CN110417793A - 针对逆变器的通信系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种针对逆变器的通信系统及其方法，包括若干逆变器与一上位机连接；所述逆变器与上位机之间用统一的通信协议来进行数据通信。所述统一的通信协议包括在统一规范下的用于所述数据通信的数据报文；所述数据报文包括设定长度的报文头、设定长度的源地址、设定长度的目标地址，设定长度的控制码、设定长度的功能码、设定长度的数据长度、长度受限的数据以及设定长度的校验和；所有所述数据报文的报文头的内容都是相同的。有效避免了现有技术逆变器不同的通信接口采用不同的通信协议来让上位机和逆变器之间相互传递数据造成数据传输的格式不够规范和统一、上位机和逆变器的微控制器的数据处理负担增大、并使得效率低下且接收的数据不够准确的缺陷。

Description

针对逆变器的通信系统及其方法

技术领域

本发明涉及逆变器设备技术领域，也涉及监控逆变器的技术领域，具体涉及一种针对逆变器的通信系统及其方法，尤其涉及一种针对光伏逆变器的自动通信系统及其方法。

背景技术

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。它通常由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

另一方面，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、石油等一次性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。

也就是说，随着全人类节能环保意识的增强，新能源技术如太阳能发电技术得到了飞速发展，这样就使得越来越多的大型光伏发电站应运而生，这些电站包含了众多逆变器，这些逆变器也就是光伏逆变器，而电站内的逆变器状态以及数据关乎到电站的性能好坏。但传统对电站内的逆变器的监控在通信时通常是多个逆变器与一个作为监控终端的上位机连接，由此多个逆变器与上位机之间相互传递数据，达到通信监控的目的，而多个逆变器的微控制器常常是分别带有如RS485接口、Ethernet接口和RS232接口这样的不同的通信接口来同作为监控终端的上位机连接并以此相互传递数据，这样相互传递的数据包括逆变器注册、逆变器数据读取、逆变器动作控制这样的指令和信息，这样就能让上位机监控电站内的逆变器数据，并实现电网调度控制。实现逆变器的电网调度，最终实现逆变器的监控和管理。而现有的不同的通信接口的通信协议也是不同的，不同的通信接口采用不同的通信协议来让上位机和逆变器之间相互传递数据，这样就会造成数据传输的格式不够规范和统一，让上位机和逆变器的微控制器的数据处理负担增大，由此使得效率低下且接收的数据不够准确。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种针对逆变器的通信系统，有效避免了现有技术中逆变器不同的通信接口采用不同的通信协议来让上位机和逆变器之间相互传递数据造成数据传输的格式不够规范和统一、上位机和逆变器的微控制器的数据处理负担增大、并使得效率低下且接收的数据不够准确的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种针对逆变器的通信系统的解决方案，具体如下：

一种针对逆变器的通信系统，包括：

若干逆变器与一上位机连接；

所述逆变器与上位机之间用统一的通信协议来进行数据通信。

所述统一的通信协议包括在统一规范下的用于所述数据通信的数据报文；

所述数据报文包括设定长度的报文头、设定长度的源地址、设定长度的目标地址，设定长度的控制码、设定长度的功能码、设定长度的数据长度、长度受限的数据以及设定长度的校验和；所有所述数据报文的报文头的内容都是相同的。

所述校验和为所述数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

所述数据通信还对通信时间进行设定，所述通信时间包括逆变器回复前的延时、字符间的延时、两条数据报文间的最短时间间隔和通信超时；

在所述逆变器对所述上位机进行回复传输数据报文前，需要在设定的一个延时时长后才回复传输该数据报文，该延时时长就是所述逆变器回复前的延时；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文时，所述数据报文的每两个相邻字符中的后一个字符在前一个字符发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是字符间的延时；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文时，每两个相邻数据报文中的后一个数据报文在前一个报文发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是两条数据报文间的最短时间间隔；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文期间，在发送者发送出数据报文后，如果间隔一个设定的时长，发送者没有接收到接收者接收到该数据报文的回复信息，所述发送者就判定该数据报文通信失败或通信故障，该设定的时长就为通信超时。

