CN110572184B - 发电系统及用于发电系统的通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发电系统中的逆变器，用于将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电，该逆变器包括控制装置和通信装置，控制装置用于控制逆变器将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电；通信装置与控制装置耦合，用于通过直流电力线，将用于请求组网信息的组网信息请求信号发送到发电系统中的直流侧设备，该组网信息请求信号的频率在第一频段内，接收来自直流侧设备的组网信息，和将控制信号发送到直流侧设备，该控制信号的频率在第二频段内，用于控制直流侧设备的工作参数；其中，第一频段低于第二频段。本申请能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰。此外，本申请还涉及一种通信装置、直流侧设备和发电系统。

Description

发电系统及用于发电系统的通信装置

技术领域

本申请涉及一种发电系统及用于发电系统的通信装置。

背景技术

目前光伏发电系统中，逆变器与直流侧设备之间通常采用RS485或控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)通信方式。但功率变换器等直流侧设备通常与逆变器距离较远，此时若采用RS485或者CAN通信，施工建设时需要单独开挖较长的沟道或做架空处理，施工复杂且通信线缆成本较高，同时，若通信线缆接口长时间应用，可能会出现端口腐蚀、线缆破损等情况，会引发通信质量降低或通信中断，影响系统正常运行。

发明内容

本申请的目的在于提供一种逆变器与直流侧设备之间通信的方案。

本申请的第一方面提供了一种发电系统中的逆变器，用于将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电，该逆变器可以包括控制装置和通信装置，其中，控制装置可以用于控制逆变器将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电；通信装置与控制装置耦合，可以用于通过在发电系统中传输直流电的直流电力线，将组网信息请求信号发送到发电系统中的直流侧设备，其中组网信息请求信号的频率在第一频段内，组网信息请求信号可以用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息；通过直流电力线，接收来自直流侧设备的组网信息；以及通过直流电力线，将控制信号发送到直流侧设备，控制信号的频率可以在第二频段内，控制信号用于控制直流侧设备的工作参数；其中，第一频段可以低于第二频段。

逆变器经由在发电系统中传输电能的电力线来进行通信，并以低频信号实现与直流侧设备的组网，再以高频信号进行高速信息传输和控制，组网时，通信数据量较小，时延要求也比较低，以较低频率通信可以有效防止逆变器与直流侧设备组网时的高频串扰，而控制时，用较高的频率通信可以快速传输大数据量或时延要求较高的信号，相对于传统的单频段通信的方式，本申请提供的方案能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

在一些实施方式中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，其中，接收到的组网信息的频率可以同样在第一频段内，以防止串扰，保证顺利组网。

在一些实施方式中，上述通信装置还可以用于，通过直流电力线从直流侧设备接收工作信息传输信号，工作信息传输信号可以载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，收到的工作信息传输信号的频率可以在第二频段内。这样可以在组网后实现直流侧设备与逆变器之间的双向通信，通信时双方发送和接收的信号同样处于频率较高的第二频段内，实现高速信息传输。

在一些实施方式中，控制信号可以包括一般控制信号和特殊控制信号，其中特殊控制信号的幅度与一般控制信号的幅度不同，其中，一般控制信号用于，基于正常情况，控制直流侧设备的工作参数；特殊控制信号用于，基于特殊情况，例如高电压穿越情况或者低电压穿越情况，控制直流侧设备的工作参数。以这种方式控制直流侧设备可以使得直流侧设备在检测到信号幅值异常后，能够迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。

在一些实施方式中，上述直流侧设备可以包括，但不限于，功率变换器、储能变换器和电池柜等中的任意一种或多种；而工作参数可以包括直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

本申请可以利用在发电系统中传输电能的直流电力线进行逆变器与直流侧设备间的通信，并在组网时用相对较低的频率通信，低频信号可以传播的更远，同时也适于传播数据量较小或时延可以较高的信号，而控制时用较高的频率通信，以快速传输大数据量或低时延的信号，能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

本申请的第二方面提供了一种用于发电系统中的逆变器的方法，该方法可以包括：生成组网信息请求信号，并通过用于在发电系统中传输电能的直流电力线将组网信息请求信号发送到发电系统中的直流侧设备，其中组网信息请求信号的频率可以在第一频段内，其中组网信息请求信号可以用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息；通过直流电力线，接收来自直流侧设备的组网信息，并根据组网信息与直流侧设备组网；和生成控制信号，并通过直流电力线将控制信号发送到直流侧设备，其中控制信号的频率可以在第二频段内，控制信号用于控制直流侧设备的工作参数；其中，第一频段可以低于第二频段。

逆变器通过该方法经由在发电系统中传输电能的电力线来进行通信，节省通信线缆，而以低频信号实现与直流侧设备的组网，再以高频信号进行高速信息传输和控制，可以有效解决直流载波通信中组网时的串扰问题。

在一些实施方式中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，其中，接收到的组网信息的频率可以在第一频段内，以防止串扰，保证顺利组网。

在一些实施方式中，该方法还可以还包括，通过直流电力线从直流侧设备接收工作信息传输信号，工作信息传输信号可以载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，收到的工作信息传输信号的频率可以在第二频段内。这样可以在组网后实现直流侧设备与逆变器之间的双向通信，通信时双方发送和接收的信号同样处于频率较高的第二频段内，实现高速信息传输。

在一些实施方式中，控制信号可以包括一般控制信号和特殊控制信号，其中特殊控制信号的幅度可以与一般控制信号的幅度不同，其中，一般控制信号可以用于基于正常情况，控制直流侧设备的工作参数；特殊控制信号可以用于基于特殊情况，例如高电压穿越情况或者低电压穿越情况，控制直流侧设备的工作参数。以这种方式控制直流侧设备可以使得直流侧设备在检测到信号幅值异常后，能够迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。

在一些实施方式中，上述直流侧设备可以包括，但不限于，功率变换器、储能变换器和电池柜等中的任意一种或多种；而工作参数包括直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

本申请的第三方面提供了一种直流侧设备，该直流侧设备可以包括通信装置和控制装置，通信装置可以用于通过在发电系统中传输电能的直流电力线，接收来自发电系统中的逆变器的组网信息请求信号，其中组网信息请求信号的频率可以在第一频段内，组网信息请求信号可以用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息；通过直流电力线，向逆变器发送组网信息；接收来自逆变器的控制信号，其中控制信号的频率可以在第二频段内，控制信号用于控制直流侧设备的工作参数；其中，第一频段可以低于第二频段；控制装置可以与通信装置耦合，可以用于根据收到的控制信号来调整直流侧设备的工作参数。

直流侧设备通过直流电力线接收来自逆变器的信号，并进行对应调整或者反馈，并以低频信号实现与直流侧设备的组网，再以高频信号进行高速信息传输和控制，相对于传统的单频段通信的方式，本申请提供的方案能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

在一些实施方式中，上述直流侧设备可以包括，但不限于，功率变换器、储能变换器和电池柜等中的任意一种或多种，其中，控制信号所控制的工作参数可以包括，但不限于，直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流等中的任意一个或多个。

在一些实施方式中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，其中，接收到的组网信息的频率可以同样在第一频段内，以防止串扰，保证顺利组网。

在一些实施方式中，通信装置还可以用于，通过直流电力线向逆变器发送工作信息传输信号，工作信息传输信号可以载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，工作信息传输信号的频率可以在第二频段。这样可以在组网后实现直流侧设备与逆变器之间的双向通信，通信时双方发送和接收的信号同样处于频率较高的第二频段内，实现高速信息传输。

在一些实施方式中，控制装置还可以用于，基于直流侧设备已与逆变器组网的指示，控制直流侧设备从输出功率受限的功率受限输出状态切换为正常工作状态。在功率受限输出状态下，限制直流侧设备的输出电压、电流或功率等，可以避免因接错线、线缆破皮等施工问题或误触电带来造成的人员触电、线路过载等问题，从而提升安全性。

