CN112737637A - 一种电力载波通信串扰优化方法及光伏系统 - Google Patents
一种电力载波通信串扰优化方法及光伏系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种电力载波通信串扰优化方法及光伏系统，涉及电力技术领域。电力载波通信串扰优化方法应用于光伏系统，包括检测到光伏系统的当前方阵符合预设条件后，控制单元开启增益调整模式；获取当前方阵逆变器的实时功率和所述主节点、所述从节点的实时丢包率；根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。这样可以在保证通讯丢包率良好的情况下，通讯信号强度尽可能的低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种电力载波通信串扰优化方法及光伏系统。
背景技术
电力载波通信(Power Line Carrier，简称PLC)是利用现有的电力线作为传输媒介，利用载波方式将数据调制成高频调制信号，通过电力线进行传输，在接收端通过解调方式将数据还原，从而实现一种低成本的通讯方式。
电力载波通信技术应用于光伏系统中，所述光伏系统包括多个方阵，由于PLC采用高频信号进行传输，当前方阵的PLC信号容易对其他方阵的PLC信号造成干扰，即不同的方阵之间信号容易产生串扰。
发明内容
本发明解决的问题是不同的方阵之间信号容易产生串扰。
为解决上述问题，本发明提供一种电力载波通信串扰优化方法，应用于光伏系统，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括控制单元、以及用于进行电力载波通信的主节点和从节点，包括：
检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式；
获取当前方阵逆变器的实时功率和所述主节点、所述从节点的实时丢包率；
根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
这样，相对于每个方阵都是以最大增益值作为发射增益的方案来说，根据实时功率与实时丢包率不断调整增益值，直至获得一较合适的增益值作为所述主节点的发射增益，这样可以在保证通讯丢包率良好的情况下，通讯信号强度尽可能的低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。
可选地，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量。
可选地，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文。
可选地，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，包括：
当所述实时功率小于或等于额定功率时，对所述主节点通讯信号强度的增益值进行初始化，并获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率；
在所述丢包率大于预设阈值时，根据预设步长增加所述增益值并重新获取所述丢包率，直至所述丢包率小于所述预设阈值或者所述增益值的调整次数大于预设次数为止，且将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
可选地，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，还包括：
当所述实时功率大于所述额定功率时，将增益值调整到最大增益值，并将所述最大增益值确定为所述主节点的发射增益，退出所述增益调整模式。
可选地，对所述主节点的通讯信号强度的增益值进行初始化时，初始化的所述增益值的取值范围为1-5。
可选地，初始化的所述增益值为5，所述预设步长为5。
可选地，所述预设次数的取值范围为5-10。
其次，本发明提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括：控制单元、主节点和从节点，所述主节点和所述从节点通过电力载波进行通信，所述控制单元用于结合所述主节点和所述从节点，使所述光伏系统能够实现如上述所述的电力载波通信串扰优化方法。
这样，相对于每个方阵都是以最大增益值作为发射增益的方案来说，根据实时功率与实时丢包率不断调整增益值，直至获得一较合适的增益值作为所述主节点的发射增益，这样使得在保证通讯丢包率良好的情况下，通讯信号强度尽可能的低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。
可选地，所述控制单元为逆变器。
可选地，所述光伏系统还包括数据采集器，所述数据采集器和所述主节点通信连接，所述数据采集器或所述主节点向所述控制单元下发增益调节指令控制开启增益调整模式。
可选地，所述光伏系统还包括增益调整电路，所述增益调整电路包括电容器，所述电容器与所述主节点的两输入端连通。
可选地，所述增益调整电路的增益值由所述控制单元控制调整。
附图说明
图1为示例性的不同方阵之间的通讯结构；
图2为本发明一实施例电力载波通信串扰优化方法流程示意图；
图3为本发明一实施例光伏系统结构示意图。
附图标记说明：
10-控制单元；20-主节点；30-从节点；40-数据采集器；50-逆变器；60-增益调整电路。
具体实施方式
