用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及單元的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及單元，通過為系統中的邏輯對象配置參引，使得主站與從站在通信交互時使用邏輯對象的參引來定位，不需要預先配置點表，實現了面向對象的通信服務；并且在通信服務中實時建立通信模型，從而實現了多級網絡設備的通信管理，簡單實用，便于維護和管理。
【專利說明】用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及單元
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力通信領域，特別是涉及一種用于智能電網的新型網絡通信方法、 系統以及單元。
【背景技術】
[0002] 智能電網系統由分布式電源、儲能裝置、逆變裝置、專用控制裝置、負荷監控和保 護裝置組成，是一種具有自我保護和管理的系統。系統主站與從站需要通過通信獲得各自 的工作狀態和運行信息，執行相關控制。
[0003] 傳統的智能電網系統采用遠動通訊規約IEC60780-5-104通信，簡稱IEC104規約， 一方面，由于沒有建立通信模型，使得在復雜的多級拓撲系統中的通訊管理變得更加復雜； 另一方面，由于不能對數據進行自我描述，系統數據交互時需要預先配置點表，這樣就給系 統實施和維護造成了較大地困難。
【發明內容】
[0004] 基于上述問題，本發明提供了一種用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及 單元，在IEC104規約的基礎上擴展了面向對象的通信服務，以基于參引建模的方法實現多 級拓撲網絡設備的通信管理，實現了數據自我描述功能，從而解決了采用IEC104規約的傳 統智能電網的網絡通信方法的不足。
[0005] 本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信方法，包括以下步驟：
[0006] 配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中具有唯一的參引表示；
[0007] 通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建立邏輯對象的通信模型；
[0008] 在主站與從站通信的過程中，根據所述邏輯對象的通信模型中的服務，以所述邏 輯對象的參引為定位依據進行數據交互。
[0009] 在其中一個實施例中，所述用于智能電網的新型網絡通信方法還包括如下步驟：
[0010] 在數據交互過程中，根據邏輯對象的參引的改變，動態修改邏輯對象的通信模型 中的配置。
[0011] 在其中一個實施例中，所述用于智能電網的新型網絡通信方法還包括如下步驟：
[0012] 將所述邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務數據單元。
[0013] 在其中一個實施例中，所述配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系 統中具有唯一的參引表示，包括如下步驟：
[0014] 配置命令識別符，所述命令識別符用于描述讀配置、讀數據以及寫數據的功能；
[0015] 配置分幀識別符，所述分幀識別符用于描述報文的分幀傳送情況；
[0016] 配置參引長度，所述參引長度用于描述報文中參引字符串的長度；
[0017] 配置參引內容，所述參引內容用于定位數據；
[0018] 配置數據打包，所述數據打包用于描述所述參引所代表的數據包。
[0019] 在其中一個實施例中，所述參引內容依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元 通道代號、邏輯設備節點LD、功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
[0020] 在其中一個實施例中，所述邏輯對象的參引包括設備參引和服務參引，通訊交互 報文符合IEC104規約；
[0021] 其中，所述設備參引依次由所述表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏 輯設備節點組成；
[0022] 所述服務參引依次由所述功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
[0023] 在其中一個實施例中，所述利用參引建模的方法建立邏輯對象的通信模型，包括 如下步驟：
[0024] 主站請求從站發送所有的所述設備參引；
[0025] 從站接受請求，并向主站發送所有的所述設備參引；
[0026] 主站接收從站發送的所有的所述設備參引，并跟據單個所述設備參引請求從站發 送該設備所提供的所有的所述服務參引；
[0027] 從站接受請求，并向主站發送該設備所提供的所有的所述服務參引；
[0028] 主站接收從站發送的所述服務參引，并判斷是否已完成對從站的所有設備所提供 的所述服務參引的請求；若判斷為是，則建模完成；若判斷為否，則繼續根據設備參引，請 求從站發送該設備所提供的所有的服務參引。
[0029] 在其中一個實施例中，所述通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法 建立邏輯對象的通信模型之后，還包括如下步驟：
[0030] 根據建立的所述邏輯對象的通信模型，還原通信系統的拓撲結構。
[0031] 相應的，本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信系統，包括主站與從站，還包 括初始化模塊、通信建模模塊以及數據交互模塊，其中：
[0032] 所述初始化模塊，用于配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中 具有唯一的參引表不；