在一些实施方式中，控制信号可以包括一般控制信号和特殊控制信号，其中特殊控制信号的幅度与一般控制信号的幅度可以不同，其中，一般控制信号可以用于响应于非特殊情况，控制直流侧设备的工作参数；特殊控制信号可以用于基于特殊情况，例如高电压穿越情况或者低电压穿越情况，控制直流侧设备的工作参数。通过这种方式可以使得直流侧设备在检测到信号幅值异常后，能够迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。

本申请的第四方面提供了一种用于发电系统的直流侧设备的方法，该方法可以包括，通过用于在发电系统中传输电能的直流电力线，接收来自逆变器的组网信息请求信号，其中组网信息请求信号的频率可以在第一频段内，组网信息请求信号可以用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息；通过直流电力线，向逆变器发送组网信息；接收来自逆变器的控制信号，其中控制信号的频率可以在第二频段内，控制信号用于控制直流侧设备的工作参数；其中，第一频段可以低于第二频段。

直流侧设备通过直流电力线接收来自逆变器的信号，并进行对应调整或者反馈，并以低频信号实现与直流侧设备的组网，再以高频信号进行高速信息传输和控制，相对于传统的单频段通信的方式，本申请提供的方案能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

在一些实施方式中，上述直流侧设备可以包括，但不限于，功率变换器、储能变换器和电池柜等中的任意一种或多种，其中，控制信号所控制的工作参数可以包括，但不限于，直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流等中的任意一个或多个。

在一些实施方式中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，其中，接收到的组网信息的频率可以同样在第一频段内，以防止串扰，保证顺利组网。

在一些实施方式中，该方法还可以包括，通过直流电力线向逆变器发送工作信息传输信号，工作信息传输信号载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，工作信息传输信号的频率可以在第二频段。这样可以在组网后实现直流侧设备与逆变器之间的双向通信，通信时双方发送和接收的信号同样处于频率较高的第二频段内，实现高速信息传输。

在一些实施方式中，基于接收到控制信号，将直流侧设备从输出功率受限的功率受限输出状态切换为正常工作状态。在功率受限输出状态下，限制直流侧设备的输出电压、电流或功率等，可以避免因接错线、线缆破皮等施工问题或误触电带来造成的人员触电、线路过载等问题，从而提升安全性。

在一些实施方式中，控制信号可以包括一般控制信号和特殊控制信号，其中特殊控制信号的幅度与一般控制信号的幅度可以不同，其中，一般控制信号可以用于响应于非特殊情况，控制直流侧设备的工作参数；特殊控制信号可以用于基于特殊情况，例如高电压穿越情况或者低电压穿越情况，控制直流侧设备的工作参数。通过这种方式可以使得直流侧设备在检测到信号幅值异常后，能够迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。

本申请的第五方面提供了一种发电系统，包括直流侧设备和逆变器，直流侧设备与逆变器之间通过直流电力线连接并传输电能；逆变器用于生成组网信息请求信号，并通过直流电力线将组网信息请求信号发送到直流侧设备，其中组网信息请求信号的频率在第一频段内，组网信息请求信号用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息；直流侧设备用于基于收到组网信息请求信号，通过直流电力线向逆变器发送组网信息；逆变器还用于根据收到的组网信息与直流侧设备组网，生成控制信号，并通过直流电力线将控制信号发送到直流侧设备，其中控制信号的频率在第二频段内，控制信号用于控制直流侧设备的工作参数，其中，第二频段高于第一频段。

本申请提供的方案利用在发电系统中传输电能的直流电力线进行逆变器与直流侧设备间的通信，并且在组网时用相对较低的频率通信，而控制时用较高的频率通信，组网时，通信数据量较小，时延要求也比较低，以较低频率通信可以有效防止逆变器与直流侧设备组网时的高频串扰，而控制时，用较高的频率通信可以快速传输大数据量或时延要求较高的信号，相对于传统的单频段通信的方式，本申请提供的方案能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

在一些实施方式中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，该组网信息的频率可以同样在第一频段内，以防止串扰，保证顺利组网。此外，上文提到的直流侧设备可以包括功率变换器、储能变换器和电池柜等通过直流输电线缆与逆变器的直流输入端连接的设备中的任意一种或多种；而工作参数可以包括直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流等中的任意一个或多个。

在一些实施方式中，直流侧设备还可以用于通过直流电力线向逆变器发送工作信息传输信号，工作信息传输信号可以载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，工作信息传输信号的频率可以在第二频段内。在组网后，直流侧设备与逆变器之间双向传输数据，实现双向通信，通信时双方发送和接收的信号可以同样处于频率较高的第二频段内，实现高速信息传输。

在一些实施方式中，控制信号可以包括一般控制信号和特殊控制信号，其中特殊控制信号的幅度与一般控制信号的幅度不同，其中，一般控制信号可以用于基于正常情况，控制直流侧设备的工作参数；特殊控制信号可以用于基于特殊情况，例如高电压穿越情况或者低电压穿越情况，控制直流侧设备的工作参数。以这种方式使得直流侧设备在检测到信号幅值异常后，能够迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。

本申请可以利用在发电系统中传输电能的直流电力线进行逆变器与直流侧设备间的通信，并在组网时用相对较低的频率通信，低频信号可以传播的更远，同时也适于传播数据量较小或时延可以较高的信号，而控制时用较高的频率通信，以快速传输大数据量或低时延的信号，能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰，同时保证后续通信速度。

本申请的第六方面提供了一种机器可读介质，该机器可读介质中存储了程序，该程序被计算设备运行时，计算设备执行第二方面或第二方面的任一实现方式、或者前述第四方面或第四方面的任一实现方式提供的方法。

本申请的第七方面提供了一种系统，包括处理器和存储器，存储器中存储有指令，处理器，用于读取存储器中存储的指令，以执行前述第二方面或第二方面的任一实现方式、或者前述第四方面或第四方面的任一实现方式提供的方法。

本申请的第八方面提供了一种用于发电系统的通信装置，其可以包括控制器和收发器，其中收发器可以用于通过电力线，将发送信号从发送端发送到接收端；控制器可以用于根据与发送信号相关的信息，控制发送信号的频率，其中与发送信号相关的信息可以包括下列中的至少一种：关于发送信号的发送端与接收端组网的信息、发送信号的数据量、发送信号的时延、发送信号要被发送的距离等。

该通信装置可安装于发电系统中，用于通过发电系统中的电力线进行通信，例如，该通信装置可以安装于前述直流侧设备或逆变器处，以通过直流电力线进行通信，在一些情况下，该通信装置也可以安装于通过交流电力线进行通信的设备中，以在交流电力线上耦合信号进行通信。

在一些实施方式中，控制器用于根据与发送信号相关的信息，控制发送信号频率，还可以包括用于：根据发送信号是在发送端未与接收端组网的情况下的发送信号，将发送信号的频率控制在第一频段内；和根据发送信号是在发送端已与接收端组网的情况下的发送信号，将发送信号的频率控制在第二频段内；其中，第一频段可以低于第二频段。

在一些实施方式中，在发送信号的频率在第一频段的情况下，发送信号可以包括组网信息请求信号，其中组网信息请求信号可以用于请求逆变器和直流侧设备组网所需的组网信息，其中，组网信息可以包括直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个；在发送信号的频率在第二频段的情况下，发送信号可以包括控制信号或工作信息传输信号，其中，控制信号可以用于控制直流侧设备的参数，工作信息传输信号可以载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个。

在一些实施方式中，发送端可以是发电系统中的逆变器；接收端可以是发电系统中的直流侧设备；电力线可以是直流电力线。

在一些实施方式中，控制器用于根据与发送信号相关的信息，控制发送信号频率，还可以包括用于：根据发送信号的数据量所在的数据量范围，控制发送信号的频率所在的频段，其中，数据量范围越小，频段可以越低。

