一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置和通信方法與流程

本發(fā)明屬于信息通信，特別涉及一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置和通信方法。

背景技術(shù)：

1、近年來分布式光伏呈高速增長態(tài)勢，海量分布式光伏設(shè)備接入電網(wǎng)后，其通常采用的互聯(lián)網(wǎng)遠程運維方式打通了內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)，意味著在原本封閉完備的電力網(wǎng)絡(luò)安全防護體系中開了無數(shù)細小的通道，一旦遭到外部批量控制，分布式光伏瞬間集體脫網(wǎng)，就會引起電網(wǎng)電壓、頻率發(fā)生越限，低頻低壓減負荷裝置動作，導(dǎo)致用電負荷大量切除，甚至造成大規(guī)模電網(wǎng)崩潰，嚴重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2、這類重大風(fēng)險產(chǎn)生的最主要原因是分布式光伏存在電網(wǎng)、客戶、集成商等多方通信及控制。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中接口轉(zhuǎn)換器直連的連接示意圖；在用戶側(cè)，往往利用通信棒通過互聯(lián)網(wǎng)對分布式光伏逆變器進行數(shù)據(jù)采集及控制，其指令權(quán)重與電網(wǎng)側(cè)對等，使得電網(wǎng)指令容易被覆蓋，不能對其進行完全控制，導(dǎo)致外部攻擊、指令篡改等風(fēng)險大幅增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置和通信方法。在不影響客戶正常發(fā)電收益的前提下，確保電網(wǎng)側(cè)指令擁有絕對控制權(quán)，確保電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全，防止惡意攻擊者下發(fā)惡意指令，讓分布式光伏瞬間集體脫網(wǎng)，引發(fā)電網(wǎng)安全事件。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，包括：控制器、多個通信接口和多個切換模塊；

4、所述控制器的信號輸入端與第一通信接口之間設(shè)置第一切換模塊；所述第一通信接口連接電網(wǎng)側(cè)設(shè)備；

5、所述控制器的第一信號輸出端與第二通信接口之間設(shè)置第二切換模塊；所述第二通信接口連接業(yè)主側(cè)設(shè)備；

6、所述控制器的第二信號輸出端與第三通信接口之間設(shè)置第三切換模塊；所述第三通信接口連接光伏逆變器；

7、所述控制器將第一通信接口設(shè)置為主端后，接收第一通信接口轉(zhuǎn)發(fā)的第一控制信號，根據(jù)第一控制信號利用第三切換模塊和第二切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷；所述從端鏈路為通訊棒對光伏逆變器進行數(shù)據(jù)采集及控制的通信鏈路；

8、或者，控制器接收第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口中任一接口轉(zhuǎn)發(fā)的第二控制信號，根據(jù)接收第二控制信號的時間確定主端設(shè)備，其中最先接收到的第二控制器信號對應(yīng)接口連接的設(shè)備為主端設(shè)備，主端設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷。

9、進一步的，所述控制器還用于監(jiān)聽從端鏈路，在監(jiān)聽到從端鏈路中發(fā)出不被信任的控制指令時，切斷相應(yīng)的從端鏈路。

10、進一步的，所述通信接口的數(shù)量等于切換模塊的數(shù)量。

11、進一步的，所述第一通信接口連接電網(wǎng)側(cè)設(shè)備具體為：

12、所述第一通信接口連接規(guī)約轉(zhuǎn)換器；

13、所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器通過電力傳輸網(wǎng)與電網(wǎng)側(cè)設(shè)備通信連接。

14、進一步的，所述第二通信接口連接業(yè)主側(cè)設(shè)備具體為：

15、所述第二通信接口連接通訊棒；

16、所述通訊棒通過無線通信網(wǎng)絡(luò)連接用戶側(cè)設(shè)備。

17、進一步的，所述第一通信接口包括rj45接口、usb接口、com接口和航空4針；

18、所述第二通信接口包括rj45接口、usb接口、com接口和航空4針；

19、所述第三通信接口包括rj45接口、usb接口、com接口和航空4針。

20、進一步的，所述第一切換模塊采用繼電器；所述第二切換模塊采用繼電器；所述第三切換模塊采用繼電器。

21、進一步的，所述第一切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本；所述第二切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本；所述第三切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本。

22、本發(fā)明還提出了一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信方法，采用一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，包括以下步驟：

23、控制器將第一通信接口設(shè)置為主端，接收第一通信接口轉(zhuǎn)發(fā)的第一控制信號；根據(jù)第一控制信號利用第三切換模塊和第二切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷；所述從端鏈路為通訊棒對光伏逆變器進行數(shù)據(jù)采集及控制的通信鏈路。

24、或者，控制器接收第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口中任一接口轉(zhuǎn)發(fā)的第二控制信號，根據(jù)接收第二控制信號的時間確定主端設(shè)備，其中最先接收到的第二控制器信號對應(yīng)接口連接的設(shè)備為主端設(shè)備，主端設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷。

