则存储加入响应消息中的PLC发射器的身份标识，闭合关断装置的开关；向PLC发射器发送确认请求消息；

S204、发送确认响应消息；

具体的，PLC发射器接收关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息，若确定关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；

S205、存储匹配状态；

具体的，PLC发射器在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配成功；

S206、存储PLC发射器的身份标识；

具体的，关断装置接收PLC发射器在确定关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；若验证通过，则将PLC发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中。

示例性的，为避免PLC串扰问题，PLC发射器发送的关断装置动作指令中，可携带有关断装置以及PLC发射器的标识，以使关断装置验证该动作指令是否由与本关断装置连接的PLC发射器向本关断装置发出。但在实际使用中，关断装置每次重新启动后，会丢失存储的PLC发射器的标识，因此，需提供一种PLC发射器和关断装置的配对方法，以抑制串扰。

具体的，在执行本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法前，断开所有关断装置的开关，在确定各关断装置对应的PLC发射器后才统一闭合关断装置的开关。

具体的，在S201中，关断装置发送加入请求消息，加入请求消息包括关断装置的身份标识。关断装置将携带有自身身份标识的加入请求消息通过电力线发送给与本关断装置连接的PLC发射器。示例性的，该身份标识可以为关断装置的设备标识。

具体的，在S202中，PLC发射器根据接收到的加入请求消息中的身份标识，确定该身份标识对应的关断装置的匹配状态。示例性的，PLC发射器根据关断装置的身份标识在预先存储的历史匹配记录中查找是否存在该身份标识，以及该身份标识对应的匹配状态，若历史匹配记录汇总不存在该身份标识，则认为该身份标识对应的关断装置的匹配状态为未匹配，或历史匹配记录中该身份标识对应的关断装置的匹配状态为未匹配，则向关断装置发送加入响应消息，加入响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

具体的，在S203中，关断装置接收PLC发射器发送的加入响应消息，加入响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。关断装置验证加入响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则表明该加入响应消息确实为发送给该关断装置的，则存储加入响应消息中的PLC发射器的身份标识，并闭合该关断装置的开关，并向加入响应消息中的PLC发射器发送确认请求消息。

具体的，在S204中，如图3所示，PLC发射器在接收到关断装置的开关在闭合后发送的确认请求消息后，电压检测单元判断关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压是否在预设电压范围内。可选的，可在如图1所示的逆变器的用于与关断装置连接的两根电力线上设置电压检测装置。由于此时，仅该关断装置的开关闭合，其余关断装置的开关断开，若确定关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则可确定PLC发射器已向加入请求消息中的关断装置成功发送加入响应消息。则PLC发射器向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

示例性的，再次参照图1和图2，光伏发电系统中包括三个光伏面板、三个关断装置和两个逆变器。关断装置1采用电力线L1+和L1-与逆变器1连接，关断装置2采用电力线L2+和L2-与逆变器1连接，关断装置3采用电力线L3+和L3-与逆变器2连接，且电力线L2+和L2-、L3+和L3-设置在同一导线管中。

当关断装置在发送加入请求消息时发生串扰，例如，关断装置2的加入请求消息发送给了逆变器2中的PLC发射器，则PLC发射器向关断装置2发送加入响应消息。若发送加入响应消息的过程中未发生串扰，则由于逆变器2中的PLC发射器和关断装置2未通过电力线连接而会导致发送失败；若发送加入响应消息的过程中再次发生串扰并导致加入响应消息成功发送至关断装置2。此时，关断装置2验证加入响应消息成功并控制关断装置2的开关闭合，然后向逆变器2中的PLC发射器发送确认请求消息。若发送确认请求消息的过程中未发生串扰，则将会导致接收到该确认请求消息的逆变器1中的PLC发射器无法验证通过；若发送确认请求消息的过程中发生串扰时，逆变器2中的PLC发射器将会进一步检验关断装置2与逆变器2之间的电力线上的电压，由于关断装置2与逆变器2未通过电力线连接，关断装置2与逆变器2之间的电力线上的电压必然小于预设电压，不在预设电压范围内，从而使得关断装置2与逆变器2无法匹配成功，进而可避免串扰，即通过增加电压检测的步骤，使得只有在未发生串扰时，才可使得关断装置和PLC发射器相互匹配成功。