在一些实施方式中，控制器用于根据信息，控制发送信号频率，还可以包括用于：根据发送信号的信号时延所在的时延范围，控制发送信号的频率所在的频段，其中，时延范围越低，频段可以越高。

在一些实施方式中，控制器用于根据与发送信号相关的信息，控制发送信号频率，还可以包括用于：根据发送信号要被发送的距离所在的距离范围，控制发送信号的频率所在的频段，其中，距离范围越长，频段可以越低。

在一些实施方式中，控制器还可以用于：根据发送端和接收端中的至少一个是否处于预定情况，控制发送信号的幅度，其中，如果处于预定情况，则可以控制发送信号的幅度为第一幅度；如果不处于预定情况，则可以控制发送信号的幅度为第二幅度，其中第一幅度与第二幅度不同，其中，预定情况可以包括高电压穿越情况或低电压穿越情况。

根据本申请提供的上述方面，发电系统中直流侧设备与逆变器之间的通信无需再单独设置通信线缆，而是直接用传输电能的电力线进行通信，而通过两个频段分别进行不同信号的传输，低频信号可以传播的更远，同时也适于传播数据量较小或时延可以较高的信号，而高频信号适于传输大数据量或低时延的信号，例如在组网时采用较低频率的信号，而后续的信息传输和控制采用较高频率的信号，由此在保证通信效率的同时，能够有效防止逆变器与直流侧设备组网时的串扰问题。

附图说明

图1是根据本申请的实施例的光伏发电系统的示意图。

图2是根据本申请的实施例的直流侧设备与逆变器的结构示意图。

图3是根据本申请的实施例的直流侧设备与逆变器之间的通信示意图。

图4是根据本申请的实施例的用于发电系统中的逆变器的方法的流程图。

图5是根据本申请的实施例的一种用于发电系统中的直流侧设备的方法的流程图。

图6是根据本申请的实施例的通信装置的结构示意图。

图7是根据本申请的实施例的仅功率变换器与逆变器之间通信的示意图。

图8是根据本申请的实施例的仅储能变换器与逆变器之间通信的示意图。

图9是根据本申请的实施例的仅电池柜与逆变器之间通信的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本申请做进一步说明。可以理解的是，此处描述的具体实施例仅仅是为了解释本申请，而非对本申请的限定。此外，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部的结构或过程。应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

应当理解的是，虽然在本文中可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个特征，但是这些特征不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了进行区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一特征可以被称为第二特征，并且类似地第二特征可以被称为第一特征。

一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加框。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。下面介绍在本申请的说明书中出现的部分术语：

功率变换器：用于对输入的直流电进行电压变换，在本申请的一些实施例中，例如，可以实现直流(DC)/直流(DC)升压功能，将来自直流电源(例如，太阳能电池板)的低压直流转换为高压直流输出，例如，在光伏发电系统中，可以将低压直流转换为满足逆变器输入直流电压要求的直流电压输出，用于太阳能电池板的最大功率追踪，使得电池板按照最大功率输出。

储能变换器：具有双向DC/DC转换功能，在本申请的一些实施例中，可以与直流电源(例如，电池)连接并实现对直流电源的充放电功能。

逆变器：通过直流(DC)/交流(AC)转换，将输入的直流电转换为交流电输出。

直流侧设备：通过用于直流输电的直流电力线与逆变器的直流输入端连接的设备，例如，通过直流电力线与逆变器的直流输入端连接并向逆变器提供符合一定工作参数要求的直流电的设备。其中，上述直流侧设备的例子包括，但是不局限于，功率变换器、储能变换器、电池柜、直流优化器和汇流箱等中的任意一种或多种，或者也可以包括其他直流侧设备。上述工作参数包括，但不局限于，输出功率，输出电压，输出电流等中的任意一个或多个，或者也可以包括其他工作参数。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式做进一步地详细描述。

图1示出的根据本申请的一些实施方式的发电系统示例。

如图1所示，根据本申请的一些实施例，提供一种发电系统900，系统900可以包括至少一个功率变换器102(例如，n个功率变换器102a,…,102n)，至少一个逆变器110(例如，p个逆变器110a,…,110p)。功率变换器102的输入端与至少一个太阳能电池板组串101连接，每个太阳能电池板组串可以包括一个或多个太阳能电池板。在一些实施方式中，每个功率变换器可以串联一个太阳能电池板组串，例如，功率变换器102a可以串联太阳能电池板组101a。在另一些实施方式中，每个功率变换器可以串联多个太阳能电池板组串。功率变换器102作为具有升压功能的DC/DC变换器，可以将电池板组串101输出的低压直流转换为满足逆变器输入直流电压要求的直流电压输出。功率变换器102的输出通过直流电力线105连接逆变器110的输入。太阳能电池板组串101输出的直流电通过功率变换器102后，通过直流电力线105传输到逆变器110，逆变器110将收到的直流电转换成交流电输出，例如，输出到电网。在包括多个功率变换器102或逆变器110的情况下，各功率变换器的输出端可以并联，各逆变器的输入端可以并联。如图1中所示，功率变换器102a,…102n的输出端并联，逆变器110a,…110p的输入端并联。并联后的功率变换器102a,…102n的输出端与并联后的逆变器110a,…110p的输入端通过直流电力线105连接。

在一些实施方式中，系统900中还可以并联储能单元，即图1中虚线框所示，用于将发电系统900中太阳能电池板组串101的多余的电能储存下来，并在需要时随时补充供电。储能单元可以包括至少一个储能变换器104(例如，m个储能变换器104a,…,104m)和与储能变换器104连接的至少一个电池103(例如，k个电池103a,…,103k)。储能变换器104中的每个可以连接多个电池，也可以连接一个电池。电池103的例子可以包括，而不限于，电池柜。在本申请的一些实施例中，储能变换器104可以具有双向DC/DC转换的功能，以对电池103的电能实现充放电。在包括多个储能变换器104的情况下，多个储能变换器104的输出端同样采用并联的方式接入直流电力线105。例如，如1所示，储能变换器104a,…,104m并联后接入直流电力线105。

在本申请的一些实施方式中，在电池103的电压足够的情况下，电池103也可以不通过储能变换器104与逆变器110连接，而是电池103直接与逆变器110连接，即，储能单元中只包括电池103，而不包括储能变换器104。在本申请的一些实施例中，电池103的例子包括，但是不限于，电池柜。电池103与功率变换器102并联后，同样通过直流电力线与逆变器110的输入端连接。在本申请的一些实施例中，功率变换器102、储能变换器104或电池103等通过直流输电力线105与逆变器连接的设备可以统称为直流侧设备。

根据本申请的一些实施方式，可以通过在直流侧设备与逆变器110之间传输电能的直流电力线105上注入通信信号，来实现直流侧设备与逆变器110之间的信息传输和控制。例如，发电系统中传输电力的直流电力线105同时作为信号传输线来进行信息的传输和控制。这样，发电系统中直流侧设备(例如，功率变换器102、储能变换器104或电池103)与逆变器110之间的通信便无需再单独开挖沟道或做架空处理，节省施工和通信线缆成本。

图2示出了根据本申请的实施例的直流侧设备100与逆变器110的内部结构示例。为了实现直流侧设备(例如，功率变换器102，储能变换器104或电池103)与逆变器110之间的通信，可以通过在直流侧设备100(例如，功率变换器102，储能变换器104或电池103)处和逆变器110处分别设置通信装置来实现信息的收发。其中，直流侧设备100的例子包括，但是不局限于，功率变换器102、储能变换器104和电池103等。

