JP2017143606A - Device having communication facility and internal value matching method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of controlling influence to convergence of an internal value even when communication is failed.SOLUTION: A device A comprises: an internal value generation unit 1 that generates an internal value X; and a communication unit 2 that performs a communication with at least one device. In the device, the internal value generation unit 1 uses the generated internal value Xand an arithmetic result based on an internal value Xreceived by the communication unit 2 from at least one of other devices A, and generates the internal value X. The communication unit 2 transmits the internal value Xgenerated by the internal value generation unit 1 to at least one of other devices A, and does not perform retransmission of the transmitted internal value Xeven when a communication failure occurs at the transmission. Thus, the device can prevent a failure of scattering of convergence of the internal value Xthat is generated by retransmitting the internal value Xat the communication failure, and receiving an old internal value Xby the device A as a communications partner. Therefore, even when the communication is failure, the device can suppress the influence to convergence of the internal value X.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、通信機能を備え、他の装置との間で内部値を送受信することで当該内部値を一致させることができる装置、および、内部値を一致させる方法に関する。   The present invention relates to a device having a communication function and capable of matching the internal value by transmitting / receiving the internal value to / from another device, and a method for matching the internal value.

複数の装置の内部値を、これらの装置全体を管理する管理装置が一致させるのではなく、各装置同士が通信によって内部値を送受信することで一致させる方法が開発されている。当該方法は、各装置が内部値を少なくとも1つの他の装置に送受信して、生成した内部値と受信した内部値とに基づく演算結果を用いて内部値を生成するものである。この処理が各装置それぞれで行われることにより、各装置の内部値は同じ値に収束する。この方法を用いた例として、特許文献1にはインバータ装置の内部位相を同期することが記載され、特許文献2には各インバータ装置の補償値を一致させることで、出力有効電力の抑制量を調整することが記載され、特許文献3には各計測装置が計測値に基づく内部平均値を一致させることで、全体の平均値を算出することが記載されている。   A method has been developed in which internal values of a plurality of devices are not matched by a management device that manages these devices as a whole, but each device sends and receives internal values through communication. In this method, each device transmits / receives an internal value to / from at least one other device, and generates an internal value using a calculation result based on the generated internal value and the received internal value. By performing this process in each device, the internal value of each device converges to the same value. As an example using this method, Patent Document 1 describes that the internal phase of the inverter device is synchronized, and Patent Document 2 discloses that the amount of suppression of the output active power is reduced by matching the compensation values of each inverter device. It is described that adjustment is performed, and Patent Document 3 describes that each measurement device calculates an overall average value by matching internal average values based on measurement values.

特開2015‐027155号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-027155 特開2015‐084612号公報JP 2015-084612 A 特開2015‐166901号公報JP2015-166901A

Reza Olfati-Saber, J. Alex Fax, and Richard M. Murray, "Consensus and Cooperation in Networked Multi-Agent Systems", Proceedings of the IEEE, Vol.95, No.1, (2007)Reza Olfati-Saber, J. Alex Fax, and Richard M. Murray, "Consensus and Cooperation in Networked Multi-Agent Systems", Proceedings of the IEEE, Vol. 95, No. 1, (2007) Mehran Mesbahi and Magnus Egerstedt, "Graph Theoretic Methods in Multiagent Networks", Princeton (2010)Mehran Mesbahi and Magnus Egerstedt, "Graph Theoretic Methods in Multiagent Networks", Princeton (2010)

しかしながら、当該方法においては、通信を失敗した場合に、内部値の再送信が行われることで、内部値の収束に障害が発生することが確認されている。図4は、当該障害を説明するための図である。各装置は、それぞれ自装置のタイミングで送信を行う。そして、他の装置と演算タイミングを同期していない場合、各装置は、他の1つの装置から内部値を受信するたびに演算を行う。   However, in this method, it has been confirmed that a failure occurs in the convergence of the internal value by retransmitting the internal value when communication fails. FIG. 4 is a diagram for explaining the failure. Each device transmits at its own timing. When the operation timing is not synchronized with other devices, each device performs an operation every time it receives an internal value from one other device.

図4(a)は、装置A1から装置A2への内部値X1の送信タイミングと、装置A2から装置A1への内部値X2の送信タイミングとが一致したことにより、装置A1が送信した内部値X1を装置A2が正しく受信できなかった状態を示している。送信タイミングを制御していない場合、まれに送信タイミングが一致してしまうことがある。この場合、装置A2(またはルータ)が再送信を依頼する信号を装置A1に送信する。図4(b)は、装置A3から装置A2へ内部値X3が送信されて受信されたことを示している。この場合、装置A2は、受信した内部値X3と自装置の内部値X2とに基づいて演算を行い、内部値X2を更新する。 4 (a) is a transmission timing of the internal value X 1 from the apparatus A1 to the device A2, by the transmission timing of the internal value X 2 from the apparatus A2 to the device A1 matches, internal device A1 sends the value X 1 of the device A2 indicates a state that could not be received correctly. If the transmission timing is not controlled, the transmission timing may rarely coincide. In this case, the device A2 (or router) transmits a signal requesting retransmission to the device A1. FIG. 4B shows that the internal value X 3 is transmitted from the device A3 to the device A2 and received. In this case, device A2 performs calculation based on the internal value X 3 received the internal value X 2 of the apparatus, and updates the internal value X 2.