具体的，在S205中，PLC发射器在向关断装置发送确认响应消息之后，更新历史匹配记录，示例性的，在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配成功。或在历史匹配记录中将关断装置的匹配状态由未匹配修改为匹配成功。

可选的，若S204中，关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压不在预设电压范围内，则说明该关断装置与该PLC发射器不匹配，故可在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配失败。示例性的，当S202中，PLC发射器根据接收到的加入请求消息中的身份标识，确定该身份标识对应的匹配状态为匹配失败则直接停止该PLC发射器与该关断装置的匹配过程。

可选的，在S204中，PLC发射器接收关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息之后，还包括：

根据历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使第一关断装置的开关根据断开指令进行断开；

其中，第一关断装置为历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

当PLC发射器接收到关断装置发送的确认请求消息后，为避免可能存在其他关断装置的开关也在闭合状态，从而导致关断装置和PLC发射器之间匹配错误，可控制发送确认请求消息之外的关断装置的开关断开，示例性的，PLC发射器在历史匹配记录中确定所有匹配状态已经为匹配成功的关断装置，记为第一关断装置，并向第一关断装置发送断开指令，以使第一关断装置的开关根据断开指令进行断开。

具体的，在S206中，关断装置在接收到PLC发射器发送的确认响应消息后，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；若验证通过，则将PLC发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中。当关断装置再次接收到关断装置的动作指令时，则可验证动作指令中携带的PLC发射器的身份标识是否与关断装置的匹配记录中的身份标识一致，当一致时，则执行该动作指令，当不一致时，则认为是通信串扰，可不执行动作指令。

可选的，在S206的接收到PLC发射器发送的确认响应消息后，还包括控制关断装置的开关断开，方便其他关断装置进行PLC发射器的匹配。或者关断装置在S203中验证接收到的加入响应消息正确，闭合该关断装置的开关，并经历一预设时长后，直接断开该关断装置的开关。

本发明实施例提供的电力线载波通讯串扰抑制方法，包括：PLC发射器在接收到关断装置发送的加入请求消息后，发送加入响应消息，使得PLC发射器与关断装置相互获得对方的身份标识，然后，关断装置向PLC发射器发送确认请求消息并闭合其开关，PLC发射器确定关断装置与PLC发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则完成关断装置和PLC发射器的配对，并将对方的身份标识和匹配状态进行存储，以使后续关断装置可对接收到的动作指令进行验证，从而避免通信串扰时关断装置的开关的误动作。

进一步地，图4为本发明实施例二提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图，如图4所示，本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法，包括：

S401、发送加入请求消息；

S402、发送确认响应消息；

具体的，PLC发射器根据历史匹配记录和关断装置的身份标识，若确定关断装置的匹配状态为匹配成功，则向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

S403、存储PLC发射器的身份标识；

具体的，关断装置接收PLC发射器在确定关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则将PLC发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中，控制关断装置的开关动作。

具体的，如图4所示，当PLC发射器根据历史匹配记录和关断装置的身份标识，若确定关断装置的匹配状态为匹配成功时，可认为该关断装置曾与该PLC发射器匹配成功过，考虑到实际光伏系统的连接线路极少进行更改，则可确认该关断装置与该PLC发射器配对，可直接向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。关断装置在接收到确认响应消息后，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则将PLC发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中，控制关断装置的开关动作。

进一步地，在图2或图4所示实施例的基础上，图5为本发明实施例三提供的电力线载波通讯串扰抑制方法的流程示意图，如图5所示，本发明提供的电力线载波通讯串扰抑制方法，包括：

S501、发送加入请求消息；

S502、发送加入响应消息；

S503、发送确认请求消息；

S504、发送确认响应消息；

S505、存储匹配状态；

S506、存储PLC发射器的身份标识；

S507、发送匹配成功消息；

具体的，关断装置向PLC发射器发送匹配成功消息，匹配成功消息中包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

S508、发送正常工作消息；

具体的，PLC发射器接收关断装置在将PLC发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息，验证匹配成功消息中的关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；若验证通过，则向历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，正常工作消息包括各关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