所述数据通信中的数据包括逆变器注册、逆变器数据读取、逆变器数据写入以及逆变器动作控制这样的指令和信息；

所述逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文包括离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文；所述离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的控制码是相同的，而所述离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的功能码各不相同；

所述逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文包括请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文；所述请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的控制码是相同的，而所述请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文包括写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文；所述写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的控制码是相同的，而所述写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文包括动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文；所述动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的控制码是相同的，而所述动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文的控制码、所述逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文的控制码、所述逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文的控制码和所述逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文的控制码各不相同。

所述针对逆变器的通信系统的方法，包括如下步骤：

用统一的通信协议来进行所述逆变器与上位机之间的数据通信。

所述用统一的通信协议来进行所述逆变器与上位机之间的数据通信的方法，包括如下步骤：

步骤1：在进行逆变器注册时，所述上位机对所述逆变器发送离线查询的数据报文；

步骤2：所述逆变器接收到所述离线查询的数据报文后，就对所述上位机回复带有事先设定给该逆变器的序列号的注册请求的数据报文；

步骤3：所述上位机接收到所述注册请求的数据报文后，就对所述逆变器回复分配地址的数据报文，所述分配地址的数据报文中带有分配给该逆变器的地址；

步骤4：所述逆变器接收到所述分配地址的数据报文后，就把该数据报文中的分配给逆变器的地址作为该逆变器的地址，然后对所述上位机回复注册确认的数据报文，所述注册确认的数据报文中带有确认码，该确认码表示注册成功；

步骤5：在所述上位机需要读取逆变器的只读数据时，所述上位机就对所述逆变器发送请求只读数据的数据报文；

步骤6：所述逆变器接收到所述请求只读数据的数据报文后，就对所述上位机回复带有逆变器的只读数据的发送只读数据的数据报文；

步骤7：在所述上位机需要读取逆变器的可读可写数据时，所述上位机就对所述逆变器发送请求可读可写数据的数据报文；

步骤8：所述逆变器接收到所述请求可读可写数据的数据报文后，就对所述上位机回复带有逆变器的可读可写数据的发送可读可写数据的数据报文；

步骤9：在所述上位机需要对逆变器写入数据时，所述上位机就对所述逆变器发送写入数据的数据报文；

步骤10：所述逆变器接收到所述写入数据的数据报文后，就对所述上位机回复传输回复写入数据的数据报文；

步骤11：在所述上位机需要对逆变器进行动作控制时，所述上位机就对所述逆变器发送动作控制的数据报文；

步骤12：所述逆变器接收到所述动作控制的数据报文后，就对所述上位机回复传输回复动作控制的数据报文；

如果所述上位机没能成功收到所述逆变器所回复的注册请求的数据报文，所述逆变器间隔一段时间后才会再次对所述上位机发送注册请求的数据报文；

所述对于再次发送注册请求的数据报文的间隔时间通过下面方法得出：

步骤A：所述再次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15，所述SN为所述序列号的值；

步骤B：第三次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤C：第四次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤D：如果还是没有发送成功注册请求的数据报文，就通过随机算法来把所述序列号的值SN更新，然后返回步骤A中执行。

本发明的有益效果为：

本发明该统一的通信协议适用于把逆变器和上位机连接的RS485、Ethernet和RS232等通信接口构成的通信架构哦。用于上位机监控软件监控电站内逆变器数据，并实现电网调度控制。上位机可以通过本通信协议轻松获取通信线路上的所有逆变器数据，包括只读信息、可写参数，并进行参数改写，实现逆变器的电网调度，最终实现系统监控和设备管理。有效避免了现有技术逆变器不同的通信接口采用不同的通信协议来让上位机和逆变器之间相互传递数据造成数据传输的格式不够规范和统一、上位机和逆变器的微控制器的数据处理负担增大、并使得效率低下且接收的数据不够准确的缺陷。