図4(c)は、再送信の依頼に応じて、装置A1が装置A2へ内部値X1を再送信して受信されたことを示している。この場合、装置A2は、受信した内部値X1と自装置の内部値X2とに基づいて演算を行い、内部値X2を更新する。内部値X1は、本来、図4(a)のタイミングのときに受信されて、内部値X2の更新の演算に用いられるはずであった。しかし、先に受信した内部値X3に基づく演算で、内部値X2はすでに更新されている。図4では単純化のために3つの装置での送受信を説明しているが、実際にはより多くの装置との間で内部値の送受信が行われている。つまり、内部値X2は収束に向かって何度も更新されている。また、同様に、装置A1の内部値X1も収束に向かって何度も更新されている。ここで古い情報である内部値X1に基づく演算で内部値X2を更新すると、収束に向かっていた内部値X2の値が、大きく外れた値に更新されてしまう。この場合、内部値X2が他の装置に送信されることにより、内部値X2を受信した装置の内部値も影響を受け、その影響はシステム全体に広がる。これにより、内部値の収束が乱され、収束に係る時間が増大する。 FIG. 4 (c), in response to a request of retransmission, devices A1 it is indicated that the received resend the internal value X 1 to device A2. In this case, device A2 performs calculation based on the internal value X 2 of the internal value X 1 and its own device with the received updates the internal value X 2. The internal value X 1 was originally received at the timing of FIG. 4A and should be used for the calculation of the internal value X 2 . However, the internal value X 2 has already been updated by the calculation based on the previously received internal value X 3 . In FIG. 4, transmission / reception with three devices is described for the sake of simplification, but actually, internal values are transmitted / received to / from more devices. That is, the internal value X 2 is updated many times toward convergence. Similarly, it has been updated several times toward the internal value X 1 of the apparatus A1 in convergence. Updating the internal value X 2 wherein in operation based on the internal value X 1 is old information, the value of the internal value X 2 which has been toward convergence, will be updated to a value largely deviated. In this case, when the internal value X 2 is transmitted to another device, the internal value of the device that has received the internal value X 2 is also affected, and the influence spreads throughout the entire system. As a result, the convergence of the internal value is disturbed, and the time for convergence increases.

本発明は上述した事情のもとで考え出されたものであって、通信を失敗した場合であっても、内部値の収束に与える影響を抑制することができる装置を提供することをその目的としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide an apparatus capable of suppressing the influence on the convergence of internal values even when communication fails. It is said.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第1の側面によって提供される装置は、内部値を生成する内部値生成手段と、少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段とを備え、前記内部値生成手段は、前記生成した内部値と、前記通信手段が前記他の装置の少なくとも1つより受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、前記通信手段は、前記内部値生成手段が生成した内部値を、前記他の装置の少なくとも1つに送信し、送信時に通信失敗が発生した場合、送信した内部値の再送信を行わないことを特徴とする。   An apparatus provided by the first aspect of the present invention includes an internal value generation unit that generates an internal value, and a communication unit that communicates with at least one other device, and the internal value generation unit includes the generation unit. The internal value is generated using a calculation result based on the internal value and the internal value received by the communication means from at least one of the other devices, and the communication means is generated by the internal value generation means. An internal value is transmitted to at least one of the other devices, and when a communication failure occurs during transmission, the transmitted internal value is not retransmitted.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信手段は、通信失敗による再送信依頼を受信した場合、当該再送信依頼を受信したときの前記内部値生成手段が生成した内部値を、受信を失敗した装置に送信する。   In a preferred embodiment of the present invention, when the communication unit receives a retransmission request due to communication failure, the communication unit fails to receive the internal value generated by the internal value generation unit when the retransmission request is received. Sent to the device.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信手段は、前記他の装置からの受信を失敗した場合、当該他の装置に再送信依頼を送信しない。   In a preferred embodiment of the present invention, when the communication unit fails to receive from the other device, the communication unit does not transmit a retransmission request to the other device.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記内部値生成手段は、前記生成した内部値と、前記受信した内部値とに基づく演算を行う演算手段と、前記演算手段が出力する演算結果を積分して、内部値を算出する積分手段とを備えている。   In a preferred embodiment of the present invention, the internal value generation means integrates a calculation means for performing a calculation based on the generated internal value and the received internal value, and a calculation result output by the calculation means. And integrating means for calculating the internal value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記演算手段は、前記受信した内部値から前記生成した内部値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算することで、演算結果を演算する。   In a preferred embodiment of the present invention, the calculation means calculates the calculation result by subtracting the generated internal value from the received internal value and adding all the subtraction results.