S509、控制关断装置的开关动作；

具体的，关断装置接收PLC发射器在验证匹配成功消息之后发送的正常工作消息，验证正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断正常工作消息中的PLC发射器的身份标识与匹配记录中的PLC发射器的身份标识是否一致；若确认正常工作消息中的PLC发射器的身份标识与匹配记录中的PLC发射器的身份标识一致，则根据正常工作消息控制关断装置的开关动作。

其中，S501至S506与图2所示实施例中的S201至S206相同，可选的，S501至S506还可以替换为图4所示实施例中的S401至S403的情况。

示例性的，在S507中，在所有关断装置与PLC发射器配对完成后，关断装置向PLC发射器发送匹配成功消息，匹配成功消息中包括关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

示例性的，在S508中，PLC发射器接收关断装置发送的匹配成功消息，验证匹配成功消息中的关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识；若验证通过，则向历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，正常工作消息包括各关断装置的身份标识和PLC发射器的身份标识。

示例性的，在S509中，关断装置接收PLC发射器发送的正常工作消息，验证正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断正常工作消息中的PLC发射器的身份标识与匹配记录中的PLC发射器的身份标识是否一致；若确认正常工作消息中的PLC发射器的身份标识与匹配记录中的PLC发射器的身份标识一致，则根据正常工作消息控制关断装置的开关动作。示例性的，正常工作消息中包括关断装置动作指令，可为闭合指令或断开指令。

本发明另一方面提供一种电力线载波通讯发射器和关断装置，用于执行上述实施例中的电力线载波通讯串扰抑制方法，该电力线载波通讯发射器和关断装置与电力线载波通讯串扰抑制方法具有相同的技术特征和技术效果，本发明对此不再赘述。

图6为本发明实施例一提供的电力线载波通信发射器的结构示意图，如图6所示，电力线载波通信发射器包括：

接收单元601，用于接收加入请求消息，加入请求消息包括关断装置的身份标识；

处理单元602，用于根据历史匹配记录和关断装置的身份标识，确定关断装置的匹配状态；

发送单元603，用于在处理单元602确定关断装置的匹配状态为未匹配时，向关断装置发送加入响应消息，加入响应消息包括关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

接收单元601还用于，接收关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息；

电压检测单元604，用于检测关断装置与电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压；

处理单元602还用于，检测电压检测单元604检测到的电压是否在预设电压范围内，并向发送单元603发送检测结果；

发送单元603还用于，若处理单元602的检测结果为是，则向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

处理单元602还用于，在检测结果为是时，在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配成功。

可选的，发送单元603还用于，在处理单元602确定关断装置的匹配状态为匹配成功时，向关断装置发送确认响应消息，确认响应消息包括关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识。

在上述任一实施例的基础上，图7为本发明实施例二提供的电力线载波通信发射器的结构示意图，如图7所示，接收单元601还用于，接收关断装置在将电力线载波通信发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息；

电力线载波通信发射器还包括验证单元605，用于验证匹配成功消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

发送单元603还用于，若验证通过，则向历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，正常工作消息包括各关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识。

可选的，发送单元603还用于，在接收关断装置在其开关闭合后发送的确认请求消息之后，根据历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使第一关断装置的开关根据断开指令进行断开；

其中，第一关断装置为历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

可选的，处理单元602还用于，在处理单元602的检测结果为否时，在历史匹配记录中存储关断装置的身份标识，并将关断装置的匹配状态存储为匹配失败。

在上述任一实施例的基础上，图8为本发明实施例提供的电压检测单元的结构示意图，如图8所示，电压检测单元604包括：运算放大器801、两个第一电阻802、第二电阻803、第一电容804、稳压电路805；

运算放大器801的同相输入端和反相输入端各自通过一个第一电阻802连接至关断装置与电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上，运算放大器801的反相输入端还通过并联的第二电阻803和第一电容804连接至运算放大器801的输出端，运算放大器801的输出端还通过稳压电路805连接至处理单元602。

具体的，电压检测单元604包括运算放大器801，设置在运算放大器801的同相输入端和反相输入端的第一电阻802起到对称作用，运算放大器801的反相输入端和输出端之间还连接有并联的第二电阻803和第一电容804，其中第一电阻802和第二电阻803的阻值决定了运算放大器801的放大比例，本实施例中的放大比例通常小于1。第一电容804起到滤波作用，稳压电路805用于防止电压检测单元604输出的电压过高。