[0033] 所述通信建模模塊，用于通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建 立邏輯對象的通信模型；
[0034] 所述數據交互模塊，用于在主站與從站通信的過程中，根據所述邏輯對象的通信 模型中的服務，以所述邏輯對象的參引為定位依據進行數據交互。
[0035] 在其中一個實施例中，所述用于智能電網的新型網絡通信系統，還包括修正模 塊；
[0036] 所述修正模塊，用于在數據交互過程中，根據邏輯對象的參引的改變，動態修改邏 輯對象的通信模型中的配置。
[0037] 在其中一個實施例中，所述用于智能電網的新型網絡通信系統，還包括存儲模 塊；
[0038] 所述存儲模塊，用于將所述邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務 數據單元。
[0039] 在其中一個實施例中，所述初始化模塊包括第一配置模塊、第二配置模塊、第三配 置模塊、第四配置模塊以及第五配置模塊；
[0040] 所述第一配置模塊，用于配置命令識別符；
[0041] 所述命令識別符用于描述讀配置、讀數據以及寫數據的功能；
[0042] 所述第二配置模塊，用于配置分幀識別符；
[0043] 所述分幀識別符用于描述報文的分幀傳送情況；
[0044] 所述第三配置模塊，用于配置參引長度；
[0045] 所述參引長度用于描述報文中參引字符串的長度；
[0046] 所述第四配置模塊，用于配置參引內容；
[0047] 所述參引內容用于定位數據；
[0048] 所述第五配置模塊，用于配置數據打包；
[0049] 所述數據打包用于描述所述參引所代表的數據包。
[0050] 在其中一個實施例中，所述參引內容依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元 通道代號、邏輯設備節點、功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
[0051] 在其中一個實施例中，所述邏輯對象的參引包括設備參引和服務參引，通訊交互 報文符合IEC104規約；
[0052] 其中，所述設備參引依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏輯設 備節點組成；
[0053] 所述服務參引依次由功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
[0054] 在其中一個實施例中，所述通信建模模塊，包括設備請求模塊、設備發送模塊、月艮 務請求模塊、服務發送模塊以及判斷模塊，其中：
[0055] 所述設備請求模塊，設置于主站中，用于請求從站發送所有的所述設備參引；
[0056] 所述設備發送模塊，設置于從站中，用于接受請求，并向主站發送所有的所述設備 參引；
[0057] 所述服務請求模塊，設置于主站中，用于接收從站發送的所有的所述設備參引，并 跟據單個所述設備參引請求從站發送該設備所提供的所有的所述服務參引；
[0058] 所述服務發送模塊，設置于從站中，用于接受請求，并向主站發送該設備所提供的 所有的所述服務參引；
[0059] 所述判斷模塊，設置于主站中，用于接收從站發送的所述服務參引，并判斷是否已 完成對從站的所有設備所提供的所述服務參引的請求；若判斷為是，則建模完成；若判斷 為否，則繼續根據設備參引，請求從站發送該設備所提供的所有的服務參引。
[0060] 在其中一個實施例中，所述用于智能電網的新型網絡通信系統，還包括還原拓撲 結構模塊，用于根據建立的所述通信模型，還原通信系統的拓撲結構。
[0061] 相應的，本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信單元，包括主機板、擴展板、 電源板以及總線板，主機板與擴展板通過CAN總線通信，所述主機板包括1個或多個以太網 口，所述以太網口采用上述任意一項實施例所述的用于智能電網的新型網絡通信系統。 [0062] 本發明的有益效果：本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及 單元，通過為系統中的邏輯對象配置參引，使得主站與從站在通信交互時使用邏輯對象的 參引來定位，并且在通信服務中實時建立通信模型，從而實現了多級網絡設備的通信管理。 本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及單元，不需要預先配置點表，實 現了面向對象的通信服務，簡單實用，便于維護和管理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0063] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體附圖及具體 實施例，對本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信方法、系統以及單元進行進一步詳 細說明。
[0064] 圖1為本發明用于智能電網的新型網絡通信方法的一個實施例的流程示意圖； [0065] 圖2為如圖1所示的本發明用于智能電網的新型網絡通信方法的實施例中的主站 與從站通信，讀取邏輯對象的參引，建立通信模型的具體流程示意圖；
[0066] 圖3為本發明用于智能電網的新型網絡通信系統的一個實施例的系統結構示意 圖；
[0067] 圖4是本發明用于智能電網的新型網絡通信單元的一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0068] 下面結合說明書附圖，對本發明實施例中的用于智能電網的新型網絡通信方法、 系統以及單元的【具體實施方式】進行說明。
[0069] 本發明提供的用于智能電網的新型網絡通信方法，如圖1所示，包括以下步驟：
[0070] S100、配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中具有唯一的參引 表不。