如图2所示，根据本申请的一些实施例，逆变器110可以包括控制装置204和通信装置205。控制装置204用于控制逆变器110的操作，例如，控制逆变器110将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电。例如，控制器204产生请求逆变器110与直流侧设备100组网所需的组网信息请求信号，控制直流侧设备100的工作参数的控制信号，或其他用于控制与直流侧设备100组网并将来自直流侧设备100的直流电转换成交流电的控制信号等。

根据本申请的一些实施例，通信装置205与控制装置204耦合，用于实现与直流侧设备100之间的通信。例如，将上述组网信息请求信号从逆变器110发送到直流侧设备100，或者从直流侧设备100接收所请求的组网信息以便完成组网。组网信息的示例包括，但是不局限于，直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码等中的任意一个或多个。通信装置205可以将上述控制信号从逆变器110发送到直流侧设备100以便控制直流侧设备100的工作参数。所述工作参数可以包括，但是不局限于，直流侧设备100的输出电压、输出电流、输出功率等。其中，组网信息请求信号的频率所在的频段可以较低，以防止组网时的串扰，而控制信号的频率所在的频段可以较高，例如，高于组网信息请求信号所在的频段，以实现高速信息传输。

在本申请中，一个频段高于另一频段可以指，一个频段的最高频率和最低频率分别高于另一频段的最高频率和最低频率。即，如果第二频段高于第一频段，那么，第二频段的最高频率高于第一频段的最高频率，并且第二频段的最低频率高于第一频段的最低频率。同理，一个频段低于另一频段可以指，一个频段的最高频率和最低频率分别低于另一频段的最高频率和最低频率。

例如，根据本申请一些实施例，控制信号的频率所在的频段高于组网信息请求信号所在的频段，可以指，控制信号的频率所在的频段的最高频率高于组网信息请求信号所在的频段的最高频率，并且控制信号的频率所在的频段的最低频率高于组网信息请求信号所在的频段的最低频率。根据本申请一些实施例，组网信息请求信号的频率所在的频段可以与控制信号的频率所在的频段可以不重叠，例如，组网信息请求信号可以是频率在150kHz以下的低频信号；控制信号可以是频率在200kHz以上的高频信号。而在另一些实施方式中，组网信息请求信号的频率所在的频段可以与控制信号的频率所在的频段部分重叠，例如，组网信息请求信号的频率可以在10kHz-200kHz的低频频段；而控制信号的频率可以在150kHz-6GHz的高频频段。

根据本申请的一些实施例，通信装置205还可以根据与发送信号(例如，上述组网信息请求信号、组网消息、控制信号等)相关的信息，控制发送信号的频率。上述发送信号相关的消息包括，但不局限于，信号数据量、信号时延、信号发送的距离，等等。比如，在要传输的数据量的较小的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而数据量较大的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。又如，在要传输的信号的时延要求较低(即，高时延)的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而时延要求较高(即，低时延)的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。又如，在发送信号的通信距离较小的情况下，可以采用较高频率的信号，而在通信距离较远的情况下，采用较低频率的信号通信，以传播更远。通信装置205根据与发送信号相关的信息，控制发送信号的频率的方式将在下文中详细描述。

在一些实施方式中，逆变器110利用通信装置205通过直流电力线向直流侧设备100发送的控制信号可以分为一般控制信号和特殊控制信号，二者的信号幅度不同，其中一般控制信号用于基于正常情况，控制直流侧设备100的工作参数，即一般情况下都采用一般控制信号进行通信；而特殊控制信号则用于基于特殊情况来控制直流侧设备100的工作参数。例如，出现高电压穿越情况或者低电压穿越情况等，通过加大或减小控制信号的幅度，使得直流侧设备100能够迅速检测到信号幅值异常，从而迅速执行预定动作以快速调整其工作参数。例如，在正常情况下，一般控制信号的幅度可以是，例如1-2mV，而如果出现高电压穿越情况或者低电压穿越情况时，则迅速改变控制信号的幅度，将控制信号的幅度改变为，例如10mV。在一些实施方式中，可以只响应高电压穿越情况与低电压穿越情况中的一种，将控制信号的幅度改变为与一般控制信号的幅度不同即可；而在另一些实施方式中，两者都需要响应，此时，两种情况下发送的控制信号的幅值可以设置为彼此不同，从而使得直流侧设备100能够迅速判断基于检测到的信号幅值所需执行的动作。

在一些其他实施方式中，该通信装置205也可以用于发送或接收其他信息。

直流侧设备100中可以包括通信装置201和控制装置202。通信装置201可以与逆变器中的通信装置205相同或类似，用于实现与逆变器110之间的通信。

例如，在一些实施方式中，通信装置201可以接收上述来自发电系统中的逆变器110的组网信息请求信号；例如，从直流电力线滤出组网信息请求信号，并解调得到组网信息请求信息，基于该组网信息请求，通过直流电力线向逆变器110发送组网信息，例如，可以发送直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码等中的任意一个或多个，以完成与逆变器110的组网。组网后，接收来自逆变器110的前述控制信号或其他信号，或者向逆变器110发送其他信息等，例如，通信装置201可以通过直流电力线向逆变器110发送工作信息传输信号，工作信息传输信号可以包括，但不限于，直流侧设备100的工作状态信息、工作日志和告警信息等。根据本申请的一些实施例，类似于通信装置205，通信装置201也可以根据与发送信号(例如，上述组网信息请求信号、组网消息、控制信号等)相关的信息，控制发送信号的频率，如下文中详细描述的。

直流侧设备100的控制装置202与通信装置201耦合，用于根据逆变器110的指令来调整直流侧设备100的工作参数，工作参数可以包括，但不限于，直流侧设备100的输出电压、输出电流或输出功率等。在一些实施方式中，直流侧设备100(例如，功率变换器102)可以有两种工作状态，一种为功率受限输出状态，一种为正常功率输出状态，当直流侧设备100没有与逆变器110组好网时，控制装置202可以控制直流侧设备100工作于功率受限输出状态，即将直流侧设备100的输出电压、电流或功率等限制在较低的工作状态，而基于所述直流侧设备已与所述逆变器组网的指示，例如，组网完成后收到来自逆变器110的控制信号，再控制直流侧设备100进入正常工作状态。在功率受限输出状态下，通过限制直流侧设备100的输出电压、电流或功率等，可避免因接错线、线缆破皮等施工问题造成的人员触电、线路过载等问题，从而提升电站的安全性。

通过在直流侧设备100和逆变器110中增加通信装置201和205，图1所示的发电系统900中，直流侧设备(例如，功率变换器102等)与逆变器110之间的直流电力线105便既可以用于将直流电能从直流侧设备传输给逆变器110，也可以用于实现直流侧设备100与逆变器110之间的通信。在通信时，直流侧设备与逆变器110之间可以先通过较低的频率的信号实现系统中的设备的识别和组网，以解决高频组网时串扰导致逆变器无法识别与其连接的直流侧设备的问题；然后，可以切换到一个较高的频段进行信息传输和控制。例如，可以先通过150kHz以下的低频信号来实现组网，然后再切换到200kHz以上的高频信号来进行信息传输和控制。需要注意的是，本申请中的150kHz以下和200kHz以上仅仅是举例说明，并不是对本申请的限制，在各种实施方式中，可以根据不同的通信距离、天气状况、传输要求等选用不同的频率信号。

在一些实施方式中，直流侧设备100和逆变器110之间以较低频率实现组网后，可以以自适应方式切换到高频通信，例如通过渐次提升通信频率，最终达到当前条件下能够实现的最高频率，例如，达到在保证在一定误码率条件下的最高发送频率，以该最高频率进行通信，以实现最快的传输速度。

根据本申请的一些实施方式，通过传输电能的直流电力线在逆变器110与直流侧设备100之间传输的信号的频率的高低还可以根据与发送信号相关的其他信息来调整或确定，这些相关信息可以包括，但不限于，数据量的大小、时延要求、传输距离等。