可选的，如图8所示，运算放大器801的同相输入端还连接有滤波电路，滤波电路包括并联的电阻和电容。运算放大器801的输出端、稳压电路805的输出单还设置有电阻，用以限制电流。

图9为本发明实施例一提供的关断装置的结构示意图，如图9所示，关断装置包括：

开关901，设置于供电装置和逆变器之间，用于断开或闭合供电装置和逆变器的连接；

发送单元902，用于发送加入请求消息，第一加入请求消息包括关断装置的身份标识；

接收单元903，用于接收电力线载波通信发射器在确定关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息；

验证单元904，用于验证加入响应消息中的关断装置的身份标识；

处理单元905，用于在验证单元904验证通过时，存储加入响应消息中的电力线载波通信发射器的身份标识，控制关断装置的开关901闭合；

发送单元902还用于，向电力线载波通信发射器发送确认请求消息；

接收单元903还用于，接收电力线载波通信发射器在确定关断装置与电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息；

验证单元904还用于，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

接收单元903还用于，在确认响应消息验证通过时，则将电力线载波通信发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中。

可选的，发送单元902还用于，向电力线载波通信发射器发送匹配成功消息，匹配成功消息中包括关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

接收单元903还用于，接收电力线载波通信发射器在验证匹配成功消息之后发送的正常工作消息；

验证单元904还用于，验证正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识是否一致；

处理单元905还用于，在正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识一致时，根据正常工作消息控制关断装置中开关901动作。

可选的，接收单元903还用于，接收电力线载波通信发射器在确定关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息；

验证单元904还用于，验证确认响应消息中的关断装置的身份标识；

处理单元905还用于，用于在验证通过时，将电力线载波通信发射器的身份标识存储在关断装置的匹配记录中，控制关断装置的开关901动作。

本发明实施例还提供一种电力线载波通讯串扰抑制系统，包括：如上述任一实施例中所述的电力线载波通信发射器和至少一个如上述任一实施例中所述的关断装置；

各关断装置分别通过两根直流电力线与电力线载波通信发射器连接。

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 (18)

1.一种电力线载波通讯串扰抑制方法，应用于电力线载波通信发射器，其特征在于，包括：

接收加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

根据历史匹配记录和所述关断装置的身份标识，若确定所述关断装置的匹配状态为未匹配，则向所述关断装置发送加入响应消息，所述加入响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

接收所述关断装置在所述关断装置的开关闭合后发送的确认请求消息，若确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功之后，还包括：

接收所述关断装置在将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息，验证所述匹配成功消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

若验证通过，则向所述历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，所述正常工作消息包括各所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述关断装置在所述关断装置的开关闭合后发送的确认请求消息之后，还包括：

根据所述历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使所述第一关断装置的开关根据所述断开指令进行关断；

其中，所述第一关断装置为所述历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压不在预设电压范围内，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配失败。

6.一种电力线载波通讯串扰抑制方法，应用于关断装置，其特征在于，包括：

发送加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息，验证所述加入响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则存储所述加入响应消息中的电力线载波通信发射器的身份标识，闭合所述关断装置的开关；

向所述电力线载波通信发射器发送确认请求消息；

接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

若验证通过，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息之后，还包括：

向所述电力线载波通信发射器发送匹配成功消息，所述匹配成功消息中包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

接收所述电力线载波通信发射器在验证所述匹配成功消息之后发送的正常工作消息，验证所述正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识是否一致；

若确认所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识一致，则根据所述正常工作消息控制所述关断装置的开关动作。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识，若验证通过，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中，控制所述关断装置的开关动作。

9.一种电力线载波通信发射器，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

处理单元，用于根据历史匹配记录和所述关断装置的身份标识，确定所述关断装置的匹配状态；

发送单元，用于在所述处理单元确定所述关断装置的匹配状态为未匹配时，向所述关断装置发送加入响应消息，所述加入响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，接收所述关断装置在所述关断装置的开关闭合后发送的确认请求消息；

电压检测单元，用于检测所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压；

所述处理单元还用于，检测所述电压检测单元检测到的电压是否在预设电压范围内，并向所述发送单元发送检测结果；

所述发送单元还用于，若所述处理单元的检测结果为是，则向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述处理单元还用于，在检测结果为是时，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配成功。

