[發明專利]基于多通道串行通訊的鏈式SVG故障分級容錯處理方法

有效

• 申請號: 201410593708.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104391756B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 楊立軍;楊婷;楊志;鄒積勇;毛宇陽;季石斌;吳新兵
• 申請（專利權）人: 威凡智能電氣高科技有限公司
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及SVG故障處理領域，尤其涉及一種基于多通道串行通訊的鏈式SVG故障分級容錯方法，及其適用的級聯鏈式功率變換系統。

背景技術

中高壓級聯鏈式SVG(static var generator)系統結構以及各部分協調穩定工作十分復雜。由于級聯單元模塊數目較多，系統出現故障的概率也隨之升高。以單元模塊舉例來說，若發生過壓、過溫等重故障，若保護不及時，將引起單個模塊驅動器件致命性的損壞。若系統出現過壓過流等重故障，若保護策略不完善，將可能導致較多單元模塊以及系統其他配件嚴重損壞，造成重大經濟損失。因此，中高壓級聯鏈式SVG系統的故障保護設計極其重要；

現有技術中，對于鏈式SVG故障處理一般由中央處理器統一監測處理，監測之后，處理不及時，中央處理器數據處理繁重，容易產生錯誤。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于多通道串行通訊的鏈式SVG故障分級容錯處理方法，該方法建立三級鏈式SVG故障容錯處理裝置，以DSP+FPGA作為核處理芯片，FPGA與多個單元模塊利用高可靠串行通訊協議進行通信，采用兩根單模光纖相連。將鏈式SVG系統的不同故障類型分三級進行處理，每個等級對應的故障處理權限具有科學合理的優先級。并且充分考慮到DSP可能出現跑飛的故障，失去控制作用，增加了DSP與FPGA的同步握手信號，采用FPGA監測同步握手信號的機制來使得該裝置具有容錯能力。

一種基于多通道串行通訊的鏈式SVG故障分級容錯處理方法，包括，

S01,建立三級鏈式SVG故障容錯處理裝置：三級鏈式SVG故障容錯處理裝置包括若干鏈式SVG單元模塊、DSP和FPGA，DSP和FPGA相連接，建立鏈式SVG故障分級容錯處理的中央處理器；

FPGA實現多通道串行通訊任務；

FPGA與鏈式SVG單元模塊進行光纖連接，均使用兩根單模光纖連接，采用串行通訊協議，完成對單元故障的解碼識別；

FPGA通過數據總線將IO口與DSP連接，進行命令與數據傳輸，由DSP實現對鏈式SVG故障統一處理，建立三級故障容錯處理裝置；

S02，鏈式SVG單元模塊對自身故障的自動檢測處理為三級鏈式SVG故障容錯處理裝置的第三級：

自身故障的自動檢測處理具體包括：鏈式SVG單元模塊對通過光纖接收到的信號進行高低電平時長甄別，時長超過一幀數據時，信號恒為高或低，則為通訊故障； 鏈式SVG單元模塊實時監測母線電壓數據，當母線電壓數據超過額定值時為單元過壓；當監測IGBT工作電流超過額定工作電流時則為驅動故障；當監測IGBT工作溫度大于設定溫度時則為過溫；監測到通訊故障、單元過壓、驅動故障和過溫，三級保護單元（鏈式SVG單元模塊的保護單元）封鎖輸出，同時把故障按位形式通過串行光纖傳輸給第二級進行處理。。

S03，FPGA對多個鏈式SVG單元模塊故障的并行處理位于鏈式SVG故障容錯處理裝置第二級：通過串行通訊協議對故障信息進行解碼，當串行數據位變為1時則認為數據位的對應位有故障，對所有鏈式SVG單元模塊的故障位檢測匯總，任何一個單元故障位為1時，FPGA對故障位進行一幀時間濾波，已保證不是誤讀，當濾波后故障信息依舊在，對所有鏈式SVG單元模塊發出封鎖驅動脈沖命令，同時將故障信息上傳至DSP；

S04，主控制器DSP對故障統一處理為鏈式SVG故障容錯處理裝置的第一級：FPGA通過IO口（輸入輸出接口）與DSP連接，設置DSP管腳為中斷管腳，當FPGA的IO由低變高時，DSP進入中斷，在中斷中進行故障信息讀取，封鎖DSP發送給所有鏈式SVG單元模塊的數據，同時控制中間繼電器分斷SVG入線斷路器，并給出報警信號，使故障指示燈閃爍。

S05，重故障分級容錯處理：FPGA接收到SVG在運行中發生的系統過流、過壓故障時，由FPGA首先對裝置發出封鎖脈沖命令，同時DSP通過重故障中斷處理，輸出斷路器跳閘命令，同時再次對所有單元發出封鎖驅動脈沖命令；

S06，DSP發生死循環故障處理：FPGA通過檢測DSP實時同步握手信號，判斷DSP工作狀態，若DSP發生死循環故障時，FPGA將對所有鏈式SVG單元模塊發出封鎖驅動脈沖命令并輸出斷路器跳閘命令；

S07，供電電源異常故障處理： FPGA對UPS和雙路220V供電電源進行監測，若監測到供電電源異常，FPGA將對所有鏈式SVG單元模塊發出封鎖驅動脈沖命令并輸出斷路器跳閘命令。