如图1所示，图1示例性的不同方阵之间的通讯结构。光伏系统中包括多个方阵，方阵也可以称之为子阵，每个方阵都包括数据采集器、逆变器和箱式变压器，在以箱式变压器为基本单元的光伏子阵内，光伏逆变器安装的PLC通讯模块，称之为PLC从节点，在箱式变压器侧安装的PLC通讯模块，称之为PLC主节点。目前通讯方式是，PLC主节点与子阵内所有PLC从节点组成星型网络。
箱式变压器侧安装的数据采集器与PLC主节点之间采用有线通讯如RS485/CAN/RS232/以太网等，数据采集器将指令发送给PLC主节点，PLC主节点将指令调制为载波信号，并随箱变低压侧的逆变器交流电力线传输到逆变器端即PLC从节点，PLC从节点将载波信号进行解调为指令发送给逆变器执行。逆变器若需上传数据，同样参照上述指令下发方式，仅仅是PLC从节点将逆变器数据调制为载波信号，并随逆变器交流电力线传输到箱变低压侧及PLC主节点，PLC主节点将载波信号进行解调为逆变器数据发送给数据采集器，从而实现双向的通讯。
基于PLC通讯的应用场景中，由于PLC采用高频信号进行传输，箱式变压器存在跨变压器耦合高频信号，为保证传输距离，PLC主节点初始增益设定较强，会导致载波信号会通过部分箱式变压器耦合到10KV高压侧，如图1所示，然后在高压侧通过电力线再次耦合回其他子阵的箱变低压侧，对其他子阵的PLC信号造成干扰，造成数据传输错乱。
目前解决不同方阵之间产生串扰的方案通常主要为如下三种，第一种是通过网络号划分的方式，即应用层对数据的网络号做出区分来识别数据来自何方阵，例如：使用相位识别技术识别出台区号(网络号)并标记，相同网络号下的PLC节点才可以相互通信。但是PLC物理层仍然存在同时收发的可能，存在数据冲突导致通信失败。第二种通过时分复用的方式，时分复用为1-4设备轮流占用信道，同一时刻只有1台设备在发送，通讯领域中广泛使用，虽然可以解决串扰，但是时效低，速度慢。第三种是频分复用的方式，频分复用指的是利用不同频率在同一时刻传输数据，通讯领域中广泛使用，但需要设备支持多频段，且频段间需要相距一定范围，该方法可用范围窄。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图2所示，图2为本发明一实施例电力载波通信串扰优化方法流程示意图。本申请公开了一种电力载波通信串扰优化方法，应用于光伏系统，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括控制单元、以及用于进行电力载波通信的主节点和从节点，包括：
S100，检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式。
其中，对于当前方阵的检测情况例如可以是，检测当前1min内当前方阵的逆变器随机掉线的情况，当发现当前方阵内的逆变器频繁闪断掉线即当前方阵的丢包率高并且搜索到多余的逆变器时，或者当前方阵的丢包率高且收到了非当前方阵的逆变器应答报文时，则认为当前方阵的信号受到其他方阵信号的串扰，则开启增益调整模式。对于所谓的逆变器频繁闪断掉线的判断，可以通过人眼直观的进行判断得到，当从数据采集器的网页观察到逆变器由绿变红，或由在线状态变为下线状态，则认为是掉线了。当所述增益调整模式开启后，进入增益调整模式，进行增益调节操作，并暂停其他功能。其他功能指的是正常的信号通讯。
S200，获取当前方阵逆变器的实时功率和所述主节点、所述从节点的实时丢包率。
通过获取当前方阵逆变器的实时功率，将实时功率作为执行增益调节动作的判定条件，有利于增益值的调节判断。其中，需要说明的是当前方阵逆变器的实时功率指的是当前方阵所有逆变器的实时功率之和。
S300，根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
需要说明的是，增益值的设定在出厂时默认为最大增益30，一般的每个方阵的主节点都是以最大增益值30作为发射增益。
这样，相对于每个方阵都是以最大增益值作为发射增益的方案来说，根据实时功率与实时丢包率不断调整增益值，这样使得在保证通讯丢包率良好的情况下，信号发射强度尽可能的降低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。即降低了逆变器和数据采集器之间的通信丢包率，保障了逆变器的正常通信和使用。
可选地，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量。
其中，预设丢包阈值为1％。当当前方阵同时满足以下两个特征时为，当前方阵的丢包率大于1％，且当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量，则说明不同的方阵之间产生了串扰，则进入增益调整模式。例如，当前方阵的数据采集器搜索当前逆变器的数量，统计当前方阵有多少台逆变器，若当前方阵原本只有15台逆变器，但是当前方阵的主节点发出搜索指令去和从节点通信时，主节点发送了测试帧，本应该只有15台逆变器会进行应答，结果却收到了16台逆变器的应答，此时说明别的方阵有逆变器收到当前方阵主节点发送的测试帧，并且进行了应答，说明当前方阵的信号串扰到了其他方阵。由于当前方阵的信号串到其他方阵，则说明信号太强了，则此时要调整增益值，进入增益调整模式。
可选地，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文。