例如，根据本申请的一个实施例，在逆变器110与直流侧设备100之间要传输的数据量较小的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而数据量较大的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。例如，数据量范围在几k量级以下时，例如，5k以下时，可以采用较低频率的信号来传输数据，该较低频率可以是跟组网信息请求信号的频率处于同一频段，或者与组网信息请求信号的频率相同。而当数据量范围在几k量级以上的情况下，例如，达到5k以上，则可以采用较高频率的信号来传输数据。

根据本申请的另一个实施例，通过电力线传输的信号的频率的高低还可以与时延要求有关，其中时延指的是一个数据包、报文或分组等从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。在逆变器110与直流侧设备100之间要传输的信号的时延要求较低(即，高时延)的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而时延要求较高(即，低时延)的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。例如，当传输的信号是高时延信号的情况下，例如时延在100ms以上时，可以采用较低频率的信号来传输信号来实现低速通信，该较低频率可以是跟组网信息请求信号的频率处于同一频段，或者与组网信息请求信号的频率相同。而当传输的信号需要低时延的情况下，例如需要在100ms以下的情况，则可以采用较高频率的信号来传输数据，以实现高速通信。

根据本申请的另一个实施例，逆变器110与直流侧设备100之间的通信距离也可以作为影响发送信号的频率的因素之一。例如，在通信距离较小的情况下，可以采用较高频率的信号，而在通信距离较远时，采用较低频率的信号通信，以传播更远。在每个通信距离下，都可以并存两个通信频段，以分别用于实现低速通信和高速通信，例如，分别用于实现逆变器110与直流侧设备100之间的低频组网和高频控制。例如，在逆变器110和直流侧设备100距离较近时，二者之间的传输的低频组网请求信号的频率可以为250kHz，而控制信号的频率可以为600kHz；而在逆变器110和直流侧设备100距离较远时，二者之间的传输的低频组网请求信号的频率可以为50kHz，而控制信号的频率为300kHz。

根据本申请的一些实施方式，通信装置201和205可以是同样的装置，分别布置在直流侧设备100处和逆变器110处来实现二者间的通信，该通信装置的结构可以如图6所示。

如图6所示，通信装置201,205可以包括控制器601和收发器603。

根据本申请的一些实施方式，收发器603用于通过电力线将发送信号从发送端发送到接收端。例如，根据本申请的一些实施方式，收发器603可以包括耦合器和滤波器，二者可以在集成在一个电路中，也可以空间上分离成为耦合器和滤波器。耦合器用于将发送信号耦合到电力线上，以通过电力线传输该发送信号，滤波器用于将通过电力线接收到的信号从电力线滤出。此处的耦合可以采用多种方式，例如磁环耦合、电容耦合等，此处不再赘述。

在一些实施方式中，这里的电力线可以是直流电力线，发送端可以是发电系统中的逆变器110，而接收端是通过直流电力线与逆变器110连接的直流侧设备100；或者，发送端可以是发电系统中直流侧设备100，而接收端是逆变器110。

根据本申请的一些实施方式，控制器601用于根据与发送信号相关的信息，控制发送信号的频率，其中与发送信号相关的信息可以包括，但不限于：关于发送信号的发送端与接收端组网的信息、发送信号的数据量、发送信号的时延、发送信号要被发送的距离等。

例如，与发送信号相关的信息可以是发送端与接收端是否已经组网的信息，在发送端与接收端未组网的情况下，控制器601可以控制发送信号的频率在频率较低的第一频段内；而在发送端已与接收端组网的情况下，控制器601可以控制发送信号的频率在频率较高的第二频段内。例如，如果判断发送信号是前文所述的组网信息请求信号，则控制发送信号在第一频段，例如，上文所述的150kHz以下的低频频段，以防止直流侧设备与逆变器组网时发生串扰；而如果判断发送信号是用于控制直流侧设备的工作参数的控制信号或者是载有直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个的工作信息传输信号，则控制发送信号在第二频段，例如，上文所述的200kHz以上的高频频段。

在不同的实施方式中，可以根据不同的通信距离、天气状况、传输要求等选用不同的频率信号，例如，该通信装置中的控制器601可以被配置为根据连接电力线的长度，改变第一频段和第二频段的频率值中的至少一个。例如，在通信距离(即，发送信号要被发送的距离)较近的情况下，发送信号的要被发送的距离较小的情况下，可以采用较高频率的信号，而通信距离(即，发送信号要被发送的距离)较远的情况下，采用较低频率的信号通信，以传播更远。在每个通信距离下，都可以并存两个通信频段，以分别用于实现低速通信和高速通信。例如，通信装置分别设置在逆变器110和直流侧设备100中，用于分别实现二者之间的低频组网和高频控制。例如，在逆变器110和直流侧设备100距离较近时，二者之间的传输的低频组网请求信号的频率可以为250kHz，而控制信号的频率可以为600kHz；而在逆变器110和直流侧设备100距离较远时，二者之间的传输的低频组网请求信号的频率可以为50kHz，而控制信号的频率为300kHz。

根据本申请的一些实施方式，通信装置发送的信号的频率的高低还可以根据与发送信号相关的其他信息来调整或确定，这些相关信息可以包括，但不限于，数据量的大小、时延要求等。

例如，根据本申请的一个实施例，该通信装置中的控制器601可以被配置为：在要传输的数据量较小的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而数据量较大的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。例如，数据量范围在几k量级以下时，例如，5k以下时，可以采用较低频率的信号来传输数据，该较低频率可以是跟组网信息请求信号的频率处于同一频段，或者与组网信息请求信号的频率相同。而当数据量范围在几k量级以上的情况下，例如，达到5k以上，则可以采用较高频率的信号来传输数据。

根据本申请的另一个实施例，该通信装置中的控制器601可以被配置为：在要传输的信号的时延要求较低(即，高时延)的情况下，可以采用较低频率的信号来进行传输，而时延要求较高(即，低时延)的情况下，可以采用较高频率的信号来传输。例如，当传输的信号是高时延信号的情况下，例如时延在100ms以上时，可以采用较低频率的信号来传输信号来实现低速通信，该较低频率可以是跟组网信息请求信号的频率处于同一频段，或者与组网信息请求信号的频率相同。而当传输的信号需要低时延的情况下，例如需要在100ms以下的情况，则可以采用较高频率的信号来传输数据，以实现高速通信。

在一些实施方式中，通信装置可以被配置为自适应调整频率，在发电系统中以一个较低的第一频段组网后，通过渐次提升通信频率，最终达到当前条件下能够实现的最高频率，例如，达到在保证在一定误码率条件下的最高发送频率，以此作为第二频段进行信息传输和控制，以实现最快的传输速度。

另外，该通信装置中，调制到第一频段的系统和调制到第二频段的系统可以是集成的也可以是分立的，即，该通信装置可以包括一个单独的集成装置，该单独的集成装置可以生成位于两个不同的频段的信号；该通信装置也可以包括两个子系统或者两个子装置，两个子系统(或两个子装置)一个用于生成较低频率(例如，150kHz以下)的信号，另一个用于生成较高频率(例如，200kHz以上)的信号。

在一些实施方式中，控制器601还可以根据与发送信号相关的信息，控制发送信号的幅度。例如，可以预定一种或多种情况，当出现预定的一种或多种情况时，将发送信号调制到不同的幅度。例如，如果判断在正常通信状态下，则控制发送信号的幅度为一个较低的幅度，例如1-2mV，而如果出现上文所述的高电压穿越情况或者低电压穿越情况而要发送的控制信号，则控制该控制信号的幅度为一个较高的幅度，例如10mV，在一些实施方式中，可以只响应高电压穿越情况与低电压穿越情况中的一种，而在另一些实施方式中，两者都需要响应，此时，两种情况下发送的控制信号的幅值彼此也可以不同。根据本申请的一些实施方式，可选择地，该通信装置中调制到第一幅度的系统和调制到第二幅度的系统可以是集成的也可以是分立的，即，该通信装置可以包括一个单独的集成装置，该单独的集成装置可以生成两种不同幅度的信号；该通信装置也可以包括分别用于生成不同幅度的信号的两个子系统或者两个子装置，两个子系统(或两个子装置)一个用于生成较低幅度(例如，2mV以下)的信号，另一个用于生成较高幅度(例如，10mV)的信号。