附图说明

图1为本发明的针对逆变器的通信系统的方法的步骤1-步骤4的流程图。

图2为本发明的针对逆变器的通信系统的方法的步骤5-步骤6的流程图。

图3为本发明的针对逆变器的通信系统的方法的步骤7-步骤12的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

如图1-图3所示，针对逆变器的通信系统，包括：

若干光伏逆变器与一个作为监控终端的上位机连接；上位机能够是PC机、笔记本电脑或者工控机；光伏逆变器与上位机之间用统一的通信协议来进行数据通信。光伏逆变器包括微控制器、驱动电路、逆变电路和控制电路，微控制器同驱动电路以及控制电路连接，驱动电路和逆变电路连接。光伏逆变器与上位机是通过RS485接口、Ethernet接口或者RS232接口连接的。光伏逆变器上设置有测试其内部温度的温度传感器、测试其输入电压的电压传感器、测试其输入电流的电流传感器、测试其输出电压的电压传感器、测试其输出电流的电流传感器和测试其功率的功率传感器，测试其内部温度的温度传感器、测试其输入电压的电压传感器、测试其输入电流的电流传感器、测试其输出电压的电压传感器、测试其输出电流的电流传感器和测试其功率的功率传感器均与光伏逆变器的微控制器连接；这样就能通过这些传感器把光伏逆变器的内部温度，光伏逆变器的输入电压，光伏逆变器的输入电流，光伏逆变器的输出电压、光伏逆变器的输出电路以及光伏逆变器的功率传输到光伏逆变器的微控制器中。统一的通信协议包括在统一规范下的用于数据通信的数据报文；数据报文包括设定长度的报文头、设定长度的源地址、设定长度的目标地址，设定长度的控制码、设定长度的功能码、设定长度的数据长度、长度受限的数据以及设定长度的校验和；所有数据报文的报文头的内容都是相同的。报文头的设定长度能够为2个字节，源地址的设定长度能够为2个字节，目标地址的设定长度能够为2个字节，控制码的设定长度能够为1个字节，功能码的设定长度能够为1个字节，数据长度的设定长度能够为1个字节，数据的长度最大值为512字节，校验和的设定长度能够为2个字节。源地址就是发送者的地址，目标地址就是接收者的地址；在逆变器的微控制器对上位机发送数据报文时，逆变器就是发送者，上位机就是接收者；在上位机对逆变器的微控制器发送数据报文时，上位机就是发送者，逆变器就是接收者。报文头的内容能够是十六进制码：0x55AA；上位机的地址能够是十六进制码：0x00；每个逆变器的地址能够是被分配的地址，该地址为唯一性的。数据长度用于表示数据的长度，数据就是用于数据通信的数据。上位机以广播的方式发送数据报文时，目的地址能够是十六进制码：0x00。校验和为数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。这样在接收者接收到数据报文后，就能通过该检验和来检验接收到的数据报文是否正确，由此就能校验接收到的数据报文的准确性。数据通信还对通信时间进行设定，通信时间包括逆变器回复前的延时、字符间的延时、两条数据报文间的最短时间间隔和通信超时；在逆变器的微控制器对上位机进行回复传输数据报文前，需要在设定的一个延时时长后才回复传输该数据报文，该延时时长就是逆变器回复前的延时；逆变器回复前的延时能够被设定为200ms～500ms，通过设定该延时就能让上位机在延时下接收该数据报文，这样在单位时间下因为有了该延时，而使得数据报文传输到上位机的数量在短时间内会受控而不至于出现数据报文拥堵而出错，从而使得上位机接收到的数据报文更为有序而有效率，准确性更高。在逆变器的微控制器和上位机之间传输数据报文时，数据报文的每两个相邻字符中的后一个字符在前一个字符发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是字符间的延时；字符的长度为8位bit。字符间的延时能够被设定为100ms～200ms，通过设定该延时就能让接收者在延时下接收该数据报文，这样在单位时间下因为有了该延时，而使得数据报文传输到接收者的数量在短时间内会受控而不至于出现数据报文拥堵而出错，从而使得接收者接收到的数据报文更为有序而有效率，准确性更高。在逆变器的微控制器和上位机之间传输数据报文时，每两个相邻数据报文中的后一个数据报文在前一个报文发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是两条数据报文间的最短时间间隔；两条数据报文间的最短时间间隔能够被设定为500ms，通过设定该延时就能让接收者在延时下接收数据报文，这样在单位时间下因为有了该延时，而使得数据报文传输到接收者的数量在短时间内会受控而不至于出现数据报文拥堵而出错，从而使得接收者接收到的数据报文更为有序而有效率，准确性更高。