本発明の第2の側面によって提供される方法は、内部値を生成する内部値生成手段と、少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段とを備える複数の装置が内部値を一致させる方法であって、内部値生成手段が内部値を生成する第1の工程と、前記第1の工程で生成した内部値を少なくとも1つの他の装置に送信する第2の工程と、少なくとも1つの他の装置が送信した内部値を受信する第3の工程とを各装置で行わせるものであり、前記第1の工程は、生成した内部値と、前記第3の工程で受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、前記第2の工程で送信に失敗した場合に、送信した内部値の再送信を行わないことを特徴とする。   The method provided by the second aspect of the present invention is a method in which a plurality of devices including an internal value generating unit that generates an internal value and a communication unit that communicates with at least one other device match the internal value. A first step in which the internal value generation means generates an internal value, a second step in which the internal value generated in the first step is transmitted to at least one other device, and at least one other The third step of receiving the internal value transmitted by the device is performed by each device, and the first step includes the generated internal value and the internal value received in the third step. An internal value is generated using a calculation result based on this, and when the transmission fails in the second step, the transmitted internal value is not retransmitted.

本発明によると、送信時に通信失敗が発生した場合でも、送信した内部値の再送信を行わないので、通信相手の装置が古い内部値を受信することで生じる、内部値の収束が乱されるという障害を回避できる。したがって、通信を失敗した場合であっても、内部値の収束に与える影響を抑制することができる。   According to the present invention, even if a communication failure occurs at the time of transmission, since the transmitted internal value is not retransmitted, the convergence of the internal value, which occurs when the communication partner apparatus receives the old internal value, is disturbed. Can avoid the obstacle. Therefore, even when communication fails, the influence on the convergence of the internal value can be suppressed.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係る装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る通信部が行う送受信処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the transmission / reception process which the communication part which concerns on 1st Embodiment performs. 第1実施形態に係る通信部が行う送受信処理の変形例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the modification of the transmission / reception process which the communication part which concerns on 1st Embodiment performs. 通信を失敗した場合に、内部値の再送信が行われることで発生する障害を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the failure which generate | occur | produces when retransmission of an internal value is performed when communication fails.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1は、第1実施形態に係る装置を説明するための図である。図1(a)は、第1実施形態に係る装置Aの内部構成を示すブロック図である。図1(b)は、複数の装置Aが近隣の装置Aと通信を行っている状態を示している。   FIG. 1 is a diagram for explaining an apparatus according to the first embodiment. FIG. 1A is a block diagram showing an internal configuration of the device A according to the first embodiment. FIG. 1B shows a state in which a plurality of devices A are communicating with neighboring devices A.

図1(a)に示すように、装置Aは、内部値Xiを生成する内部値生成部1、および、他の装置Aとの間で通信を行う通信部2を備えている。装置Aは、内部値生成部1が生成した内部値Xiに基づいて制御を行ったり、内部値Xiを用いた演算を行ったりするものである。なお、実際には、装置Aは、用途に応じて、内部値Xiを入力されて制御を行う制御手段や、演算を行う演算手段、内部値Xiを表示するための表示手段などを備えているが、本実施形態では、これらの手段の記載および説明を省略している。 As illustrated in FIG. 1A, the device A includes an internal value generation unit 1 that generates an internal value X i and a communication unit 2 that performs communication with another device A. The device A performs control based on the internal value X i generated by the internal value generation unit 1 or performs calculation using the internal value X i . In practice, the device A includes control means for performing control by inputting the internal value X i , calculation means for performing calculation, display means for displaying the internal value X i , etc., depending on the application. However, in this embodiment, description and explanation of these means are omitted.

通信部2は、他の装置Aとの間で通信を行うものである。通信部2は、内部値生成部1が生成した内部値Xiを入力され、他の装置Aの通信部2に送信する。また、通信部2は、他の装置Aの通信部2から受信した内部値Xjを、内部値生成部1に出力する。なお、通信方法は限定されず、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。 The communication unit 2 communicates with another device A. The communication unit 2 receives the internal value X i generated by the internal value generation unit 1 and transmits it to the communication unit 2 of another device A. Further, the communication unit 2 outputs the internal value X j received from the communication unit 2 of the other device A to the internal value generation unit 1. Note that the communication method is not limited, and may be wired communication or wireless communication.

図1(b)に示すように、装置Aは他の装置Aと通信を行っており、通信を行っている装置A全体でネットワークを構成している。図1(b)においては、5つの装置A(A1〜A5)がネットワークを構成している状態を示している。なお、実際のネットワークにおいては、より多くの装置Aで構成されているが、説明の簡略化のために極端に少ないケースを示している。   As shown in FIG. 1B, the device A communicates with another device A, and the entire device A that performs communication forms a network. FIG. 1B shows a state in which five devices A (A1 to A5) constitute a network. Note that an actual network is configured with a larger number of devices A, but extremely few cases are shown for simplicity of explanation.

