一种储能系统全站升级的方法及系统与流程

本发明涉及新能源电力系统储能，尤其涉及一种储能系统全站升级的方法及系统。

背景技术：

1、储能站通常由多个集装箱组成，每个集装箱内设有多台能量交换机，每台能量交换机下挂多个能量集线器，每个能量集线器下挂多个能量网卡和能量采集单元，同时每台能量交换机下挂接一台能量适配器。能量交换机、能量集线器、能量网卡、能量采集单元和能量适配器共同构成储能系统的数据采集与控制网络，其嵌入式程序在运维过程中均需要进行升级维护。

2、出于网络安全考虑，每个集装箱内能量交换机之间的网络为独立的局域网，与全站网络相互隔离，能量交换机及其下挂设备无法直接访问全站局域网或外网，只有上层的数据交换网关位于全站局域网上，并可连接外网。

3、现有储能系统设备程序升级方式存在以下缺点：

4、1、由于集装箱网络隔离，维护人员只能逐一进入各集装箱局域网，本地接入能量交换机逐台升级设备，全站升级工作量大、耗时长；

5、2、设备种类多，不同类型设备的升级协议、数据帧格式和分包大小各不相同，人工升级易错选程序、错发命令；

6、3、升级程序由维护终端串行地逐台下发到各设备，无法利用全站网络的并行能力，升级效率低。

7、基于此，本发明提供一种储能系统全站升级的方法及系统。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种储能系统全站升级的方法及系统，通过数据交换网关的ftp服务将升级程序并行下发到各集装箱的能量交换机，由能量交换机自动识别程序类型并向下挂设备下发相应的升级命令，实现全部类型设备的全站自动升级。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种储能系统全站升级的方法，包括以下步骤：

4、s1、数据交换网关通过文件传输服务，将各集装箱对应的升级程序并行下载到相应集装箱的能量交换机的升级文件目录中；

5、s2、能量交换机进行升级预检，扫描升级文件目录，按预设的文件命名规则匹配识别升级类型，从文件名中提取版本信息生成升级版本号，并读取升级文件计算整文件校验值与数据帧总帧数；

6、s3、能量交换机进入升级模式；

7、s4、能量交换机按照升级类型下发升级命令，包括：

8、若升级类型为能量交换机本机升级，则能量交换机将升级文件移动至相应系统目录并重启自身；

9、若升级类型为从设备升级，则能量交换机根据该设备类型所对应的协议，生成包含开始帧、数据帧和结束帧的三阶段升级帧序列，并通过集装箱局域网广播发送至从设备；其中，从设备包括能量集线器、能量适配器、能量网卡或能量采集单元中的至少一种；

10、s5、开始帧携带升级版本号、文件总长度、整文件校验值和包大小，从设备接收开始帧后重启进入引导状态；能量交换机按包大小将升级文件分帧，并按序号依次发送数据帧，全部数据帧发送完毕后发送结束帧，从设备校验整文件后烧录完成升级；

11、s6、从设备升级完成后，能量交换机重启自身，完成全站升级。

12、进一步地，在s1中，维护终端将各集装箱对应的升级程序上传至数据交换网关的文件传输服务目录，所述数据交换网关分别与各集装箱的能量交换机建立文件传输服务连接并行下载；各集装箱的能量交换机的升级文件目录相互独立；所述升级文件目录不存在时，所述能量交换机创建升级文件目录。

13、进一步地，所述预设的文件命名规则为：能量集线器升级文件的文件名包含集线器设备类型码、日期和版本号；能量适配器升级文件的文件名包含型号、日期和版本号；能量网卡升级文件和能量采集单元升级文件的文件名均包含日期和版本号；能量交换机升级文件为升级脚本文件；交换机配置升级文件为配置文件。

14、进一步地，所述生成升级版本号包括：按照所述升级类型所对应的字节长度，将从文件名中提取的设备类型标识、设备类型码、日期和版本号中的至少一项按位编码，生成所述升级版本号；其中，不同升级类型所对应的字节长度互不相同。

15、进一步地，所述从设备类型所对应的包大小按从设备类型设定，且不同从设备类型所对应的包大小满足能量集线器的包大小大于能量采集单元的包大小。

16、进一步地，所述开始帧、数据帧和结束帧均包括广播帧头、长度域、命令域和校验域；不同设备类型采用不同的命令标识；开始帧与结束帧使用相同命令标识并以升级标志值区分；数据帧使用与开始帧不同的数据帧命令标识。

17、进一步地，能量交换机发送开始帧后，延时等待从设备重启；且对于能量集线器，所述能量交换机在延时等待期间重发一次开始帧，并延长对能量集线器的延时等待时长；相邻两个数据帧之间的发送间隔可调。

18、进一步地，所述升级预检包括：系统处于在线直连运行状态时禁止升级并上报故障码；所述总帧数为文件总长度除以包大小，且不能整除时商加一；数据帧发送过程中按已发帧数与总帧数比例实时计算并上报升级进度。

19、进一步地，所述方法还包括故障处理：升级文件无法打开、文件类型不支持、开始帧/数据帧/结束帧无应答时，能量交换机置相应故障码，结束本次升级并回到空闲状态；

20、所述升级文件读取完成后清空升级文件目录。

21、一种储能系统全站升级的系统，用于实现上述的一种储能系统全站升级的方法，包括数据交换网关以及多个集装箱，各集装箱内设有能量交换机，所述能量交换机下挂有从设备，所述从设备包括能量集线器、能量网卡、能量采集单元和能量适配器中的至少一种；同一集装箱内各能量交换机之间的网络为独立局域网并与全站网络相互隔离，所述数据交换网关位于全站局域网并连接各集装箱的能量交换机；

22、所述数据交换网关，用于通过文件传输服务，将各集装箱对应的升级程序并行下载至相应集装箱的能量交换机的升级文件目录，各所述集装箱的下载通道相互独立；

23、所述能量交换机，用于扫描所述升级文件目录，按预设的文件命名规则匹配升级文件，并根据匹配到的升级文件的文件名确定升级类型、生成升级版本号，且读取升级文件以计算得到整文件校验值和数据帧总帧数；进入升级模式；按升级类型下发升级命令；以及，在从设备升级完成后重启自身。

24、综上所述，与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：

25、（1）通过数据交换网关的全站局域网和文件传输服务并行下发程序，解决了集装箱局域网隔离导致能量交换机及其下挂设备无法获取升级程序的问题，实现全站统一升级；

26、（2）能量交换机按文件命名规则自动识别升级类型并自动下发相应升级命令，解决了人工逐台升级易出错的问题；

27、（3）三阶段广播升级帧序列与整文件crc校验机制，解决了升级过程中数据错误和漏检的问题；

28、（4）并行下载与集装箱内广播升级同时进行，大大缩短了全站升级时间；

29、（5）利用数据交换网关作为唯一对外通路，通过ftp协议将各集装箱的升级文件并行穿透下载至各能量交换机的本地目录，再在集装箱局域网内由能量交换机作为升级代理，根据文件名自动识别设备类型并映射对应的帧格式与分包大小，通过广播方式向下挂设备发送“开始-数据-结束”三阶段升级帧序列，利用整文件crc校验确保数据完整性，从而实现全站设备的无人化批量并行升级。