在逆变器的微控制器和上位机之间传输数据报文期间，在发送者发送出数据报文后，如果间隔一个设定的时长，发送者没有接收到接收者接收到该数据报文的回复信息，发送者就判定该数据报文通信失败或通信故障，该设定的时长就为通信超时。通信超时的引入能够让发送者在设定的时间范围后获知数据报文发送的情况。数据通信中的数据包括逆变器注册、逆变器数据读取、逆变器数据写入以及逆变器动作控制这样的指令和信息；逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文包括离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文；离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的控制码是相同的，而离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的功能码各不相同；这样的数据报文下的控制码和功能码的组合就能区分出在逆变器注册下的功能；就能在该统一的通信规范下区分出各个逆变器注册的不同的功能，便于接收者区分和解析。逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文包括请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文；请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的控制码是相同的，而请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的功能码各不相同；这样的数据报文下的控制码和功能码的组合就能区分出在逆变器数据读取下的功能；就能在该统一的通信规范下区分出各个逆变器数据读取的不同的功能，便于接收者区分和解析。逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文包括写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文；写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的控制码是相同的，而写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的功能码各不相同；这样的数据报文下的控制码和功能码的组合就能区分出在逆变器写入下的功能；就能在该统一的通信规范下区分出各个逆变器数据写入的不同的功能，便于接收者区分和解析。逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文包括动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文；动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的控制码是相同的，而动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的功能码各不相同；这样的数据报文下的控制码和功能码的组合就能区分出在逆变器动作控制下的功能；就能在该统一的通信规范下区分出各个逆变器动作控制的不同的功能，便于接收者区分和解析。逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文的控制码、逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文的控制码、逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文的控制码和逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文的控制码各不相同。这样的各不相同的控制码能够有效区分逆变器注册的指令和信息、逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文、逆变器数据写入的指令和信息以及逆变器动作控制的指令和信息，便于接收者区分和解析。