図1(b)に示す実線矢印は、相互通信を行っていることを示している。装置A1は装置A2とのみ相互通信を行っており、装置A2は装置A1および装置A3とのみ相互通信を行っている。また、装置A3は装置A2および装置A4とのみ相互通信を行っており、装置A4は装置A3および装置A5とのみ相互通信を行っており、装置A5は装置A4とのみ相互通信を行っている。このように、装置Aの通信部2は、ネットワークを構成している装置Aのうち、少なくとも1つの装置A(例えば、近隣に位置するものや、通信が確立されたもの)の通信部2と通信を行っており、ネットワークを構成している任意の2つの装置Aに対して通信経路が存在している状態(以下ではこの状態を「連結状態」と言う。)であればよく、ネットワークを構成しているすべての装置Aの通信部2と通信を行う必要はない。   A solid line arrow shown in FIG. 1B indicates that mutual communication is performed. The device A1 performs mutual communication only with the device A2, and the device A2 performs mutual communication only with the devices A1 and A3. In addition, the device A3 performs mutual communication only with the devices A2 and A4, the device A4 performs mutual communication only with the devices A3 and A5, and the device A5 performs mutual communication only with the device A4. As described above, the communication unit 2 of the device A is connected to the communication unit 2 of at least one device A (for example, a device located in the vicinity or one in which communication is established) among the devices A configuring the network. As long as the communication path exists for any two devices A that are communicating and that constitute the network (hereinafter, this state is referred to as a “connected state”), the network It is not necessary to communicate with the communication units 2 of all the devices A that are configured.

例えば、装置Aが装置A2の場合、通信部2は、内部値生成部1が生成した内部値X2を装置A1およびA3の通信部2に送信し、装置A1の通信部2から内部値X1を受信し、装置A3の通信部2から内部値X3を受信する。 For example, if the apparatus A of the apparatus A2, the communication unit 2 transmits the internal value X 2 of the internal value generating unit 1 is generated in the communication unit 2 of the device A1 and A3, the internal value X from the communication unit 2 of the device A1 1 is received, and the internal value X 3 is received from the communication unit 2 of the device A3.

通信を失敗してデータを正しく受信できなかった場合、通常の通信手段(またはルータ)は、受信できなかったデータを再送信させるための再送信指令を送信元の通信手段に送信する。送信元の通信手段は、再送信指令を受信すると、データを再送信する。これにより、受信元の通信手段は、受信できなかったデータを受信することができる。しかし、本実施形態に係る通信部2は、再送信指令を受信した場合、通信失敗時の内部値Xiを再送信するのではなく、内部値生成部1から内部値Xiを再度取得して、最新の内部値Xiを送信する。 When communication fails and data cannot be received correctly, a normal communication unit (or router) transmits a retransmission command for retransmitting data that could not be received to the communication unit that is the transmission source. When receiving the retransmission instruction, the transmission source communication means retransmits the data. Thereby, the communication means of the reception source can receive data that could not be received. However, when the communication unit 2 according to the present embodiment receives a retransmission instruction, the communication unit 2 does not retransmit the internal value X i at the time of communication failure, but acquires the internal value X i from the internal value generation unit 1 again. The latest internal value X i is transmitted.

図2は、通信部2が行う送受信処理を説明するためのフローチャートである。当該送受信処理は、装置Aが起動された時に、実行が開始される。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the transmission / reception processing performed by the communication unit 2. The transmission / reception process is started when the device A is activated.

まず、所定タイミングになったか否かが判別される(S1)。通信部2は、図示しない内部クロックに基づいて計時を行っており、計時された時間が所定の時間になったか否かで所定タイミングであるか否かを判別する。本実施形態では、所定タイミングを例えば1秒毎としているが、これに限られない。所定タイミングになった場合(S1:YES)、内部値Xiが内部値生成部1より取得されて(S2)、他の装置Aに送信され(S3)、ステップS1に戻る。 First, it is determined whether or not a predetermined timing has come (S1). The communication unit 2 measures time based on an internal clock (not shown), and determines whether or not it is a predetermined timing based on whether or not the measured time has reached a predetermined time. In the present embodiment, the predetermined timing is, for example, every second, but is not limited thereto. When the predetermined timing is reached (S1: YES), the internal value X i is acquired from the internal value generation unit 1 (S2), transmitted to another device A (S3), and the process returns to step S1.

ステップS1において、所定タイミングになっていない場合(S1:NO)、内部値Xjが受信されたか否かが判別される(S4)。内部値Xjが受信された場合(S4:YES)、当該受信された内部値Xjが内部値生成部1に出力され(S5)、ステップS1に戻る。内部値生成部1は、入力された内部値Xjと、このときの内部値Xiとに基づいて演算を行って、新しい内部値Xiを生成する。 In step S1, if the predetermined timing is not reached (S1: NO), it is determined whether or not the internal value X j has been received (S4). When the internal value X j is received (S4: YES), the received internal value X j is output to the internal value generation unit 1 (S5), and the process returns to step S1. The internal value generator 1 performs a calculation based on the input internal value X j and the internal value X i at this time, and generates a new internal value X i .

ステップS4において、内部値Xjが受信されていない場合(S4:NO)、再送信依頼が受信されたか否かが判別される(S6)。再送信依頼が受信された場合(S6:YES)、内部値Xiが内部値生成部1より取得されて(S7)、再送信依頼を送信した他の装置Aに送信され(S8)、ステップS1に戻る。つまり、通信失敗時の内部値Xiではなく、最新の内部値Xiが送信される。 In step S4, if the internal value Xj has not been received (S4: NO), it is determined whether or not a retransmission request has been received (S6). When the re-transmission request is received (S6: YES), the internal value X i is acquired from the internal value generation unit 1 (S7) and transmitted to the other apparatus A that has transmitted the re-transmission request (S8), step Return to S1. That is, the latest internal value X i is transmitted instead of the internal value X i at the time of communication failure.