[0071] 較佳地，作為一個實施例，擴展IEC104規約中的應用服務數據單元的內容，將系 統中的所有邏輯對象名稱以參引的形式組織在所述應用服務數據單元部分，單個邏輯對象 在系統中具有唯一的參引表不。
[0072] S200、通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建立邏輯對象的通信 模型。
[0073] 較佳地，作為一個實施例，所述參引建模的方法為主站先請求所有從站設備的參 弓丨，然后根據單個設備參引請求該設備所提供的所有的服務參引，直到所有設備的服務參 引都請求完畢，則完成建模。這種兩級式請求方式簡化了建模流程，提高了建模速度。
[0074] S300、在主站與從站通信的過程中，根據所述邏輯對象的通信模型中的服務，以所 述邏輯對象的參引為定位依據進行數據交互。
[0075] 較佳地，作為一個實施例，主站與從站通信時，先通過讀取邏輯對象的參引配置信 息完成建模，然后根據模型中提供的服務以參引為定位依據完成數據交互。
[0076] 較佳地，作為一個實施例，所述用于智能電網的新型網絡通信方法還包括如下步 驟：
[0077] S400、在數據交互過程中，根據邏輯對象的參引的改變，動態修改邏輯對象的通信 模型中的配置。
[0078] 較佳地，作為一個實施例，所述用于智能電網的新型網絡通信方法還包括如下步 驟：
[0079] S500、將所述邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務數據單元。
[0080] 需要說明的是，對于新上線（系統更新導致的新設備增加或原設備變更）的終端邏 輯設備，其參引發生改變，通過上一級通信單元來請求邏輯設備的服務參引，實現動態修改 邏輯對象的通信模型中的配置。
[0081] 具體來講，對于類似RS485的串口半雙工通信類設備，不能主動上傳數據給上位 機，因此采用上位機根據組態地址定時輪詢的方法檢查是否有新的設備上線，若收到有新 的設備上線的響應，則注冊到通信系統，并更新自己的參引配置信息，通知再上一級的設備 來讀取所述更新后的邏輯對象的通信模型中的配置，將所述更新后的邏輯對象的通信模型 保存到網絡通信單元的應用服務數據單元。
[0082] 對于通過網口通信的終端設備，上電后長時間（比如1分鐘)沒有建立用于IEC104 通信TCP/IP連接，該設備則通過UDP方式廣播一條注冊報文，該注冊報文中包含自己的 TCP/IP服務地址和設備參引地址。上級設備首到廣播后，先根據設備參引判斷是不是屬于 自己的下級設備。若判斷為是，則建立IEC104通信連接，并請求新上線設備的服務參引并 更新參引配置信息，同時通知上級來讀取更新的邏輯對象的通信模型中的配置將所述更新 后的邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務數據單元。
[0083] 較佳地，作為一個實施例，所述配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在 系統中具有唯一的參引表示，包括如下步驟：
[0084] S110、配置命令識別符，所述命令識別符用于描述讀配置、讀數據以及寫數據的功 能；
[0085] 命令識別符把通信模型的三個基本功能讀配置，讀數據和寫數據分開，便于解析。 例如，讀配置讀的是下一級設備的配置，即設備參引和設備的服務參引。
[0086] S120、配置分幀識別符，所述分幀識別符用于描述報文的分幀傳送情況；
[0087] 分巾貞識別符用于某一巾貞報文太長，需要分巾貞傳送的情況。分巾貞（SEQ)定義如下表 所示：
[0088]
【權利要求】
1. 一種用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，包括如下步驟： 配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中具有唯一的參引表示； 通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建立邏輯對象的通信模型； 在主站與從站通信的過程中，根據所述邏輯對象的通信模型中的服務，以所述邏輯對 象的參引為定位依據進行數據交互。
2. 根據權利要求1所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，還包括如 下步驟： 在數據交互過程中，根據邏輯對象的參引的改變，動態修改邏輯對象的通信模型中的 配置。
3. 根據權利要求1或2所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，還包括 如下步驟： 將所述邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務數據單元。
4. 根據權利要求1所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，所述配 置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中具有唯一的參引表示，包括如下步 驟： 配置命令識別符，所述命令識別符用于描述讀配置、讀數據以及寫數據的功能； 配置分幀識別符，所述分幀識別符用于描述報文的分幀傳送情況； 配置參引長度，所述參引長度用于描述報文中參引字符串的長度； 配置參引內容，所述參引內容用于定位數據； 配置數據打包，所述數據打包用于描述所述參引所代表的數據包。
5. 根據權利要求4所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，所述參引 內容依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏輯設備節點、功能代號、數據 對象和數據屬性代號組成。