针对逆变器的通信系统的方法，包括如下步骤：

用统一的通信协议来进行光伏逆变器与上位机之间的数据通信。

用统一的通信协议来进行光伏逆变器与上位机之间的数据通信的方法，包括如下步骤：

步骤1：在进行逆变器注册时，上位机以广播的方式对光伏逆变器的微控制器发送离线查询的数据报文；离线查询的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0000(表示广播地址)、控制码能够是0x00、功能码能够是0x00、数据长度能够是0x00、数据能够没有，该离线查询的数据报文的校验和为该离线查询的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤2：光伏逆变器的微控制器接收到离线查询的数据报文后，就对上位机回复带有事先设定给该光伏逆变器的序列号的注册请求的数据报文；注册请求的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(表示广播地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x00、功能码能够是0x80、数据长度能够是如0x0A这样的表示序列号长度的十六进制码、数据能够是序列号，该序列号能够是1234567890这样的号码，该注册请求的数据报文的校验和为该注册请求的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤3：上位机接收到注册请求的数据报文后，就对光伏逆变器的微控制器回复分配地址的数据报文，分配地址的数据报文中带有分配给该光伏逆变器的地址；分配地址的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0000(表示广播地址)、控制码能够是0x00、功能码能够是0x01、数据长度能够是如0x01这样的表示分配给该光伏逆变器的地址的长度、数据能够是比如0x01这样的分配给该光伏逆变器的地址，该分配地址的数据报文的校验和为该分配地址的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤4：光伏逆变器的微控制器接收到分配地址的数据报文后，就把该数据报文中的分配给光伏逆变器的地址作为该光伏逆变器的地址，然后对上位机回复注册确认的数据报文，注册确认的数据报文中带有确认码，该确认码表示注册成功；注册请求的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0001(表示分配给该光伏逆变器的地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x00、功能码能够是0x81、数据长度能够是如0x01这样的表示确认码长度的十六进制码、数据能够是0x06这样设定的确认码，该注册请求的数据报文的校验和为该注册确认的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤5：在上位机需要读取光伏逆变器的只读数据时，上位机就对光伏逆变器的微控制器发送请求只读数据的数据报文；请求只读数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、控制码能够是0x01、功能码能够是0x00、数据长度能够是0x00、数据能够没有，该请求只读数据的数据报文的校验和为该请求只读数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤6：光伏逆变器的微控制器接收到请求只读数据的数据报文后，就对上位机回复带有光伏逆变器的只读数据的发送只读数据的数据报文；发送只读数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x01、功能码能够是0x80、数据长度能够是光伏逆变器的只读数据的长度、数据能够是光伏逆变器的只读数据，该光伏逆变器的只读数据能够包括顺序排列的光伏逆变器的内部温度，光伏逆变器的输入电压，光伏逆变器的输入电流，光伏逆变器的输出电压、光伏逆变器的输出电路以及光伏逆变器的功率，该发送只读数据的数据报文的校验和为该发送只读数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤7：在上位机需要读取光伏逆变器的可读可写数据时，上位机就对光伏逆变器的微控制器发送请求可读可写数据的数据报文；请求可读可写数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、控制码能够是0x01、功能码能够是0x01、数据长度能够是0x00、数据能够没有，该请求可读可写数据的数据报文的校验和为该请求可读可写数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤8：光伏逆变器的微控制器接收到请求可读可写数据的数据报文后，就对上位机回复带有光伏逆变器的可读可写数据的发送可读可写数据的数据报文；发送可读可写数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x01、功能码能够是0x81、数据长度能够是光伏逆变器的可读可写数据的长度、数据能够是光伏逆变器的可读可写数据，该光伏逆变器的可读可写数据能够包括顺序排列的光伏逆变器的最低启动电压，光伏逆变器连入电网前的等待时间，光伏逆变器连入电网的电网电压最小值，光伏逆变器连入电网的电网电压最大值，光伏逆变器连入电网的电网频率最小值，光伏逆变器连入电网的电网频率最大值，该发送可读可写数据的数据报文的校验和为该发送可读可写数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤9：在上位机需要对光伏逆变器的微控制器写入数据时，上位机就对光伏逆变器的微控制器发送写入数据的数据报文；写入数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、控制码能够是0x02、功能码能够是0x02、数据长度能够是如0x02这样的表示给逆变器设置其接入的电网的电网电压最小值的长度、数据能够是给逆变器设置其接入的电网的电网电压最小值，该写入数据的数据报文的校验和为该写入数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。该功能码该数据报文为给逆变器设置其接入的电网的电网电压最小值。把功能码修改为0x00和0x01，也能够表示给光伏逆变器分别设置其最低启动电压和其连入电网前的等待时间。

步骤10：光伏逆变器的微控制器接收到写入数据的数据报文后，就对上位机回复传输回复写入数据的数据报文；回复写入数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x02、功能码能够是0x82、数据长度能够是如0x01这样的表示写入数据写入成功与否的数据的长度、数据能够是表示写入数据写入成功与否的数据，该表示写入数据写入成功与否的数据能够用0x06表示写入数据写入成功，该表示写入数据写入成功与否的数据能够用0x15表示写入数据写入失败，该回复写入数据的数据报文的校验和为该写入数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

步骤11：在上位机需要对光伏逆变器进行动作控制时，上位机就对光伏逆变器的微控制器发送动作控制的数据报文；动作控制的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、目标地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、控制码能够是0x03、功能码能够是0x00、数据长度能够是0x00、数据能够没有，该动作控制的数据报文的校验和为该动作控制的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。该功能码也能修改为0x01或者0x02，分别表示对光伏逆变器的远程开机控制和对光伏逆变器的远程关机控制。