ステップS6において、再送信依頼が受信されていない場合(S6:NO)、受信を失敗したか否かが判別される(S9)。例えば、受信したデータの誤り検出符号が適切でない場合などに、受信を失敗したと判別される。受信を失敗した場合(S9:YES)、再送信依頼が送信元の装置Aに送信されて(S10)、ステップS1に戻る。受信を失敗していない場合(S9:NO)、ステップS1に戻り、ステップS1,S4,S6,S9の判別が繰り返される。なお、受信失敗時に、通信部2ではなくルータが再送信依頼を送信するようにしてもよい。この場合、ステップS9,S10は行われない。なお、通信部2が行う送受信処理は、上述したものに限定されない。   In step S6, when the retransmission request has not been received (S6: NO), it is determined whether or not the reception has failed (S9). For example, if the error detection code of the received data is not appropriate, it is determined that the reception has failed. If the reception has failed (S9: YES), a retransmission request is transmitted to the transmission source device A (S10), and the process returns to step S1. If reception has not failed (S9: NO), the process returns to step S1, and the determinations of steps S1, S4, S6, and S9 are repeated. Note that the router may transmit the retransmission request instead of the communication unit 2 when reception fails. In this case, steps S9 and S10 are not performed. In addition, the transmission / reception process which the communication part 2 performs is not limited to what was mentioned above.

図1に戻って、内部値生成部1は、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されており、生成した内部値Xiと、通信部2より入力される、他の装置Aの内部値Xjとを用いて、内部値Xiを生成する。内部値Xiと内部値Xjとが異なっていても、内部値生成部1での演算処理が繰り返されることで、内部値Xiと内部値Xjとが共通の内部位相に収束する。図1(a)に示すように、内部値生成部1は、演算部11、乗算器12および積分器13を備えている。 Returning to FIG. 1, the internal value generation unit 1 is realized by a microcomputer, for example, and generates the generated internal value X i and the internal value X j of another device A input from the communication unit 2. To generate an internal value X i . Even if the internal value X i is different from the internal value X j , the internal value X i and the internal value X j converge to a common internal phase by repeating the arithmetic processing in the internal value generation unit 1. As shown in FIG. 1A, the internal value generation unit 1 includes a calculation unit 11, a multiplier 12, and an integrator 13.

演算部11は、下記(1)式に基づく演算を行う。すなわち、演算部11は、通信部2から入力される各内部値Xjから、内部値生成部1が生成した内部値Xiをそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算した演算結果uiを乗算器12に出力する。

Figure 2017143606
The calculation unit 11 performs a calculation based on the following equation (1). That is, the calculation unit 11 subtracts the internal value X i generated by the internal value generation unit 1 from each internal value X j input from the communication unit 2 and multiplies the calculation result u i by adding all the subtraction results. To the device 12.
Figure 2017143606

例えば、装置Aが装置A2であり(図1(b)参照)、装置A1および装置A3から同時に内部値Xjを受信した場合、演算部11は、下記(2)式の演算を行い、演算結果u2を出力する。

Figure 2017143606
For example, when the device A is the device A2 (see FIG. 1B) and the internal value X j is received simultaneously from the device A1 and the device A3, the calculation unit 11 performs the calculation of the following equation (2), The result u 2 is output.
Figure 2017143606

本実施形態では、各装置Aの演算部11での演算タイミングを同期しておらず、演算部11は、いずれかの装置Aから内部値Xjを受信する毎に、逐次演算を行う。例えば、装置A2の演算部11は、装置A1から内部値X1を受信したときに、u2=X1−X2を演算し、装置A3から内部値X3を受信したときに、u2=X3−X2を演算する。 In the present embodiment, the calculation timing in the calculation unit 11 of each device A is not synchronized, and the calculation unit 11 performs sequential calculation every time the internal value X j is received from any of the devices A. For example, the operation unit 11 of the device A2, upon receiving the internal value X 1 from the device A1, when calculating the u 2 = X 1 -X 2, receives the internal value X 3 from the device A3, u 2 = X 3 -X 2 is calculated.

乗算器12は、演算部11から入力される演算結果uiに所定の係数εを乗算して積分器13に出力する。係数εは、0<ε<1/dmaxを満たす値であり、あらかじめ設定されている。dmaxは、通信部2に同時に入力される可能性のある内部値Xjの数の最大値である。なお、係数εは、積分器13への入力が大きく(小さく)なりすぎて、内部値Xiの変動が大きくなりすぎることを抑制するために、演算結果uiに乗算されるものである。 The multiplier 12 multiplies the calculation result u i input from the calculation unit 11 by a predetermined coefficient ε and outputs the result to the integrator 13. The coefficient ε is a value that satisfies 0 <ε <1 / d max and is set in advance. d max is the maximum number of internal values X j that may be simultaneously input to the communication unit 2. Note that the coefficient ε is multiplied by the calculation result u i in order to prevent the input to the integrator 13 from becoming too large (small) and the fluctuation of the internal value X i from becoming too large.

