[發(fā)明專利]一種雙周期信息采集與處理輪流執(zhí)行的時序設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210535506.3
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103036404A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜喜瑞;謝敏華;高陽;王韌秋;湯廣福
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;中電普瑞電力工程有限公司;遼寧省電力有限公司大連供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙周期信息采集與處理輪流執(zhí)行的時序設(shè)計方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，基于全控型電力電子器件IGBT的各種電力電子電路已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于電力系統(tǒng)、機車牽引、航空航天等領(lǐng)域。隨著電力電子技術(shù)及材料、制造工藝的發(fā)展，IGBT器件的通流能力也越來越強，使其在直流輸電領(lǐng)域也得到重要的發(fā)揮空間，直接促進了柔性直流輸電技術(shù)的誕生和發(fā)展。與傳統(tǒng)的高壓直流輸電技術(shù)不同，柔性直流輸電換流器以由IGBT串聯(lián)構(gòu)成的高壓換流閥替代了晶閘管串聯(lián)換流閥，形成了電壓源型的柔性直流換流器。柔性直流輸電可以實現(xiàn)向遠距離的中小型孤立、弱負荷進行供電；可以進行獨立、準確、靈活的有功/無功功率控制，提高系統(tǒng)潮流傳輸?shù)慕?jīng)濟性和穩(wěn)定性；在潮流反轉(zhuǎn)時直流電壓極性不變，方便構(gòu)成多端直流輸電系統(tǒng)；在相聯(lián)系統(tǒng)短路時不增加系統(tǒng)的短路容量，有利于限制短路電流，阻止系統(tǒng)的故障擴散；可以提供無功支持和頻率控制，用于風(fēng)電場和分布式發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)有著特殊的優(yōu)勢；在相聯(lián)電網(wǎng)故障后能夠提供黑啟動電源，加快電網(wǎng)故障后的快速恢復(fù)能力；換流站占地面積相對于普通直流大為減小。

柔性直流輸電技術(shù)豐富的性能優(yōu)勢吸引了眾多科研技術(shù)人員投入到相關(guān)的研究及實踐工作中，其靈活的控制性能也使得柔性直流的控制保護方法和控制保護裝置成為了柔性直流技術(shù)的研究熱點。在基于模塊化多電平換流器拓撲結(jié)構(gòu)的柔性直流的控制中，對換流器子模塊內(nèi)部的控制保護是整個控制保護系統(tǒng)中一個非常重要的環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種雙周期信息采集與處理輪流執(zhí)行的時序設(shè)計方法，分層分段式的采集處理結(jié)構(gòu)解決了閥基控制設(shè)備對大規(guī)模子模塊信息的采集和處理能力限制的問題，雙周期輪流進行采集和處理思想，保證了龐大采集信息和處理的微秒級決策形成；采取雙周期實現(xiàn)，采集周期和處理計算周期輪流運行方式，使橋臂匯總控制整體橋臂的電壓平衡效果更為宏觀合理。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

提供一種雙周期信息采集與處理輪流執(zhí)行的時序設(shè)計方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：采集T1周期內(nèi)橋臂分段控制單元上送的分段閥信息；

步驟2：在T2周期內(nèi)對所采集的分段閥信息進行處理和綜合排序。

所述分段閥信息包括該分段所有子模塊的電壓和、旁路數(shù)、運行信息以及故障保護信息。

所述T1周期分為t1～t2時間段和t2～t3時間段；所述T2周期分為t3～t4時間段和t4～t5時間段。

所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1：t1～t2時間段內(nèi)，根據(jù)環(huán)流控制單元下發(fā)的調(diào)制信息，采用橋臂電壓平衡算法，形成各橋臂分段控制單元需要的調(diào)制量信息，并發(fā)送給各橋臂分段控制單元；

步驟1-2：t2～t3時間段內(nèi)，橋臂匯總控制單元分別采集各橋臂分段控制單元上送的分段閥信息，保證全部采集完畢；整理分段閥信息，匯總并上傳整個橋臂的分段閥信息和控制保護信息至環(huán)流控制單元。

橋臂匯總控制單元通過輪詢和標志位標注的方式，采集各橋臂分段控制單元上送的分段閥信息，確保收已采集的信息不重復(fù)接收，未采信息不漏掉。

所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：t3～t4時間段內(nèi)，根據(jù)環(huán)流控制單元下發(fā)的調(diào)制信息，采用橋臂電壓平衡算法，形成橋臂各分段控制單元需要的調(diào)制量信息，發(fā)送給各橋臂分段控制單元；

步驟2-2：t4～t5時間段內(nèi)，通過冒泡法對各橋臂分段控制單元的平均電壓進行排序，并整理分段閥信息，匯總并上傳整個橋臂的分段閥信息和控制保護信息至環(huán)流控制單元。

所述橋臂電壓平衡算法是對整個橋臂各分段的平均電壓進行宏觀控制，使各分段子模塊平均電壓盡可能的保持一致；通過橋臂電壓平衡算法得到各橋臂分段控制單元當(dāng)前周期需要調(diào)制的信息，分別發(fā)送給各橋臂分段控制單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.分層分段式的采集處理結(jié)構(gòu)解決了閥基控制設(shè)備對大規(guī)模子模塊信息的采集和處理能力限制的問題，雙周期輪流進行采集和處理思想，保證了龐大采集信息和處理的微秒級決策形成；

2.采取雙周期實現(xiàn)，采集周期和處理計算周期輪流運行方式，使橋臂匯總控制整體橋臂的電壓平衡效果更為宏觀合理；

3.雙周期時序?qū)ν肚袝r間、系統(tǒng)時序沒有任何影響，對電壓平衡效果和系統(tǒng)保護等沒有任何限制，而極大增強了系統(tǒng)的可靠性和可容錯性；