步骤12：光伏逆变器的微控制器接收到动作控制的数据报文后，就对上位机回复传输回复动作控制的数据报文；回复写入数据的数据报文的报文头能够是0x55AA、源地址能够是0x0001(表示上位机分配给该光伏逆变器的地址)、目标地址能够是0x0000(给上位机设定的地址)、控制码能够是0x03、功能码能够是0x80、数据长度能够是如0x01这样的表示执行动作控制成功与否的数据的长度、数据能够是表示执行动作控制成功与否的数据，该表示执行动作控制成功与否的数据能够用0x06表示执行成功，该表示执行动作控制成功与否的数据能够用0x15表示执行失败，该回复动作控制的数据报文的校验和为该写入数据的数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

该统一的通信协议适用于把逆变器和上位机连接的RS485、Ethernet和RS232等通信接口构成的通信架构哦。用于上位机监控软件监控电站内逆变器数据，并实现电网调度控制。上位机可以通过本通信协议轻松获取通信线路上的所有逆变器数据，包括只读信息、可写参数，并进行参数改写，实现逆变器的电网调度，最终实现系统监控和设备管理。

如果上位机没能成功收到光伏逆变器的微控制器所回复的注册请求的数据报文，光伏逆变器的微控制器会在收到若干次离线查询命令后，也就是间隔一段时间后才会再次对上位机发送注册请求的数据报文；为了使不同的光伏逆变器的微控制器的发送注册请求的数据报文在时间上错开，它们将根据序列号来决定不同的间隔时间。

光伏逆变器的微控制器对于再次发送注册请求的数据报文的间隔时间通过下面方法得出：

步骤A：再次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而序列号的值SN被更新为SN/15，SN为序列号的值；

步骤B：第三次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤C：第四次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤D：如果还是没有发送成功注册请求的数据报文，就通过随机算法来把序列号的值SN更新，然后返回步骤A中执行。

如果光伏逆变器的微控制器超过十分钟没有收到上位机回复的分配地址的数据报文，则该光伏逆变器的微控制器主动脱离注册状态，变成非注册状态；接着当接收到上位机的离线查询的数据报文后，该光伏逆变器的微控制器会再次进行进入到步骤2中去执行注册步骤。

以上以用实施例说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (8)

1.一种针对逆变器的通信系统，包括：

若干逆变器与一上位机连接；

其特征在于，所述逆变器与上位机之间用统一的通信协议来进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的针对逆变器的通信系统，其特征在于，所述统一的通信协议包括在统一规范下的用于所述数据通信的数据报文；

所述数据报文包括设定长度的报文头、设定长度的源地址、设定长度的目标地址，设定长度的控制码、设定长度的功能码、设定长度的数据长度、长度受限的数据以及设定长度的校验和；所有所述数据报文的报文头的内容都是相同的。

3.根据权利要求2所述的针对逆变器的通信系统，其特征在于，所述校验和为所述数据报文的报文头、源地址、目标地址、控制码、功能码、数据长度和数据相加后所得的和值。

4.根据权利要求1所述的针对逆变器的通信系统，其特征在于，所述数据通信还对通信时间进行设定，所述通信时间包括逆变器回复前的延时、字符间的延时、两条数据报文间的最短时间间隔和通信超时；

在所述逆变器对所述上位机进行回复传输数据报文前，需要在设定的一个延时时长后才回复传输该数据报文，该延时时长就是所述逆变器回复前的延时；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文时，所述数据报文的每两个相邻字符中的后一个字符在前一个字符发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是字符间的延时；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文时，每两个相邻数据报文中的后一个数据报文在前一个报文发送后间隔一个设定的延时时长才传输，该设定的延时时长就是两条数据报文间的最短时间间隔；

在所述逆变器和所述上位机之间传输数据报文期间，在发送者发送出数据报文后，如果间隔一个设定的时长，发送者没有接收到接收者接收到该数据报文的回复信息，所述发送者就判定该数据报文通信失败或通信故障，该设定的时长就为通信超时。

