[发明专利]一种高效的储能电站变流器数据采集的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种储能电站变流器的数据采集方法，主要应用领域为兆瓦级大容量储能电站。

背景技术

兆瓦级大容量储能电站作为一个新兴行业，对控制周期的实时性要求很高。现有的储能电站变流器的数据采集技术和方法分为两大类，第一类是通讯方式，采用的技术主要包括以太网、CAN总线、RS485总线等；第二类是模拟量硬接线方式，主要信号类型是标准的电流/电压信号。第一类方式灵活，抗干扰能力强，但没有考虑储能电站的实时性要求，需要专门针对储能电站变流器的特点进行改进；第二类虽然实时性比较高，但精度不高，抗干扰能力差，已经逐渐被淘汰。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能电站变流器数据采集的方法，从而克服现有技术的全部或部分缺陷。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

本发明的第一种储能电站变流器数据采集的方法包括如下步骤：

步骤一：采集器向变流器发送读写指令帧；所述读写指令帧包括既读取变流器的状态寄存器又写入变流器的命令寄存器的指令，所述变流器的状态寄存器包括变流器的当前有功功率和当前无功功率，所述变流器命令寄存器包括变流器的目标有功功率和目标无功功率；

所述读写指令帧包括PHY域、MAC域、IP域、TCP域、类型码域、功能码域和数据域，其中，PHY域、MAC域、IP域和TCP域采用标准的以太网TCP/IP帧格式，TCP域的报头为20个字节， IP域的报头为20个字节，MAC域的报头和报尾共有26个字节，PHY域的报头和报尾共有12个字节，类型码域为1个字节，功能码域为10个字节共80个bit位，数据域有160个字节；

步骤二：变流器对读写指令帧中的类型码域进行判断，若类型码域的值为指定值，则执行步骤三；

步骤三：变流器对读写指令帧中的功能码域的第i个 bit位进行解析，i的初始值为1：

如果变流器解析得到的二进制数为“1”，则变流器将数据域中与第i个bit位对应的命令寄存器中的值取出并判断i是否小于40，如果i小于40，则将i加1并重复执行步骤三，否则执行步骤四；

如果变流器解析得到的二进制数为“0”且i小于40，则将i加1并重复执行步骤三，否则执行步骤四；

其中，所述功能码域的第1～40bit位用于存放代表所述命令寄存器的有效性的bit值；

步骤四：变流器对读写指令帧中的功能码域的第j个bit位进行解析，j的初始值为41；

如果变流器解析得到的二进制数为“1”，则变流器将与第j个 bit位对应的状态寄存器的值写入数据域中并判断j是否小于80，如果j小于80，则将j值加1并重复执行步骤四，否则执行步骤五；

如果变流器解析得到的二进制数为“0”，且j小于80，则将j加1并重复执行步骤四，否则执行步骤五；

其中，所述功能码域的第41～80bit位用于存放代表所述状态寄存器的有效性的bit值；

步骤五：将类型码域的指定值以及步骤四得到的功能码域和数据域按照读写指令帧的结构形成回应帧，并将回应帧发送回采集器中；采集器对回应帧中的类型码域进行判断，若类型码域的值为指定值，则执行步骤六；

步骤六：采集器对回应帧中的功能码域的第j 个bit位进行解析，j的初始值为41；

如果采集器解析得到的二进制数为“1”，则采集器将回应帧的数据域中与第j 个bit位对应的状态寄存器中的值取出并判断j是否小于80，如果j小于80，则将j加1并重复执行步骤六；

如果变流器解析得到的二进制数为“0”且j小于80，则将j加1并重复执行步骤六。 

本发明的第二种储能电站变流器数据采集的方法包括如下步骤：

步骤一：采集器向变流器发送读写指令帧；所述读写指令帧包括既读取变流器的状态寄存器又写入变流器的命令寄存器的指令，所述变流器的状态寄存器包括变流器的当前有功功率和当前无功功率，所述变流器命令寄存器包括变流器的目标有功功率和目标无功功率；

所述读写指令帧包括PHY域、MAC域、IP域、TCP域、类型码域、功能码域和数据域，其中，PHY域、MAC域、IP域和TCP域采用标准的以太网TCP/IP帧格式，TCP域的报头为20个字节， IP域的报头为20个字节，MAC域的报头和报尾共有26个字节，PHY域的报头和报尾共有12个字节，类型码域为1个字节，功能码域为10个字节共80个bit位，数据域有160个字节；

步骤二：变流器对读写指令帧中的类型码域进行判断，若类型码域的值为指定值，则执行步骤三；