还有另外一种情况为当前方阵的丢包率大于1％，且当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文。在该种情况也认为不同方阵之间产生了串扰，因此通过调节当前方阵的增益值去降低对其他方阵的影响。
这样，当检测到当前方阵的丢包率比较高，而且通过判断当前方阵对其他方阵产生了串扰时，则通过降低本方阵的增益值来减少对其他方阵的影响，以极大改善不同方阵间串扰的情况。
可选地，当前方阵的丢包率大于1％，且当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量，即通过手动控制的方式进入增益调整模式。这样，在发现方阵之间有串扰的情况发生时，通过手动的方式进入增益调整模式，可操作性更高，从而极大的降低对其他方阵的影响。可选地，对于当前方阵的丢包率大于1％，且当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文，相当于自动调节的方式，当检测到当前丢包率比较高而且收到了其他方阵的逆变器应答报文时，可自动进入增益调整模式。对于自动调节的方式，只有当当前时间与上一增益调整时间间隔大于预设间隔时，才进入下一次增益调整模式，这样可以避免调整增益太过于频繁，而占用过多的正常通信时间。
可选地，所述预设间隔为30min。当当前时间与上一增益调整时间间隔大于30min时，则认为距离上一次时间调整过长，当前的发射增益可能已经不能满足当前通信需求或者为了避免不同方阵之间产生串扰的情况发生，需要对发射增益进行重新调整，此时开启增益调整模式。将所述预设间隔设置为30min，这样若将预设间隔设置得太短，则相对来说调整增益调整得太过于频繁，由于在进行增益调节的时候，其他功能是处于暂停的状态，这样不利于当前方阵的正常的通信。由于方阵最主要是用来进行通信的，若为了避免串扰的情况发生不断的调整发射增益，调整增益的时间占用较多这就大大减小了正常通信时间，不利于设备的正常通信。若将预设间隔设置得过长，则不利于降低串扰信号。因此，通过将预设间隔设置为30min，一方面可以很好的兼顾正常的通信，又可以很好的降低串扰带来的影响。
可选地，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，包括：
当所述实时功率小于或等于额定功率时，对所述主节点通讯信号强度的增益值进行初始化，并获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率。
其中，当所述实时功率小于或等于额定功率时，则认为当前方阵的发射增益可以不是以固定的最大增益值作为发射增益，即发射增益具有可调的空间，即可以降低信号发射强度，经过调整后的发射增益值小于最大增益值。换句话说，当所述实时功率小于或等于当前方阵的额定功率时，此时可以进行降增益的操作，增益降低，通讯信号强度降低。通过降增益操作可以将信号发射强度尽可能降低，从而降低当前方阵发送的信号强度对其他方阵的信号的干扰。由于发射增益是可以降低的，具体降低到多少既不影响当前方阵的正常通信，又能减少对其他方阵的干扰。此时就可以先设置一较小的初始增益值，接着获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率，通过得到的丢包率来不断的动态调整增益值，直至获得较理想的增益值作为发射增益。
在所述丢包率大于预设阈值时，根据预设步长增加所述增益值并重新获取所述丢包率，直至所述丢包率小于预设阈值或者所述增益值的调整次数大于预设次数为止，且将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
其中，在设置初始增益值之后，判断获取得到的当前方阵的丢包率是否小于或等于预设阈值。若当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率大于预设阈值时，则说明当前的发射增益无法满足正常的通信需求，则需要加大信号发射强度，以确保通信质量良好。因此，在初始增益值的基础上调整增益值，将增益值加大，此时并记录下调整次数。当这一次的增益值调整完成之后，又重新获取当前方阵的丢包率，继续判断当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率是否满足预设阈值，如果满足了预设阈值，则认为当前信号发射强度已经可以满足正常的通信需求，当前通信质量良好，则将当前的增益值确定为发射增益。此时的发射增益相对来说是最合适的强度，此时的发射增益既能满足正常的通信需求，通信质量良好，又极大降低了对其他方阵产生串扰的可能甚至都没有产生串扰的可能。如果重新获取到的当前丢包率还是未满足预设阈值，则需要继续调整增益值，此时调整次数在原来次数的基础上增加一次。接着继续重新获取丢包率，对丢包率进行判断，根据丢包率的反馈对增益值不断进行调整，循环执行，直到丢包率满足预设阈值的情况或者调整参数大于预设次数为止，停止增益调节操作，最后将最终增益值确定为发射增益。
这样，相对于每个方阵都是以最大增益值作为发射增益的方案来说，首先设定一较小的初始增益值，在初始增益值的基础上通过丢包率的反馈不断的增大增益值，直至获得一较合适的增益值作为所述主节点的发射增益，这样使得在保证通讯丢包率良好的情况下，信号发射强度尽可能的低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。即降低了逆变器和数据采集器之间的通信丢包率，保障了逆变器的正常通信和使用。