積分器13は、乗算器12から入力される値を積分することで内部値Xiを生成して出力する。積分器13は、前回生成した内部値Xiに乗算器12から入力される値を加算することで内部値Xiを生成する。内部値Xiは、通信部2および演算部11に出力される。 The integrator 13 integrates the value input from the multiplier 12 to generate and output the internal value X i . Integrator 13 generates an internal value X i by adding the value input from the multiplier 12 to the internal value X i previously generated. The internal value X i is output to the communication unit 2 and the calculation unit 11.

本実施形態において、内部値生成部1は、生成した内部値Xiと、通信部2より入力される、他の装置Aの内部値Xjとを用いて、内部値Xiを生成する。内部値Xiが内部値Xjより大きい場合、演算部11が出力する演算結果uiは負の値になる。そうすると、積分器13には負の値が加算されることで、内部値Xiは小さくなる。一方、内部値Xiが内部値Xjより小さい場合、演算部11が出力する演算結果uiは正の値になる。そうすると、積分器13には正の値が加算されることで、内部値Xiは大きくなる。つまり、内部値Xiは内部値Xjに近づいていく。この処理が各装置Aそれぞれで行われることにより、各装置Aの内部値Xiは同じ値に収束する。内部値Xiが同じ値Xαに収束することは、数学的にも証明されている(非特許文献1,2参照)。また、各装置Aの演算部11での演算タイミングを同期している場合は、収束値Xαが、下記(3)式に示すように、各装置Aの内部値Xiの初期値の相加平均値になることも証明されている。nはネットワークを構成している装置Aの数であり、下記(3)式は、装置A1〜Anの内部値X1〜Xnの初期値をすべて加算してnで除算した相加平均値を算出することを示している。ただし、本実施形態では当該タイミングを同期していないので、収束値Xαは相加平均値に収束するとは限らない。しかし、同じ値に収束するので、収束値Xαが相加平均値でないことは、問題にならない。

Figure 2017143606
In this embodiment, the internal value generating unit 1 uses the internal value X i of the generated, is input from the communication unit 2, an internal value X j of the other device A, to generate an internal value X i. When the internal value X i is larger than the internal value X j , the calculation result u i output from the calculation unit 11 is a negative value. Then, the negative value is added to the integrator 13, and the internal value X i becomes small. On the other hand, when the internal value X i is smaller than the internal value X j , the calculation result u i output from the calculation unit 11 is a positive value. Then, a positive value is added to the integrator 13 so that the internal value X i increases. That is, the internal value X i approaches the internal value X j . By performing this process in each device A, the internal value X i of each device A converges to the same value. It has been proved mathematically that the internal value X i converges to the same value Xα (see Non-Patent Documents 1 and 2). Further, when the calculation timings in the calculation unit 11 of each device A are synchronized, the convergence value Xα is an addition of the initial value of the internal value X i of each device A as shown in the following equation (3). It has also been proved to be an average value. n is the number of devices A constituting the network, and the following equation (3) is an arithmetic average value obtained by adding all initial values of internal values X 1 to X n of the devices A 1 to An and dividing by n. Is calculated. However, since the timing is not synchronized in the present embodiment, the convergence value Xα does not necessarily converge to the arithmetic mean value. However, since they converge to the same value, it does not matter that the convergence value Xα is not an arithmetic mean value.
Figure 2017143606

次に、装置Aの作用について説明する。   Next, the operation of the device A will be described.

本実施形態によると、通信部2は、通信失敗により再送信指令を受信した場合、通信失敗時の内部値Xiを再送信するのではなく、内部値生成部1から内部値Xiを再度取得して、最新の内部値Xiを送信する。したがって、送信先の装置Aは、収束に向かって何度も更新された後の最新の内部値Xiを内部値Xjとして受信することができる。これにより、通信失敗時の内部値Xiが再送信されて内部値Xjとして受信する場合よりも、内部値の収束に与える影響を抑制することができる。 According to this embodiment, when the communication unit 2 receives a retransmission instruction due to communication failure, the communication unit 2 does not retransmit the internal value X i at the time of communication failure, but retransmits the internal value X i from the internal value generation unit 1. Acquire and transmit the latest internal value X i . Therefore, the transmission destination apparatus A can receive the latest internal value X i after being updated many times toward convergence as the internal value X j . Accordingly, an internal value X i for communication failure than if received as an internal value X j is retransmitted, it is possible to suppress the influence on the convergence of the internal value.

また、本実施形態によると、内部値生成部1は、演算部11での演算と、積分器13での積分によって、内部値Xiを内部値Xjに近づけるように更新することができる。 Further, according to the present embodiment, the internal value generation unit 1 can update the internal value X i to be close to the internal value X j by the calculation in the calculation unit 11 and the integration in the integrator 13.