在一些实施方式中，本文中的控制器601中可以包括调制解调器，用于将从逆变器110的控制装置204或者直流侧设备100的控制装置202接收的源发送信号调制至不同频段以生成发送信号。例如，可以将源发送信号调制到第一频段或第二频段，或者将源发送信号调制至不同幅度，以满足不同的通信要求。具体的调制/解调电路可以采用现有或将有的各种方式进行，例如OFDM、FSK等，此处不再赘述。

注意，以上结合图6描述的通信装置可以应用于如本申请的图1所示的直流电力线载波通信，也可以类似地应用于交流电力线载波通信。

直流侧设备100与逆变器110之间的具体通信方法将在下文中结合图3-图5详述。

图3示出了根据本申请的实施例的直流侧设备100与逆变器110之间的通信示例。如图3所示，直流侧设备100与逆变器110通过发电系统中传输电力的直流电力线作为直流总线进行通信时，首先，逆变器110生成组网信息请求信号，例如，可以利用通信装置205，通过直流总线将组网信息请求信号发送到直流侧设备(201)，其中组网信息请求信号用于请求逆变器110与直流侧设备100组网所需的组网信息，例如，请求直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码等中的任意一个或多个。举例来说，通信装置205可以将组网信息请求信号的频率调制到第一频段，例如前文所述的150kHz以下的低频频段；随后将经调制的组网信息请求信号耦合到直流电力线上，用于将经调制的组网信息请求信号通过该直流电力线传输到直流侧设备100。

直流侧设备100从直流电力线滤出组网信息请求信号，并解调得到组网信息请求信息，基于该组网信息请求，直流侧设备100可以利用通信装置201向逆变器110发送组网信息(202)。举例来说，如果前述组网信息请求信号是请求获得直流侧设备的设备标识码，那么，该组网信息可以是，直流侧设备的设备标识码。直流侧设备100发送的载有组网信息的信号可以被调制到与所接收的组网信息请求信号的所在的频段相同的频段。

逆变器110收到直流侧设备100发来的组网信息后，例如，通过从直流电力线滤出带有组网信息的信号，并解调得到组网信息，可以根据收到的组网信息与直流侧设备组网，以方便进行后续的信息传输和控制。随后，逆变器110可以生成频率高于组网信息请求信号的频率的控制信号，例如，将控制信号的频率调制到高于第一频段的第二频段，例如前文所述的200kHz以上的高频频段，随后将控制信号耦合到直流电力线上以发送到直流侧设备100，该控制信号用于控制直流侧设备的工作参数(203)。直流侧设备100在收到控制信号后，可以根据收到的控制信号来调整工作参数。例如，根据控制信号要求，调整输出功率、输出电压和输出电流等中的任意一个或多个。

除了接收逆变器的控制信号以调整自身工作参数外，直流侧设备100还可以以类似的方式通过直流电力线向逆变器发送工作信息传输信号(204)，工作信息传输信号可以载有，例如直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息等中的至少一个。其中，直流侧设备100向逆变器发送工作信息传输信号(204)可以是，逆变器先向直流侧设备100发送工作信息请求，随后直流侧设备100基于收到逆变器110的请求后发送工作信息传输信号；也可以是直流侧设备100根据需求主动发送工作信息传输信号，例如，根据设置定时向逆变器100发送。该工作信息传输信号的频率可以与控制信号的频率相同或属于同一频段，例如，二者都是比组网信息请求信号的频率高的信号。

通过以较低的频率来实现系统的组网，然后切换到较高频率的信号进行信息传输和控制，可以有效防止通过高频信号在逆变器与功率变换器之间组网时，高频信号容易在相邻的直流总线上产生串扰，导致逆变器无法识别哪些功率变换器与其相连的问题。在一些实施方式中，以较低频率实现组网后，可以通过自适应方式切换到高频通信，例如通过渐次提升通信频率，最终达到当前条件下能够实现的最高频率，例如，达到在保证在一定误码率条件下的最高发送频率，以该最高频率进行通信，以实现最快的传输速度。

逆变器110通过直流电力线向直流侧设备100发送的控制信号可以分为一般控制信号和特殊控制信号，二者的信号幅度不同，其中一般控制信号用于基于正常情况，控制直流侧设备的工作参数，即一般情况下都采用一般控制信号进行通信；而特殊控制信号则用于基于特殊情况来控制直流侧设备的工作参数，例如，出现高电压穿越情况或者低电压穿越情况等，加大或减小控制信号的幅度，使得直流侧设备检测到信号幅值异常后，可以迅速执行预定动作从而快速调整其工作参数。例如，在正常情况下，一般控制信号的幅度可以是，例如1-2mV，而如果出现高电压穿越情况或者低电压穿越情况时，则需要发送特殊控制信号，其幅度可以是，例如10mV。

在一些实施方式中，直流侧设备100(例如，功率变换器102)可以有两种工作状态，一种为功率受限输出状态，一种为正常功率输出状态，在直流侧设备100没有与逆变器110组好网的情况下，直流侧设备100可以工作于功率受限输出状态，而基于所述直流侧设备已与所述逆变器组网的指示，例如，一旦收到来自逆变器110的控制信号后，直流侧设备100就可以进入正常工作状态。在功率受限输出状态下，限制直流侧设备100的输出电压、电流或功率等，可避免因接错线、线缆破皮等施工问题或误触电带来造成的人员触电、线路过载等问题，从而提升电站的安全性。

通信过程中，逆变器110处和直流侧设备100处执行的处理可以分别如图4和图5所示。

图4是根据本申请的实施例的用于发电系统中的逆变器110的方法的流程图。首先，框S401，逆变器110生成组网信息请求信号，并通过直流总线将组网信息请求信号发送到发电系统中的直流侧设备100，其中组网信息请求信号的频率可以被调制到第一频段内，例如，上文所述的150kHz以下的低频频段，该组网信息请求信号用于请求逆变器与直流侧设备组网所需的组网信息，例如，直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码等中的任意一个或多个。随后，框S402，通过直流总线，接收来自直流侧设备100的组网信息，并根据组网信息与直流侧设备组网；随后，框S403，生成控制信号，并通过直流总线将控制信号发送到直流侧设备100，其中控制信号的频率可以设置在比第一频段高的第二频段内，例如，上文所述的200kHz以上的高频频段，以实现高速通信，该控制信号可以用于控制直流侧设备100的工作参数。在一些实施方式中，逆变器110还可以通过直流总线从直流侧设备接收工作信息传输信号，即框S404，该工作信息传输信号载有直流侧设备100的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个。该工作信息传输信号可以由直流侧设备100主动发送过来，也可以是先向直流侧设备100发送工作信息请求，随后，再从直流侧设备100接收信号。