初始化时增益值设定为较小值，逐渐调整增加发射增益值，每调整一次，发送测试通信包来统计丢包率，直至调整至方阵整体丢包率满足要求或者调整参数大于预设次数时停止，使得逆变器内部PLC从节点距离PLC主节点近的时候，增益值设定在一个较小值，而不是每个方阵主节点增益都是最大值，降低了方阵间PLC信号串扰的可能，同时也降低了主节点的运行功耗和电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)。
可选地，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，还包括：
当所述实时功率大于额定功率时，将增益值调整到最大增益值，并将所述最大增益值确定为所述主节点的发射增益，退出所述增益调整模式。
当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时只能传输几十米，因此，功率变大，线路阻抗降低，不利于PLC信号传输，直接以最大增益进行发送，以保证信号的正常传输。此时必须以最大增益值作为发射增益，如果用其他小于最大增益值的值作为发射增益，则无法使得信号进行传输，因此就不再适用调整增益值。另外，在功率比较大时，串扰相对来说就是比较微弱的，当功率变大之后，线路上噪声也会变强，噪声会覆盖掉它，此时不同方阵之间的串扰对通信质量来说影响就相对较小。
这样，当所述实时功率大于额定功率时，将增益值调整到最大增益值，将最大增益值确定为所述主节点的发射增益，有利于信号的正常传输。
可选地，所述当所述实时功率小于或等于额定功率时，对所述主节点的通讯信号强度的增益值进行初始化时，初始化的所述增益值的取值范围为1-5。
默认情况下，不管PLC主节点和从节点距离的远近，一般都是以固定的最大增益30作为发射增益。而对于距离比较近的主从通信，则不需要那么大的增益，如果对于通信距离比较近，主节点的发射增益还是以最大增益值发射，这就有可能因为增益过大，对其他的方阵进行串扰。因此，在不需要以最大增益值进行发射时，可以对增益值进行调整，调整到较合适的增益值作为发射增益，这样可以极大的降低对其他方阵的串扰。
降增益的前提是当前方阵逆变器的实时功率小于额定功率，当功率很小，噪声就很小，线路上串扰就会明显，串扰信号就会被解调出来，这时候需要通过降低增益值来减小串扰的可能。而刚开始的初始增益值设置得较小，对于初始增益值的设置范围为1-5，这样，通过设置较小的初始增益值，有利于后续增益值的调整，后续增益值可调节范围较广，可调的灵活度较大，从而尽量降低信号发射强度。
需要说明的是，对于增益值调整的发起方，可以通过PLC主节点或者通过数据采集器进行调整，由于主节点只是一个数据通道，它可以完成下发的动作，当当前主节点与从节点的通信不顺利时，以及当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量或者当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文，可以主动发起增益调节。同样的也可以通过数据采集器下发动作，当数据采集器发现当前PLC主节点与PLC从节点通信时通信质量很差，也就是丢包率较大时，并且当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量或者当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文，这时候数据采集器就可以发起增益调节。
可选地，对于获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率，通过发送PLC测试帧来进行统计当前方阵的丢包率。具体的，主节点往从节点发送测试帧，当从节点接收到主节点发送的测试帧时，有可能进行应答也有可能不应答，当从节点进行应答的时候会返回应答帧，根据主机点发送的测试帧的次数以及从节点返回的应答帧的数量，统计得到当前方阵的丢包率。特别地，由于，现场存在方阵的PLC串扰信号，测试帧可能会让不同方阵的从节点做出响应，导致测试结果出错，因此需要确保测试帧的帧信息具有唯一性。PLC主节点从数据采集器获取当前方阵的逆变器的SN(出厂序列号)清单，由于每台逆变器SN码是唯一的，因此将SN加入测试帧的帧头信息中进行发送，当逆变器对应的从节点接收到测试帧时，选择和本机SN相符的测试帧做出应答响应，否则保持静默，这样确保不会是因为其他方阵串扰的逆变器做出的应答响应，提高了测试结果的准确性。
可选地，当所述实时功率小于或等于额定功率时，对所述主节点的通讯信号强度的增益值进行初始化，并获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率；在所述丢包率大于预设阈值时，根据预设步长增加所述增益值并重新获取所述丢包率，直至所述丢包率小于预设阈值或者所述增益值的调整次数大于预设次数为止，且将将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
其中，当所述丢包率小于或等于预设阈值指的是，当所述丢包率小于或等于1％时，则认为当前的丢包率良好，能满足正常的通信需求，而此时的增益值相对于最大增益值来说是最小的，将当前的增益值确定为发射增益，这样使得在保证通讯丢包率良好的情况下，信号发射强度尽可能的低，从而避免了每个方阵的发射增益都是固定的最大增益值，不同方阵之间信号容易串扰的情况发生，从而优化了PLC串扰现象。