25、進一步的，所述方法還包括：通過控制器監(jiān)聽從端鏈路，在監(jiān)聽到從端鏈路中發(fā)出不被信任的控制指令時，切斷相應(yīng)的從端鏈路。

26、
技術(shù)實現(xiàn)要素：
中提供的效果僅僅是實施例的效果，而不是發(fā)明所有的全部效果，上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：

27、本發(fā)明提出了一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置和通信方法，該裝置包括控制器、多個通信接口和多個切換模塊；控制器的信號輸入端與第一通信接口之間設(shè)置第一切換模塊；所述第一通信接口連接電網(wǎng)側(cè)設(shè)備；控制器的第一信號輸出端與第二通信接口之間設(shè)置第二切換模塊；所述第二通信接口連接業(yè)主側(cè)設(shè)備；控制器的第二信號輸出端與第三通信接口之間設(shè)置第三切換模塊；所述第三通信接口連接光伏逆變器；控制器將第一通信接口設(shè)置為主端后，接收第一通信接口轉(zhuǎn)發(fā)的第一控制信號，根據(jù)第一控制信號利用第三切換模塊和第二切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷；所述從端鏈路為通訊棒對光伏逆變器進行數(shù)據(jù)采集及控制的通信鏈路；或者，控制器接收第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口中任一接口轉(zhuǎn)發(fā)的第二控制信號，根據(jù)接收第二控制信號的時間確定主端設(shè)備，其中最先接收到的第二控制器信號對應(yīng)接口連接的設(shè)備為主端設(shè)備，主端設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷。基于一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，還提出了一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信方法。本發(fā)明主要在低壓分布式光伏場景下發(fā)揮作用，旨在保護電網(wǎng)資產(chǎn)安全，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)之間通道的有效隔離。

28、本發(fā)明采用主從(master-slave)模式，通過從主側(cè)master發(fā)送指令，能夠物理斷開或者打開從側(cè)slave通信信道，從而在不影響客戶正常發(fā)電收益的前提下，確保電網(wǎng)側(cè)指令擁有絕對控制權(quán)，確保電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全，防止惡意攻擊者下發(fā)惡意指令，讓分布式光伏瞬間集體脫網(wǎng)，引發(fā)電網(wǎng)安全事件。

技術(shù)特征：

1.一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，包括：控制器、多個通信接口和多個切換模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述控制器還用于監(jiān)聽從端鏈路，在監(jiān)聽到從端鏈路中發(fā)出不被信任的控制指令時，切斷相應(yīng)的從端鏈路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述通信接口的數(shù)量等于切換模塊的數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述第一通信接口連接電網(wǎng)側(cè)設(shè)備具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述第二通信接口連接業(yè)主側(cè)設(shè)備具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述第一通信接口包括rj45接口、usb接口、com接口和航空4針；

7.權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述第一切換模塊采用繼電器；所述第二切換模塊采用繼電器；所述第三切換模塊采用繼電器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，所述第一切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本；所述第二切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本；所述第三切換模塊采用實現(xiàn)信號切換的軟件腳本。

9.一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信方法，采用權(quán)利要求1至8任意一項所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信方法，其特征在于，所述方法還包括：通過控制器監(jiān)聽從端鏈路，在監(jiān)聽到從端鏈路中發(fā)出不被信任的控制指令時，切斷相應(yīng)的從端鏈路。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種主從式接口轉(zhuǎn)換通信裝置和通信方法，該裝置包括：控制器、多個通信接口和切換模塊；控制器與各通信接口間均設(shè)置切換模塊；第一通信接口連電網(wǎng)側(cè)設(shè)備；第二通信接口連業(yè)主側(cè)設(shè)備；第三通信接口連光伏逆變器；主從模式下控制器將第一通信接口設(shè)置為主端，接收第一通信接口轉(zhuǎn)發(fā)的第一控制信號，利用第三和第二切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷；從端鏈路為通訊棒對光伏逆變器對數(shù)據(jù)采集及控制的鏈路；競爭模式下控制器接收任一接口轉(zhuǎn)發(fā)的第二控制信號，最先接收到第二控制器信號對應(yīng)接口連接的設(shè)備為主端設(shè)備，主端設(shè)備根據(jù)相應(yīng)切換模塊實現(xiàn)從端鏈路的通斷。基于該方法，還提出了通信方法。本發(fā)明實現(xiàn)控制各網(wǎng)絡(luò)之間通道的有效隔離。

技術(shù)研發(fā)人員：徐明偉,晉飛,孫華忠,陳劍飛,王娟娟,劉明,劉堃,魏昌超,馮恩剛,王小亮,高振國,李國強,楊晶晶,楊君仁,張雙瑩,張鍇,黃博林,王云霄,趙麗娜,程興防,黃華,趙珂,宿連超,張文玉,徐亭亭,辛保江,張軍山
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30