图5是根据本申请的实施例的一种用于发电系统中的直流侧设备100的方法流程图。如图5所示，首先，框S501，通过直流总线接收来自逆变器110的组网信息请求信号，其中组网信息请求信号的频率在第一频段内，例如，上文所述的150kHz以下的低频频段。随后，框S502，基于收到组网信息请求信号，通过直流总线向逆变器110发送组网信息，在本实施例中，承载该组网信息的信号的频率也可以设置在第一频段内，或者，在一些实施方式中，承载该组网信息的信号的频率也可以与组网信息请求信号的频率不同。随后，框S503，接收来自逆变器的控制信号，该控制信号的频率可以在第二频段内，例如，上文所述的200kHz以上的高频频段。随后，框S504，直流侧设备100中的控制装置可以根据收到的控制信号调整直流侧设备的工作参数，例如输出电压、输出电流、输出功率等。在一些实施方式中，直流侧设备100还可以主动或基于逆变器110的请求，通过直流总线向逆变器110发送载有直流侧设备100的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个的工作信息传输信号，即框S505，在本实施例中，工作信息传输信号的频率可以在第二频段内，在其他实施方式中，也可以调制到其他频段。

以上通信内容仅仅是举例说明，在各种实施方式中，逆变器110与直流侧设备100可以进行包括各种信息的通信。

在一些情况下，图3-图5所公开的实施例的部分或全部可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。所公开的实施例还可以被实现为由一个或多个暂时或非暂时性机器可读(例如，计算机可读)存储介质承载或存储在其上的指令，其可以由机器中的一个或多个处理器等读取和执行，从而使机器执行上文中结合图3-图5所描述的方法中的一个或多个特征。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制，但不限于，软盘，光盘，只读光盘(CD-ROMs)，磁光盘，只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，磁卡或光卡、闪存或用于通过电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)通过网络传输信息的有形的机器可读存储器。因此，机器可读介质包括适合于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的机器可读介质。

因此，根据本申请的一个实施例，可以提供一种机器可读介质，该机器可读介质中存储有指令，该指令被机器运行时，所述机器执行如上文中结合图3-图5所描述方法中的部分或全部。

本申请上述实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各框可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、框及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的框可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的框。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，可以包括以下多种实现方式中的至少一种，例如，但不局限于，一个或多个专用集成电路(ASIC)、电子电路、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、通用处理器、专用处理器微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

因此，根据本申请的另一个实施例，可以提供一种系统，包括处理器和存储器，其中，存储器中存储有指令，而处理器用于读取所述存储器中存储的指令，以执行如上文中结合图3-图5所描述的方法中的部分或全部。

在本申请的发电系统中，直流侧设备100可以是功率变换器、储能变换器、电池柜、直流优化器和汇流箱等中的任意一种或多种。图7-图9分别示出了不同直流侧设备100的示例与逆变器之间可通信地连接的示意图。其中，图7是根据本申请的实施例的仅功率变换器与逆变器之间通信的示意图，图8是根据本申请的实施例的仅储能变换器与逆变器之间通信的示意图，图9是根据本申请的实施例的仅电池柜与逆变器之间通信的示意图。直流优化器和汇流箱等其他直流侧设备也可以以类似的方式与逆变器通信。

在图7所示的系统中，至少一个功率变换器102与至少一个逆变器110连接，功率变换器102的输入端至少接入一个太阳能电池板组串，在功率变换器102和逆变器110有多个时，功率变换器102的输出并联，逆变器110的输入并联，功率变换器102的输出与逆变器110的输入通过直流电力线构成的直流总线连接。通过功率变换器102和逆变器110中的通信装置，在直流总线上耦合上文所述的低频信号，以较低的频率来实现系统的组网，然后切换到较高频率的信号，耦合到该直流总线，以实现功率变换器102与逆变器110之间的高速信息传输和控制。

在图8所示的系统中，至少一个储能变换器104与至少一个逆变器110连接，储能变换器104的输入端与电池连接，实现电池的充放电，在储能变换器104和逆变器110有多个的情况下，储能变换器104的输出并联，逆变器110的输入并联，储能变换器104的输出与逆变器110的输入通过直流电力线构成的直流总线连接。通过储能变换器104和逆变器110中的通信装置，通过在直流总线上耦合低频或高频信号，实现储能变换器104与逆变器110之间的信息传输和控制。

图9示出了不用储能变换器而电池103直接连接逆变器110的系统，例如，电池103可以采用电池柜的形式，电池柜中可以包括蓄电池组、电池控制装置和通信装置，电池103和逆变器110都可以分别有一个或多个，在二者都有多个的情况下，电池103的输出并联，逆变器110的输入并联，电池柜的输出与逆变器110的输入通过直流电力线构成的直流总线连接。通过电池柜和逆变器110中的通信装置，通过在直流总线上耦合低频或高频信号，电池柜中的电池控制装置可以与逆变器进行通信，从而实现逆变器110与电池柜之间的信息传输和控制。

图8和图9所示的系统可以应用于各种发电系统，而不仅限于光伏发电系统。图7-图9示出了一种直流侧设备与逆变器通信的情况，在其他实施方式中，系统中也可以包括多种直流侧设备，分别与逆变器进行通信，例如图1所示的系统。

在本申请的实施例中，利用直流侧设备与逆变器之间的功率线缆，在其上注入信号实现通信，不再需要单独的信号线，节省调试时间、施工和线缆成本，简化开局，安全性更高。而通过先用较低频率的信号做组网，随后用较高频率的信号来实现高速通信，有效地防止了逆变器与直流侧设备组网时的串扰问题。

上面结合附图对本申请的实施例做了详细说明，但本申请技术方案的使用不仅仅局限于本专利实施例中提及的各种应用，各种结构和变型都可以参考本申请技术方案轻易地实施，以达到本文中提及的各种有益效果。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本申请宗旨的前提下做出的各种变化，均应归属于本申请专利涵盖范围。

Claims (35)

1.一种发电系统中的逆变器，用于将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电，其特征在于，包括：

控制装置，用于控制所述逆变器将从直流侧设备输入的直流电转换成用于供电的交流电；和

通信装置，与所述控制装置耦合，用于：

通过在所述发电系统中传输所述直流电的直流电力线，将组网信息请求信号发送到所述发电系统中的直流侧设备，其中所述组网信息请求信号的频率在第一频段内，所述组网信息请求信号用于请求所述逆变器与所述直流侧设备组网所需的组网信息；

通过所述直流电力线，接收来自所述直流侧设备的所述组网信息；和

通过所述直流电力线，将控制信号发送到所述直流侧设备，所述控制信号的频率在第二频段内，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的工作参数；

其中，所述第一频段低于所述第二频段。

2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述组网信息包括所述直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个，其中，接收到的所述组网信息的频率在所述第一频段内。

3.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述通信装置还用于，通过所述直流电力线从所述直流侧设备接收工作信息传输信号，所述工作信息传输信号载有所述直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，收到的所述工作信息传输信号的频率在所述第二频段内。

4.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，

所述控制信号包括一般控制信号和特殊控制信号，其中所述特殊控制信号的幅度与所述一般控制信号的幅度不同，

其中，所述一般控制信号用于，基于正常情况，控制所述直流侧设备的所述工作参数；所述特殊控制信号用于，基于特殊情况，控制所述直流侧设备的所述工作参数，和

其中，所述特殊情况包括高电压穿越情况或者低电压穿越情况。

5.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，

所述直流侧设备包括功率变换器、储能变换器和电池柜中的至少一种；

所述工作参数包括所述直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

6.一种用于发电系统中的逆变器的方法，其特征在于，包括，

生成组网信息请求信号，并通过用于在所述发电系统中传输电能的直流电力线将所述组网信息请求信号发送到所述发电系统中的直流侧设备，其中所述组网信息请求信号的频率在第一频段内，其中所述组网信息请求信号用于请求所述逆变器与所述直流侧设备组网所需的组网信息；

通过所述直流电力线，接收来自所述直流侧设备的所述组网信息，并根据所述组网信息与所述直流侧设备组网；和

生成控制信号，并通过所述直流电力线将所述控制信号发送到所述直流侧设备，其中所述控制信号的频率在第二频段内，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的工作参数；