なお、上記第1実施形態においては、演算部11が上記(1)式に基づく演算を行う場合について説明したが、これに限られない。   In the first embodiment, the case where the calculation unit 11 performs the calculation based on the equation (1) has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、演算部11に設定する演算式を下記(4)式としてもよい。この場合、収束値Xαは上記(1)式を用いた場合と異なるが、内部値Xiは同じ値に収束する。diは、通信部2に入力される内部値Xjの数である。

Figure 2017143606
For example, the calculation formula set in the calculation unit 11 may be the following formula (4). In this case, the convergence value Xα is different from the case where the above equation (1) is used, but the internal value X i converges to the same value. d i is the number of internal values X j input to the communication unit 2.
Figure 2017143606

また、演算部11に設定する演算式を下記(5)、(6)、(7)式としてもよい。これらの場合も、収束値Xαは上記(1)式を用いた場合と異なるが、内部値Xiは同じ値に収束する。

Figure 2017143606
Moreover, it is good also considering the arithmetic expression set to the calculating part 11 as following (5), (6), (7) Formula. In these cases, the convergence value Xα is different from the case of using the above equation (1), but the internal value X i converges to the same value.
Figure 2017143606

上記第1実施形態においては、各装置Aの演算部11での演算タイミングを同期していない場合について説明したが、これに限られない。各装置Aの演算部11での演算タイミングを同期していてもよい。この場合、演算部11は、通信部2が受信した各内部値Xjに基づいて、所定のタイミングで上記(1)式の演算を行う。各装置Aの通信部2が内部値Xiを出力するタイミングを少しずつずらすようにしていれば、通信の失敗は発生しにくい。また、通信の失敗が発生した場合でも、通信を失敗した装置Aが、演算部11での演算のタイミングが来るまでに再送信を行った場合は、内部値Xiは更新されておらず、送信先での演算のタイミングに間に合うので、内部値の収束が乱されることはない。通信を失敗した装置Aが、演算部11での演算のタイミングが来た後に再送信を行った場合でも、更新された後の内部値Xiが送信されるので、内部値の収束に与える影響を抑制することができる。 In the first embodiment, the case where the calculation timings in the calculation units 11 of the devices A are not synchronized has been described, but the present invention is not limited to this. The calculation timings in the calculation unit 11 of each device A may be synchronized. In this case, the calculation unit 11 performs the calculation of the above formula (1) at a predetermined timing based on each internal value X j received by the communication unit 2. If so shifting the timing of the communication unit 2 of the device A outputs the internal value X i gradually communications failure is unlikely to occur. Further, even when communication failure occurs, if the device A that has failed in communication retransmits before the calculation timing in the calculation unit 11 comes, the internal value X i is not updated, Since the calculation timing at the transmission destination is in time, the convergence of the internal value is not disturbed. Even when the device A that has failed in communication performs retransmission after the timing of computation in the computation unit 11 has arrived, the internal value X i after being updated is transmitted, so the influence on the convergence of the internal value Can be suppressed.

上記第1実施形態においては、通信部2が最新の内部値Xiを送信する場合について説明したが、これに限られない。例えば、送信に失敗した場合は、次の送信タイミングまでなにも送信しないようにしてもよい。 Although the case where the communication unit 2 transmits the latest internal value X i has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to this. For example, when transmission fails, nothing may be transmitted until the next transmission timing.

図3は、通信部2が行う送受信処理の変形例を説明するためのフローチャートである。当該送受信処理は、装置Aが起動された時に、実行が開始される。   FIG. 3 is a flowchart for explaining a modification of the transmission / reception process performed by the communication unit 2. The transmission / reception process is started when the device A is activated.

まず、所定タイミングになったか否かが判別される(S1)。所定タイミングになった場合(S1:YES)、内部値Xiが内部値生成部1より取得されて(S2)、他の装置Aに送信され(S3)、ステップS1に戻る。ステップS1において、所定タイミングになっていない場合(S1:NO)、内部値Xjが受信されたか否かが判別される(S4)。内部値Xjが受信された場合(S4:YES)、当該受信された内部値Xjが内部値生成部1に出力され(S5)、ステップS1に戻る。ステップS4において、内部値Xjが受信されていない場合(S4:NO)、ステップS1に戻り、ステップS1,S4の判別が繰り返される。つまり、本変形例の送受信処理は、受信を失敗しても再送信依頼の送信を行わないし、再送信依頼が受信されたとしても再送信の処理を行わない。なお、通信部2が行う送受信処理は、上述したものに限定されない。 First, it is determined whether or not a predetermined timing has come (S1). When the predetermined timing is reached (S1: YES), the internal value X i is acquired from the internal value generation unit 1 (S2), transmitted to another device A (S3), and the process returns to step S1. In step S1, if the predetermined timing is not reached (S1: NO), it is determined whether or not the internal value X j has been received (S4). When the internal value X j is received (S4: YES), the received internal value X j is output to the internal value generation unit 1 (S5), and the process returns to step S1. If the internal value X j is not received in step S4 (S4: NO), the process returns to step S1 and the determinations of steps S1 and S4 are repeated. In other words, the transmission / reception process of this modification does not transmit a retransmission request even if reception fails, and does not perform the retransmission process even if a retransmission request is received. In addition, the transmission / reception process which the communication part 2 performs is not limited to what was mentioned above.

本変形例においては、通信を失敗した場合でも対応する処理を行わないので、通信失敗時の内部値Xiが再送信されない。したがって、内部値の収束が大きく乱されることはない。通信を失敗した場合、当該通信による内部値Xiの更新は行われないが、次の通信タイミングで最新の内部値Xjを受信して内部値Xiの更新が行われるので、内部値Xiの収束が大きく乱されることはない。つまり、通信失敗時の内部値Xiが再送信される場合よりも、内部値Xiの収束に与える影響を抑制することができる。 In the present modification, the corresponding process is not performed even when communication fails, so that the internal value X i at the time of communication failure is not retransmitted. Therefore, the convergence of the internal value is not greatly disturbed. If the communication fails, the internal value X i is not updated by the communication, but the latest internal value X j is received at the next communication timing and the internal value X i is updated. The convergence of i is not greatly disturbed. That is, the influence on the convergence of the internal value X i can be suppressed more than when the internal value X i at the time of communication failure is retransmitted.

