[實用新型]采用節點式拓撲方法控制的高壓電力電子裝置

有效

• 申請號: 201220008108.1
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN202615190U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 馬國良;李傳明
• 申請（專利權）人: 安徽長風電纜集團有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型涉及控制器領域，具體涉及一種采用節點式拓撲方法控制的高壓電力電子裝置。?

背景技術：

電力電子裝置的控制部分的主要由基于微電子技術的電子電路板組成，它能夠根據采集來的設備運行狀態信息及控制面板傳來的控制指令，發出相應的控制信息，用于控制整臺設備的運行。由于高壓電力電子裝置的運行環境復雜，狀態量繁多，通常的控制部分由多塊電子電路板構成，這些電路板出于抗干擾的需要集中放置在金屬殼體內。由于高壓電力電子裝置的體積較大，導致電子電路板中數據采集及控制部分距離它們的作用目標距離較遠，往往需要較長的信號線連接。高壓電力電子裝置在工作時會產生嚴重的電磁干擾，從而影響這些傳輸距離較遠的小信號的準確性及可靠性。?

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種分離式的、安裝靈活、通信可靠的控制器拓撲結構。?

為實現以上目的，本實用新型的技術方案為：??

采用節點式拓撲方法控制的高壓電力電子裝置，包括有多個功率單元模塊、信號板、控制板、通信板、電源板，所述控制板與電源板、多個功率單元模塊連接，其特征在于：所述控制板通過光纖與信號板、通信板進行通信，所述信號板集成有信息采集模塊、FPGA模塊、信息處理模塊、開關量控制模塊，所述通信板連接人機接口模塊。?

所述的采用節點式拓撲方法控制的高壓電力電子裝置，其特征在于：所述信息采集模塊采用高速AD芯片，所述開關量控制模塊采用繼電器，所述信息處理模塊采用高速DSP芯片，所述人機接口模塊采用外設豐富的ARM芯片，提供多種通信接口。?

本實用新型的工作原理是：?

信號板：負責設備狀態信息的采集和處理，以及設備開關量的傳遞；?

控制板：根據信號板采集到的設備信息控制設備的運行，并計算脈沖數據控?制功率單元的運行；?

通信板：整理信號板送來的設備信息，與外部設備進行通信，同時為本設備提供人機交互界面。?

信號采集部分使用高速AD芯片，在FPGA的控制下將設備運行時的模擬信息轉換為數字信息，加以處理后發送到人機接口模塊和信息處理模塊。開關量控制指通過繼電器對外部的電路開關進行控制，同時將外部的開關量信息收集起來傳遞給人機接口模塊和信息處理模塊。?

信息處理部分采用高速DSP芯片對信號采集板傳遞來的運行狀態信息進行分析，判斷出設備當前的運行狀態，同時根據人機接口模塊傳來的控制指令，發出控制信息控制設備的運行。?

人機接口模塊采用外設豐富的ARM芯片配合可編程邏輯器件提供多種通信接口，如：串行、以太網、光纖、液晶屏等。大大提高了人機交互的靈活性。?

本實用新型的優點是：?

通過集散控制和高速串行光纖通訊對于可靠性有兩個作用：?

1、電氣隔離：每個模塊之間均實現了電氣隔離，增強電氣抗干擾能力，避免互相電氣影響。即使在高壓側或低壓側有絕緣擊穿的情況下，由于有光纖隔離不至于導致其他部分也被絕緣擊穿。?

2、互相校驗：每個模塊功能相對獨立，對功能模塊可以進行相互校驗，相互監視，如果對方出現問題可以互相告知，獨立采取相應措施進行報警跳閘等操作。?

3、降低成本：通過集散控制，減小控制器的體積，不再需要集中用的控制器，也不需要集中控制時的體積比較大的背板；采用集散控制后對各種規格型號的控制電纜大大減少，相應的減少端子排，節省裝配時配線時間和現場連接電纜的時間；由于電纜接點減少，會大大降低故障率。??

附圖說明

圖1?為本實用新型的結構框圖。?

具體實施方式

采用節點式拓撲方法控制的高壓電力電子裝置，包括有多個功率單元模塊5、信號板3、控制板1、通信板2、電源板4，控制板1與電源板4、多個功率單元模塊5連接，控制板1通過光纖與信號板3、通信板2進行通信，信號板3集成有信息采集模塊7、FPGA模塊8、信息處理模塊9、開關量控制模塊10，通信?板2連接人機接口模塊6。?

信息采集模塊7采用高速AD芯片，所述開關量控制模塊10采用繼電器，信息處理模塊9采用高速DSP芯片，人機接口模6塊采用外設豐富的ARM芯片，提供多種通信接口。?