可选地，初始化的所述增益值为5，所述预设步长为5。
这样，通过将增益的初始值设定为5，预设步长为5，这样有利于快速调整到较合适的增益值作为发射增益，从而可以极大的降低对其他方阵的串扰。
另外，需要说明的是在增益调整的过程中，每次调整增益值时，增大的幅度可以是相同的，这样在设置的时候方便设置。当然在每次调整增益值时，增大的幅度也可以是不相等的。例如，刚开始初始增益值设定得比较小时，而此时得到的丢包率太大，此时就可以先调整一个幅度相对较大值作为调整后的增益，在后面丢包率逐渐接近预设阈值时，再将增加的幅度减小，慢慢调整，直至找到一个最佳的增益值作为发射增益。这样，有利于找到一个比较精准的增益值，这样使得在保证通讯丢包率良好的情况下，信号发射强度尽可能的低。因此，在增益调整的过程中，本领域技术人员在对于增益值的调整幅度可以根据实际需要进行调整。
对于或者所述增益值的调整次数大于预设次数，指的是在开启增益调整模式后，对增益值进行具体调整时，调整次数不能太多。由于在增益调整的过程中，其他功能是暂停的，随着调整的次数越多占用的时间越长，这就不利于保证正常的通信。
可选地，所述预设次数的取值范围为5-10。这样，如果将调整次数设置得太少，此时丢包率未满足正常的通信要求，当前的增益值作为发射增益时通信质量较差，不利于正常的通信。而为了同时兼顾良好的丢包率以及降低串扰影响而不断地进行调节，这样又会占用很多的时间，不利于正常的通信。通过将预设次数控制在5-10次，这样既使得当前发射增益通信质量没那么差的情况下，将信号强度降低从而尽可能的将串扰降到较低，同时还保证了正常的通信时间。
为了更好地理解增益值的具体调整过程，具体举例如下，当所述实时功率小于或等于当前方阵的额定功率时，设置初始增益值，例如初始增益值为5，此时记录下当前的调整参数为0，即当前还没有进行增益值的调节，调节次数为0。然后发送测试帧，统计当前方阵的丢包率。当当前的丢包率大于1％时，则认为当前未能进行正常通信，则需要调整增益的值，此时将增益值增大，即需要将信号增大。假设每次调整增益值的幅度都为5，此时经过调整后的增益值设置为10，调整次数记录为1次。将增益值调整为10后，再发送一轮测试帧，统计当前方阵的丢包率。若此时丢包率小于或等于1％时，则将增益值10设置为PLC发射增益值，退出增益自动调整模式。此时，通信丢包率满足了正常的通信需求，当前的增益值相对来说是信号发射强度最低的，对其他方阵产生串扰的影响是最小的。若此时丢包率还是大于1％时，则认为当前还是未能进行正常通信，则继续调整增益值，增益值变为了15，调整次数记为2，重新统计当前方阵的丢包率，再次判断丢包率是否小于或等于1％，循环执行判断丢包率更改增益值的过程。若预设次数设置为5时，当调整到第5次时，已经为初始增益值已经为最大值，则将最大增益值作为发射增益，退出增益调整模式。
如图3所示，图3为本发明一实施例光伏系统结构示意图。本申请还公开了一种光伏系统，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括：控制单元10、主节点20和从节点30，所述主节点20和所述从节点30通过电力载波进行通信，所述控制单元10用于结合所述主节点20和所述从节点30，使所述光伏系统能够实现如上述所述的电力载波通信串扰优化方法。
这样，相对于每个方阵都是以最大增益值作为发射增益的方案来说，由于距离远近的不同，根据实时功率判断调整增益，首先设定一初始增益值，通过不断的调整增益值，使得增益值相对于最大增益值尽可能的小，使得在牺牲较小的通信质量，而达到很好的降低方阵间信号串扰的问题。
可选地，所述控制单元10为逆变器。
这样，通过将逆变器作为控制单元，这样有利于优化光伏系统的通信质量。当然，所述控制单元也可以为其他的控制器，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理选择。
可选地，所述光伏系统还包括数据采集器40，所述数据采集器40和所述主节点20通信连接，所述数据采集器40或所述主节点20向所述控制单元10下发增益调节指令控制开启增益调整模式。
对于调整增益的发起方可以是数据采集器或主节点，当调整增益的发起方是数据采集器时，当所述数据采集器统计到当前方阵的丢包率过高，影响通信质量时，并且当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量或者当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文，通过控制单元开启增益调整模式，这样有利于增益值的调整。对于调整增益的发起是主节点，当所述主节点判定与从节点之间的通信质量太差时，影响正常通信时，例如主节点发送测试帧，收到应答帧的数量较少，并且当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量或者当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文，此时就可以自动发起增益调节模式，这样通过控制单元开启增益调整模式，这样有利于调整增益的调整。
可选地，所述光伏系统还包括逆变器50，所述逆变器50通过所述从节点30与所述数据采集器40进行通信。