5.根据权利要求1所述的针对逆变器的通信系统，其特征在于，所述数据通信中的数据包括逆变器注册、逆变器数据读取、逆变器数据写入以及逆变器动作控制这样的指令和信息；

所述逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文包括离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文；所述离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的控制码是相同的，而所述离线查询的数据报文、注册请求的数据报文、分配地址的数据报文和注册确认的数据报文中的功能码各不相同；

所述逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文包括请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文；所述请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的控制码是相同的，而所述请求只读数据的数据报文、发送只读数据的数据报文、请求可读可写数据的数据报文和发送可读可写数据的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文包括写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文；所述写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的控制码是相同的，而所述写入数据的数据报文和回复写入数据的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文包括动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文；所述动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的控制码是相同的，而所述动作控制的数据报文和回复动作控制的数据报文的功能码各不相同；

所述逆变器注册的指令和信息所对应的数据报文的控制码、所述逆变器数据读取的指令和信息所对应的数据报文的控制码、所述逆变器数据写入的指令和信息所对应的数据报文的控制码和所述逆变器动作控制的指令和信息所对应的数据报文的控制码各不相同。

6.一种针对逆变器的通信系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

用统一的通信协议来进行所述逆变器与上位机之间的数据通信。

7.根据权利要求6所述的针对逆变器的通信系统的方法，其特征在于，所述用统一的通信协议来进行所述逆变器与上位机之间的数据通信的方法，包括如下步骤：

步骤1：在进行逆变器注册时，所述上位机对所述逆变器发送离线查询的数据报文；

步骤2：所述逆变器接收到所述离线查询的数据报文后，就对所述上位机回复带有事先设定给该逆变器的序列号的注册请求的数据报文；

步骤3：所述上位机接收到所述注册请求的数据报文后，就对所述逆变器回复分配地址的数据报文，所述分配地址的数据报文中带有分配给该逆变器的地址；

步骤4：所述逆变器接收到所述分配地址的数据报文后，就把该数据报文中的分配给逆变器的地址作为该逆变器的地址，然后对所述上位机回复注册确认的数据报文，所述注册确认的数据报文中带有确认码，该确认码表示注册成功；

步骤5：在所述上位机需要读取逆变器的只读数据时，所述上位机就对所述逆变器发送请求只读数据的数据报文；

步骤6：所述逆变器接收到所述请求只读数据的数据报文后，就对所述上位机回复带有逆变器的只读数据的发送只读数据的数据报文；

步骤7：在所述上位机需要读取逆变器的可读可写数据时，所述上位机就对所述逆变器发送请求可读可写数据的数据报文；

步骤8：所述逆变器接收到所述请求可读可写数据的数据报文后，就对所述上位机回复带有逆变器的可读可写数据的发送可读可写数据的数据报文；

步骤9：在所述上位机需要对逆变器写入数据时，所述上位机就对所述逆变器发送写入数据的数据报文；

步骤10：所述逆变器接收到所述写入数据的数据报文后，就对所述上位机回复传输回复写入数据的数据报文；

步骤11：在所述上位机需要对逆变器进行动作控制时，所述上位机就对所述逆变器发送动作控制的数据报文；

步骤12：所述逆变器接收到所述动作控制的数据报文后，就对所述上位机回复传输回复动作控制的数据报文。

8.根据权利要求7所述的针对逆变器的通信系统的方法，其特征在于，如果所述上位机没能成功收到所述逆变器所回复的注册请求的数据报文，所述逆变器间隔一段时间后才会再次对所述上位机发送注册请求的数据报文；

所述对于再次发送注册请求的数据报文的间隔时间通过下面方法得出：

步骤A：所述再次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15，所述SN为所述序列号的值；

步骤B：第三次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤C：第四次发送注册请求的数据报文前的间隔时间为SN％15，而所述序列号的值SN被更新为SN/15；

步骤D：如果还是没有发送成功注册请求的数据报文，就通过随机算法来把所述序列号的值SN更新，然后返回步骤A中执行。