本発明は、通信機能を備えて、ネットワークを構成する他の装置との間で内部値を送受信することで内部値を一致させるあらゆる装置において、適用することができる。例えば、電力システムを構成する各インバータ装置の内部位相を同期する場合や、各種タイミングを一致させたり、一致しないようにずらしたりする場合、電力システムを構成する各インバータ装置の内部補償値を一致させることで、出力有効電力や出力無効電力の抑制量を調整する場合、各計測装置が計測値に基づく内部平均値や最大値、最小値を一致させる場合などにも適用することができる。   The present invention can be applied to any device that has a communication function and that matches internal values by transmitting and receiving internal values to and from other devices configuring the network. For example, when synchronizing the internal phase of each inverter device that constitutes the power system, or when matching various timings or shifting so that they do not match, the internal compensation values of each inverter device that constitutes the power system are matched. Thus, when adjusting the suppression amount of the output active power and the output reactive power, the present invention can be applied to the case where each measurement device matches the internal average value, the maximum value, and the minimum value based on the measurement value.

本発明に係る通信機能を備えた装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る通信機能を備えた装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The apparatus provided with the communication function according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the apparatus having the communication function according to the present invention can be varied in design in various ways.

A,A1〜A5 装置
1 内部値生成部
11 演算部
12 乗算器
13 積分器
2 通信部
A, A1 to A5 Device 1 Internal value generation unit 11 Calculation unit 12 Multiplier 13 Integrator 2 Communication unit

Claims (6)

内部値を生成する内部値生成手段と、
少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段と、
を備え、
前記内部値生成手段は、前記生成した内部値と、前記通信手段が前記他の装置の少なくとも1つより受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、
前記通信手段は、
前記内部値生成手段が生成した内部値を、前記他の装置の少なくとも1つに送信し、
送信時に通信失敗が発生した場合、送信した内部値の再送信を行わない、
ことを特徴とする装置。
An internal value generating means for generating an internal value;
Communication means for communicating with at least one other device;
With
The internal value generation means generates an internal value using a calculation result based on the generated internal value and the internal value received by the communication means from at least one of the other devices,
The communication means includes
Transmitting the internal value generated by the internal value generating means to at least one of the other devices;
If a communication failure occurs during transmission, the transmitted internal value is not retransmitted.
A device characterized by that.
前記通信手段は、通信失敗による再送信依頼を受信した場合、
当該再送信依頼を受信したときの前記内部値生成手段が生成した内部値を、受信を失敗した装置に送信する、
請求項1に記載の装置。
When the communication means receives a retransmission request due to communication failure,
Transmitting the internal value generated by the internal value generation means when the retransmission request is received, to a device that has failed to receive,
The apparatus of claim 1.
前記通信手段は、前記他の装置からの受信を失敗した場合、当該他の装置に再送信依頼を送信しない、
請求項1に記載の装置。
The communication means does not send a retransmission request to the other device when reception from the other device fails,
The apparatus of claim 1.
前記内部値生成手段は、
前記生成した内部値と、前記受信した内部値とに基づく演算を行う演算手段と、
前記演算手段が出力する演算結果を積分して、内部値を算出する積分手段と、
を備えている、
請求項1ないし3のいずれかに記載の装置。
The internal value generation means includes
A calculation means for performing a calculation based on the generated internal value and the received internal value;
Integration means for calculating an internal value by integrating a calculation result output by the calculation means;
With
The apparatus according to claim 1.
前記演算手段は、前記受信した内部値から前記生成した内部値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算することで、演算結果を演算する、
請求項4に記載の装置。
The calculation means calculates the calculation result by subtracting the generated internal value from the received internal value and adding all the subtraction results,
The apparatus according to claim 4.
内部値を生成する内部値生成手段と、少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段とを備える複数の装置が内部値を一致させる方法であって、
内部値生成手段が内部値を生成する第1の工程と、
前記第1の工程で生成した内部値を少なくとも1つの他の装置に送信する第2の工程と、
少なくとも1つの他の装置が送信した内部値を受信する第3の工程と、
を各装置で行わせるものであり、
前記第1の工程は、生成した内部値と、前記第3の工程で受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、
前記第2の工程で送信に失敗した場合に、送信した内部値の再送信を行わない、
ことを特徴とする方法。
A plurality of devices comprising an internal value generating means for generating an internal value and a communication means for communicating with at least one other device, the internal values being matched,
A first step in which an internal value generating means generates an internal value;
A second step of transmitting the internal value generated in the first step to at least one other device;
A third step of receiving an internal value transmitted by at least one other device;
Is performed on each device,
The first step generates an internal value using a calculation result based on the generated internal value and the internal value received in the third step,
When transmission fails in the second step, the transmitted internal value is not retransmitted.
A method characterized by that.
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