6. 根據權利要求1和5所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，所述邏 輯對象的參引包括設備參引和服務參引，通訊交互報文符合IEC104規約； 其中，所述設備參引依次由所述表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏輯設 備節點組成； 所述服務參引依次由所述功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
7. 根據權利要求6所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，所述利用 參引建模的方法建立邏輯對象的通信模型，包括如下步驟： 主站請求從站發送所有的所述設備參引； 從站接受請求，并向主站發送所有的所述設備參引； 主站接收從站發送的所有的所述設備參引，并跟據單個所述設備參引請求從站發送該 設備所提供的所有的所述服務參引； 從站接受請求，并向主站發送該設備所提供的所有的所述服務參引； 主站接收從站發送的所述服務參引，并判斷是否已完成對從站的所有設備所提供的所 述服務參引的請求；若判斷為是，則建模完成；若判斷為否，則繼續根據設備參引，請求從 站發送該設備所提供的所有的服務參引。
8. 根據權利要求1所述的用于智能電網的新型網絡通信方法，其特征在于，所述通過 讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建立邏輯對象的通信模型之后，還包括如 下步驟： 根據建立的所述邏輯對象的通信模型，還原通信系統的拓撲結構。
9. 一種用于智能電網的新型網絡通信系統，包括主站與從站，其特征在于，還包括初始 化模塊、通信建模模塊以及數據交互模塊，其中： 所述初始化模塊，用于配置系統中的邏輯對象的參引，使每個邏輯對象在系統中具有 唯一的參引表不； 所述通信建模模塊，用于通過讀取所述邏輯對象的參引，利用參引建模的方法建立邏 輯對象的通信模型； 所述數據交互模塊，用于在主站與從站通信的過程中，根據所述邏輯對象的通信模型 中的服務，以所述邏輯對象的參引為定位依據進行數據交互。
10. 根據權利要求9所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，還包括修 正模塊； 所述修正模塊，用于在數據交互過程中，根據邏輯對象的參引的改變，動態修改邏輯對 象的通信模型中的配置。
11. 根據權利要求9或10所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，還包 括存儲模塊； 所述存儲模塊，用于將所述邏輯對象的通信模型保存到網絡通信單元的應用服務數據 單元。
12. 根據權利要求9所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，所述初 始化模塊包括第一配置模塊、第二配置模塊、第三配置模塊、第四配置模塊以及第五配置模 塊； 所述第一配置模塊，用于配置命令識別符； 所述命令識別符用于描述讀配置、讀數據以及寫數據的功能； 所述第二配置模塊，用于配置分幀識別符； 所述分幀識別符用于描述報文的分幀傳送情況； 所述第三配置模塊，用于配置參引長度； 所述參引長度用于描述報文中參引字符串的長度； 所述第四配置模塊，用于配置參引內容； 所述參引內容用于定位數據； 所述第五配置模塊，用于配置數據打包； 所述數據打包用于描述所述參引所代表的數據包。
13. 根據權利要求12所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，所述參 引內容依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏輯設備節點、功能代號、數 據對象和數據屬性代號組成。
14. 根據權利要求9和13所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，所述 邏輯對象的參引包括設備參引和服務參引，通訊交互報文符合IEC104規約； 其中，所述設備參引依次由表示通訊單元的通訊節點、通訊單元通道代號、邏輯設備節 點組成； 所述服務參引依次由功能代號、數據對象和數據屬性代號組成。
15. 根據權利要求14所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，所述通 信建模模塊，包括設備請求模塊、設備發送模塊、服務請求模塊、服務發送模塊以及判斷模 塊，其中： 所述設備請求模塊，設置于主站中，用于請求從站發送所有的所述設備參引； 所述設備發送模塊，設置于從站中，用于接受請求，并向主站發送所有的所述設備參 引； 所述服務請求模塊，設置于主站中，用于接收從站發送的所有的所述設備參引，并跟據 單個所述設備參引請求從站發送該設備所提供的所有的所述服務參引； 所述服務發送模塊，設置于從站中，用于接受請求，并向主站發送該設備所提供的所有 的所述服務參引； 所述判斷模塊，設置于主站中，用于接收從站發送的所述服務參引，并判斷是否已完成 對從站的所有設備所提供的所述服務參引的請求；若判斷為是，則建模完成；若判斷為否， 則繼續根據設備參引，請求從站發送該設備所提供的所有的服務參引。
16. 根據權利要求9所述的用于智能電網的新型網絡通信系統，其特征在于，還包括還 原拓撲結構模塊，用于根據建立的所述通信模型，還原通信系統的拓撲結構。
17. -種用于智能電網的新型網絡通信單元，包括主機板、擴展板、電源板以及總線板， 主機板與擴展板通過CAN總線通信，其特征在于，所述主機板包括1個或多個以太網口，所 述以太網口采用上述權利要求9至16任意一項所述的用于智能電網的新型網絡通信系統。
【文檔編號】H04L12/24GK104144067SQ201310167280
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月8日 優先權日:2013年5月8日
【發明者】宋運團, 李根元, 王永輝, 孫曉明, 歐陽默 申請人:珠海優特電力科技股份有限公司