这样，通过主节点与从节点从而实现数据采集器与所述逆变器的通信，便于数据采集器和逆变器的正常通信。
可选地，所述光伏系统还包括增益调整电路60，所述增益调整电路60用于调整当前方阵的发射增益。
这样，通过设置增益调整电路实现增益调节，通过不断的调整增益值，使得增益值尽可能的小，信号发射强度尽可能的小，从而达到很好的降低方阵间信号串扰的影响。
可选地，所述增益调整电路60包括电容器，所述电容器与所述主节点20的两输入端连通。
这样，增益调整电路包括电容器，对于电容器可以并联多个不同容值的电容器，从而达到过滤不同频率载波的目的。使用电容削弱PLC高频信号，这对于处理主节点信号耦合到高压侧导致其他主节点受干扰的问题有较好效果，可以削弱所有进出此主节点的PLC信号。
可选地，所述增益调整电路60的增益值由所述控制单元10控制调整。
这样，所述增益调整电路通过控制单元调整增益值，通过软件的方式调节，实现简单，方便控制。
可选地，调整增益可以通过软件下发增益值，也可以是软件DAC电压控制模拟电路发射增益值。
其中，所述数模转换器是把数字量转变成模拟量的器件，数模转换器电路由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
这样，通过模拟电路发射增益值，保证了信号的可靠性，有利于通过不断的调整增益值，使得增益值尽可能的小，信号发射强度尽可能的小，从而达到很好的降低方阵间信号串扰的影响。
可选地，不同子阵之间的PLC信号调整，可通过不同子阵的数据采集器之间协调实现。具有光纤环网通信的数据采集器，检测串扰源，命令串扰源所在的方阵降低增益，从而实现通过不断的调整增益值，使得增益值尽可能的小，信号发射强度尽可能的小，从而达到很好的降低方阵间信号串扰的影响。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种电力载波通信串扰优化方法，应用于光伏系统，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括控制单元、以及用于进行电力载波通信的主节点和从节点，其特征在于，包括：
检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式；
获取当前方阵逆变器的实时功率和所述主节点、所述从节点的实时丢包率；
根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
2.根据权利要求1所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当搜索到当前方阵的逆变器数量大于所述当前方阵的逆变器实际数量。
3.根据权利要求1所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，所述检测到所述光伏系统的当前方阵符合预设条件后，所述控制单元开启增益调整模式中，在当前方阵满足以下特征时，判定当前方阵符合所述预设条件：
特征一：当前方阵的丢包率大于预设丢包阈值；以及
特征二：当前方阵收到非当前方阵的逆变器应答报文。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，包括：
当所述实时功率小于或等于额定功率时，对所述主节点通讯信号强度的增益值进行初始化，并获取当前所述主节点和所述从节点通讯时的丢包率；
在所述丢包率大于预设阈值时，根据预设步长增加所述增益值并重新获取所述丢包率，直至所述丢包率小于所述预设阈值或者所述增益值的调整次数大于预设次数为止，且将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益。
5.根据权利要求4所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，所述根据所述实时功率与所述实时丢包率调整所述主节点通讯信号强度的增益值，并将调整后的所述增益值确定为所述主节点的发射增益，还包括：
当所述实时功率大于所述额定功率时，将增益值调整到最大增益值，并将所述最大增益值确定为所述主节点的发射增益，退出所述增益调整模式。
6.根据权利要求4所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，对所述主节点的通讯信号强度的增益值进行初始化时，初始化的所述增益值的取值范围为1-5。
7.根据权利要求6所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，初始化的所述增益值为5，所述预设步长为5。
8.根据权利要求4所述的电力载波通信串扰优化方法，其特征在于，所述预设次数的取值范围为5-10。
9.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括多个方阵，所述方阵包括：控制单元(10)、主节点(20)和从节点(30)，所述主节点(20)和所述从节点(30)通过电力载波进行通信，所述控制单元(10)用于结合所述主节点(20)和所述从节点(30)，使所述光伏系统能够实现如权利要求1-8任一项所述的电力载波通信串扰优化方法。
10.根据权利要求9所述的光伏系统，其特征在于，所述控制单元(10)为逆变器。
