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基于能源控制器的多类型能源设备信息接入系统的研究 本文研究了一种适用于空调、照明、配电设备、光伏、储能、充电桩及各种工业用电机器设备等多类型能源设备的信息接入系统，为能源物联网的建设提供了切实可行的解决方案，为新型数字技术在能源领域的应用提供了有力支撑。 一、能源控制器 能源控制器是与 CPS 或能源采集终端进行数据交互，并进行数据处理、存储，同时能与省级平台进行数据交互的智能装置。能源控制器对上提供 4G、5G 和专网通信接口，采用 IEC104 协议、MQTT 和 698.45 协议将 CPS 或能源采集终端采集的数据上送到省级智慧能源服务平台。对下接口，除提供网络接口和 RS485 接口外，采用“即插即用”的设计理念，将各种不同类型的硬件接口，设计成不同的扩展模块，并提供统一的总线供扩展接入。扩展接口的类型包括：CanBUs， PROFIBUS，HPLC 宽带载波，ZigBee，LORA，IO（包括数字量输入、输出，模拟量输入输出），光纤等。并且能源控制器还提供了对 OPC、BACnet、电总协议、IEC61850 等规范的支持。 二、能源采集终端接入方式 不同类型能源设备的信息内容、数据形式、通信方式以及通信距离相差甚远，能源采集终端可利用各种通信扩展单元将不同类型能源设备信息统一接入能源控制器，实现不同类型能源设备信息的接入。各种扩展单元如下： 1. HPLC 宽带电力载波扩展单元 HPLC 宽带电力载波转换模块支持网口、RS485(modbus 协议)串口等多协议数据在任意两芯线，如双绞线、同轴电缆、直流电线、交流电线、平行线、电梯随行电缆等进行高速率远距离传输，点对点最远传输距离可达 500 米，最大物理层速率达到 240Mbps。载波转换模块分为主机和分机，通过设备的主从拨码开关可方便设置。支持一对一和一对多点的网络设备组网，数据加密高速透传。集成高压隔离，防浪涌保护，适用在高压电缆上通信。 二、能源设备接入要求 能源设备接入要求以信息接入省级智慧能源平台为例，通过能源控制器实现 CPS（信息物理系统）数据接入，通信架构如图 1 所示。CPS 数据流分为采集数据流、控制数据流和档案数据流三类：采集数据流包括用户侧电、水、气、热等能源数据；控制数据流包括用户侧控制策略及配电系统、光伏系统、中央空调系统等用户侧可控设备的遥调、遥控、遥测、遥信；档案数据流包括用户侧各类监控设备的档案数据。 三、能源控制器逻辑框架 能源控制器可以实现低速的串行总线、现场总线网络和高速以太网之间的互联，构建出高速、可靠、开放的通信网络；可以运行各种控制策略，实现削峰填谷、需求响应、计划管理等控制策略；可以对现场系统的运行状况进行监控，对上级控制系统起到通讯管理的作用。作为通信网与现场设备之间的控制设备，承担接口匹配（485、现场总线、LAN 网等互相转换）和规约转换、数据监控、策略控制等任务。 四、结论 本文研究了一种适用于空调、照明、配电设备、光伏、储能、充电桩及各种工业用电机器设备等多类型能源设备的信息接入系统，为能源物联网的建设提供了切实可行的解决方案，为新型数字技术在能源领域的应用提供了有力支撑。