其中，所述第一频段低于所述第二频段。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，接收到的所述组网信息的频率在所述第一频段内，其中，所述组网信息包括所述直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括，通过所述直流电力线从所述直流侧设备接收工作信息传输信号，所述工作信息传输信号载有所述直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，收到的所述工作信息传输信号的频率在所述第二频段内。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述控制信号包括一般控制信号和特殊控制信号，其中所述特殊控制信号的幅度与所述一般控制信号的幅度不同，

其中，所述一般控制信号用于基于正常情况，控制所述直流侧设备的所述工作参数；所述特殊控制信号用于基于特殊情况，控制所述直流侧设备的所述工作参数，和

其中，所述特殊情况包括高电压穿越情况或者低电压穿越情况。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述工作参数包括所述直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

11.一种机器可读介质，其特征在于，所述机器可读介质中存储了指令，当该指令被机器运行时，所述机器执行如权利要求6-10中任一项所述的方法。

12.一种系统，包括处理器和存储器，其特征在于，

所述存储器中存储有指令，

所述处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，以执行如权利要求6-10中任一项所述的方法。

13.一种发电系统中的直流侧设备，其特征在于，包括：

通信装置，用于：

通过在所述发电系统中传输电能的直流电力线，接收来自所述发电系统中的逆变器的组网信息请求信号，其中所述组网信息请求信号的频率在第一频段内，所述组网信息请求信号用于请求所述逆变器与所述直流侧设备组网所需的组网信息；

通过所述直流电力线，向所述逆变器发送所述组网信息；

接收来自所述逆变器的控制信号，其中所述控制信号的频率在第二频段内，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的工作参数；

其中，所述第一频段低于所述第二频段；和

控制装置，与所述通信装置耦合，用于根据接收到的所述控制信号调整所述直流侧设备的工作参数。

14.如权利要求13所述的直流侧设备，其特征在于，所述组网信息的频率在所述第一频段内，其中，所述组网信息包括所述直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个。

15.如权利要求13所述的直流侧设备，其特征在于，所述通信装置，还用于，通过所述直流电力线向所述逆变器发送工作信息传输信号，所述工作信息传输信号载有所述直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，所述工作信息传输信号的频率在所述第二频段。

16.如权利要求13所述的直流侧设备，其特征在于，所述控制装置还用于，基于所述直流侧设备已与所述逆变器组网的指示，控制所述直流侧设备从输出功率受限的功率受限输出状态切换为正常工作状态。

17.如权利要求13所述的直流侧设备，其特征在于，

所述直流侧设备包括功率变换器、储能变换器和电池柜中的至少一种；

所述工作参数包括所述直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

18.一种用于发电系统的直流侧设备的方法，其特征在于，包括，

通过在所述发电系统中传输电能的直流电力线，接收来自逆变器的组网信息请求信号，其中所述组网信息请求信号的频率在第一频段内，所述组网信息请求信号用于请求所述逆变器与所述直流侧设备组网所需的组网信息；

通过所述直流电力线，向所述逆变器发送所述组网信息；和

通过所述直流电力线，接收来自所述逆变器的控制信号，其中所述控制信号的频率在第二频段内，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的工作参数；

其中，所述第一频段低于所述第二频段。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述组网信息的频率在第一频段内其中，所述组网信息包括所述直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括，通过所述直流电力线向所述逆变器发送工作信息传输信号，所述工作信息传输信号载有所述直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个，其中，所述工作信息传输信号的频率在所述第二频段。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，基于接收到所述控制信号，将所述直流侧设备从输出功率受限的功率受限输出状态切换为正常工作状态。

22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述直流侧设备包括功率变换器、储能变换器和电池柜中的至少一种，所述工作参数包括所述直流侧设备的输出功率、输出电压和输出电流中的至少一个。

23.一种机器可读介质，其特征在于，所述机器可读介质中存储了指令，该指令被机器运行时，所述机器执行如权利要求18-22中任一项所述的方法。

24.一种系统，包括处理器和存储器，其特征在于，

所述存储器中存储有指令，

所述处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，以执行如权利要求18-22中任一项所述的方法。

25.一种发电系统，包括直流侧设备和逆变器，其特征在于，所述直流侧设备与所述逆变器之间通过直流电力线连接并传输电能，

所述逆变器用于，生成组网信息请求信号，通过所述直流电力线将所述组网信息请求信号发送到所述直流侧设备，其中所述组网信息请求信号的频率在第一频段内，所述组网信息请求信号用于请求所述逆变器与所述直流侧设备组网所需的组网信息；

所述直流侧设备用于，基于收到所述组网信息请求信号，通过所述直流电力线向所述逆变器发送所述组网信息；和

所述逆变器用于，通过所述直流电力线接收所述组网信息，根据所述组网信息与所述直流侧设备组网，生成控制信号，并通过所述直流电力线将所述控制信号发送到所述直流侧设备，其中所述控制信号的频率在第二频段内，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的工作参数，

其中，所述第二频段高于所述第一频段。

26.一种利用电力线通信的通信装置，其特征在于，包括：

收发器，用于通过所述电力线，将发送信号从发送端发送到接收端；和

控制器，用于根据与所述发送信号相关的信息，控制所述发送信号的频率，其中与所述发送信号相关的所述信息包括下列中的至少一种：与所述发送信号相关的发送端与接收端是否已组网的信息、发送信号的数据量、发送信号的时延、发送信号要被发送的距离。

27.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述控制器用于根据与所述发送信号相关的所述信息，控制所述发送信号频率，还包括用于：

根据所述发送信号是在所述发送端未与所述接收端组网的情况下的发送信号，将所述发送信号的频率控制在第一频段内；和

根据所述发送信号是在所述发送端已与所述接收端组网的情况下的发送信号，将所述发送信号的频率控制在第二频段内；

其中，所述第一频段低于所述第二频段。

28.如权利要求27所述的通信装置，其特征在于，

在所述发送信号的频率在所述第一频段的情况下，所述发送信号包括组网信息请求信号，其中所述组网信息请求信号用于请求逆变器和直流侧设备组网所需的组网信息；和

在所述发送信号的频率在所述第二频段的情况下，所述发送信号包括控制信号或工作信息传输信号，其中，所述控制信号用于控制所述直流侧设备的参数，和，所述工作信息传输信号载有所述直流侧设备的工作状态信息、工作日志和告警信息中的至少一个。

29.如权利要求28所述的通信装置，其特征在于，所述组网信息包括所述直流侧设备的物理地址、逻辑地址、序列号和设备标识码中的至少一个。

30.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，

所述发送端是发电系统中的逆变器；

所述接收端是所述发电系统中的直流侧设备；和

所述电力线是直流电力线。

31.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述控制器用于根据与所述发送信号相关的所述信息，控制所述发送信号频率，还包括用于：

根据所述发送信号的所述数据量所在的数据量范围，控制所述发送信号的所述频率所在的频段，

其中，所述数据量范围越小，所述频段越低。

32.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述控制器用于根据所述信息，控制所述发送信号频率，还包括用于：

根据所述发送信号的所述信号时延所在的时延范围，控制所述发送信号的所述频率所在的频段，

其中，所述时延范围越低，所述频段越高。

33.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述控制器用于根据与所述发送信号相关的所述信息，控制所述发送信号频率，还包括用于：

根据所述发送信号要被发送的距离所在的距离范围，控制所述发送信号的所述频率所在的频段，

其中，所述距离范围越长，所述频段越低。

34.如权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述控制器还用于：

根据所述发送端和所述接收端中的至少一个是否处于预定情况，控制所述发送信号的幅度，其中，如果处于所述预定情况，则控制所述发送信号的幅度为第一幅度；如果不处于所述预定情况，则控制所述发送信号的幅度为第二幅度，其中所述第一幅度与第二幅度不同。

35.如权利要求34所述的通信装置，其特征在于，所述预定情况包括高电压穿越情况或低电压穿越情况。

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