10.根据权利要求9所述的电力线载波通信发射器，其特征在于，所述发送单元还用于，

在所述处理单元确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功时，向所述关断装置发送确认响应消息，所述确认响应消息包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

11.根据权利要求9或10所述的电力线载波通信发射器，其特征在于，所述接收单元还用于，接收所述关断装置在将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在匹配记录中之后发送的匹配成功消息；所述电力线载波通信发射器还包括：

验证单元，用于验证所述匹配成功消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

所述发送单元还用于，若验证通过，则向所述历史匹配记录中存储的匹配状态为匹配成功的所有关断装置发送正常工作消息，所述正常工作消息包括各所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识。

12.根据权利要求9所述的电力线载波通信发射器，其特征在于，所述发送单元还用于，

在所述接收所述关断装置在所述关断装置的开关闭合后发送的确认请求消息之后，根据所述历史匹配记录向第一关断装置发送断开指令，以使所述第一关断装置的开关根据所述断开指令进行关断；

其中，所述第一关断装置为所述历史匹配记录中的匹配状态为匹配成功的关断装置。

13.根据权利要求9所述的电力线载波通信发射器，其特征在于，所述处理单元还用于，在所述处理单元的检测结果为否时，在所述历史匹配记录中存储所述关断装置的身份标识，并将所述关断装置的匹配状态存储为匹配失败。

14.根据权利要求9所述的电力线载波通信发射器，其特征在于，所述电压检测单元包括：运算放大器、两个第一电阻、第二电阻、第一电容、稳压电路；

所述运算放大器的同相输入端和反相输入端各自通过一个第一电阻连接至所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上，所述运算放大器的反相输入端还通过并联的所述第二电阻和所述第一电容连接至所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端还通过所述稳压电路连接至所述处理单元。

15.一种关断装置，其特征在于，包括：

开关，设置于供电装置和逆变器之间，用于断开或闭合所述供电装置和所述逆变器的连接；

发送单元，用于发送加入请求消息，所述加入请求消息包括关断装置的身份标识；

接收单元，用于接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为未匹配之后发送的加入响应消息；

验证单元，用于验证所述加入响应消息中的关断装置的身份标识；

处理单元，用于在所述验证单元验证通过时，存储所述加入响应消息中的电力线载波通信发射器的身份标识，控制所述关断装置的所述开关闭合；

所述发送单元还用于，向所述电力线载波通信发射器发送确认请求消息；

所述接收单元还用于，接收所述电力线载波通信发射器在确定所述关断装置与所述电力线载波通信发射器对应的逆变器之间的电力线上的电压在预设电压范围内之后，发送的确认响应消息；

所述验证单元还用于，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识和电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，在所述确认响应消息验证通过时，则将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中。

16.根据权利要求15所述的关断装置，其特征在于，所述发送单元还用于，向所述电力线载波通信发射器发送匹配成功消息，所述匹配成功消息中包括所述关断装置的身份标识和所述电力线载波通信发射器的身份标识；

所述接收单元还用于，接收所述电力线载波通信发射器在验证所述匹配成功消息之后发送的正常工作消息；

所述验证单元还用于，验证所述正常工作消息中的关断装置的身份标识，判断所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识是否一致；

所述处理单元还用于，在所述正常工作消息中的电力线载波通信发射器的身份标识与所述匹配记录中的电力线载波通信发射器的身份标识一致时，根据所述正常工作消息控制所述关断装置的所述开关动作。

17.根据权利要求15所述的关断装置，其特征在于，

所述接收单元还用于，接收电力线载波通信发射器在确定所述关断装置的匹配状态为匹配成功之后发送的确认响应消息；

所述验证单元还用于，验证所述确认响应消息中的关断装置的身份标识；

所述处理单元还用于，用于在验证通过时，将所述电力线载波通信发射器的身份标识存储在所述关断装置的匹配记录中，控制所述关断装置的所述开关动作。

18.一种电力线载波通讯串扰抑制系统，其特征在于，包括：如权利要求9至14中任一项所述的电力线载波通信发射器和至少一个如权利要求15至17中任一项所述的关断装置；

各所述关断装置分别通过两根直流电力线与所述电力线载波通信发射器连接。

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