11.根据权利要求9所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏系统还包括数据采集器(40)，所述数据采集器(40)和所述主节点(20)通信连接，所述数据采集器(40)或所述主节点(20)向所述控制单元(10)下发增益调节指令控制开启增益调整模式。
12.根据权利要求9-11任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏系统还包括增益调整电路(60)，所述增益调整电路(60)包括电容器，所述电容器与所述主节点(20)的两输入端连通。
13.根据权利要求12所述的光伏系统，其特征在于，所述增益调整电路(60)的增益值由所述控制单元(10)控制调整。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040120249A1 (en) * | 2001-05-17 | 2004-06-24 | Blasco Claret Jorge Vicente | Automatic gain control system for multi-user digital OFDM transmission systems over the electric network |
| CN103220018A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种电力载波通信网络中的自动增益控制方法 |
| US20190131793A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Communication Host And Photovoltaic Power Generation System |
| US20200259333A1 (en) * | 2017-12-31 | 2020-08-13 | Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. | Photovoltaic power plant and secondary frequency modulation control method therefor |
| CN111683393A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-18 | 华中科技大学 | 一种动态调整增益系数的自适应拥塞控制方法 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202011555624.1A patent/CN112737637B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040120249A1 (en) * | 2001-05-17 | 2004-06-24 | Blasco Claret Jorge Vicente | Automatic gain control system for multi-user digital OFDM transmission systems over the electric network |
| CN103220018A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种电力载波通信网络中的自动增益控制方法 |
| US20190131793A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Communication Host And Photovoltaic Power Generation System |
| US20200259333A1 (en) * | 2017-12-31 | 2020-08-13 | Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. | Photovoltaic power plant and secondary frequency modulation control method therefor |
| CN111683393A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-18 | 华中科技大学 | 一种动态调整增益系数的自适应拥塞控制方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117478170A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-30 | 杭州禾迈电力电子股份有限公司 | 通信串扰抑制方法、管理模块、光伏设备及光伏系统 |
| CN117478171A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-30 | 杭州禾迈电力电子股份有限公司 | 通信串扰抑制方法、管理模块、光伏设备及光伏系统 |
| CN117478171B (zh) * | 2023-12-26 | 2024-09-03 | 杭州禾迈电力电子股份有限公司 | 通信串扰抑制方法、管理模块、光伏设备及光伏系统 |
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