[發明專利]一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置

有效

• 申請號: 201410669252.3
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104333205B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 田振清
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述裝置包括EtherCAT主站模塊A、EtherCAT主站模塊B、換流閥匯總主控模塊A、換流閥匯總主控模塊B、EtherCAT總線A、EtherCAT總線B和換流閥接口模塊；

所述換流閥級控制裝置連接主控制保護系統與子模塊驅動板；

所述EtherCAT總線A連接EtherCAT主站模塊A、換流閥匯總主控模塊A及換流閥接口模塊；

所述EtherCAT總線B連接EtherCAT主站模塊B、換流閥匯總主控模塊B及換流閥接口模塊；

所述換流閥接口模塊與EtherCAT總線A和EtherCAT總線B連接，換流閥接口模塊通過EtherCAT總線A接收換流閥匯總主控模塊A的控制信息，通過EtherCAT總線B接收換流閥匯總主控模塊B的控制信息，將子模塊的狀態信息通過EtherCAT總線A傳送給換流閥匯總主控模塊A，通過EtherCAT總線B傳送給換流閥匯總主控模塊B。

2.如權利要求1所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述換流閥級控制裝置通過控制光纖A、監控光纖A與主控制保護系統A相連接，控制光纖A采用HDLC協議，監控光纖A采用以太網協議。

3.如權利要求l所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述換流閥級控制裝置通過控制光纖B、監控光纖B與主控制保護系統B相連接，主控制保護系統A與主控制保護系統B互為冗余備份。

4.如權利要求1所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述換流閥級控制裝置通過光纖與每個換流閥子模塊相連接，共兩根光纖，一發一收，通訊協議采用串行同步全雙工通訊，物理層采用曼徹斯特編碼，一根光纖控制子模塊投入、閉鎖、旁路及提供同步信號；一根光纖回報電容電壓、模塊狀態、斷路器位置和晶閘管閥狀態。

5.如權利要求1所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述EtherCAT主站模塊包括DSP控制模塊、上位機接口模塊、CPLD控制模塊、MAC控制模塊、IO模塊、EtherCAT從站接口模塊；

所述上位機接口模塊連接上位機，CPLD控制模塊與IO模塊用于接收處理同步信號，所述DSP控制模塊、MAC控制模塊、EtherCAT從站接口模塊和EtherCAT總線依次連接。

6.如權利要求l所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置，其特征在于，所述換流閥匯總主控模塊包括DSP控制模塊、FPGA控制模塊、光纖以太網接口模塊、IO模塊、光入光出接口模塊和EtherCAT從站接口模塊；

所述DSP控制模塊根據接收到的控制信息及狀態信息運行環流控制算法、橋臂平衡算法、電容電壓平衡算法，將分析計算結果下發給各個換流閥接口模塊，并根據子模塊回報的狀態信息，進行故障判斷，根據故障等級進行相應的處理，將故障信息上傳主控制保護系統，主控制保護系統根據這些信息做出相應的判斷和動作；

所述FPGA控制模塊通過EtherCAT從站接口模塊接收和發送EtherCAT數據；通過光入光出接口模塊接收主控制保護系統的控制信息，發送換流閥子模塊的狀態信息；對HDLC協議進行解析處理，將處理完的數據放入緩存，等待DSP控制模塊處理；

所述光纖以太網接口模塊用于DSP控制模塊與監控光纖之間的連接，通過監控光纖將子模塊狀態信息上傳給監控系統；

所述IO模塊為換流閥匯總主控模塊A與換流閥匯總主控模塊B之間數據交換和相互監視的通道。

7.如權利要求1所述的一種用于柔性交流輸電的換流閥級控制裝置.其特征在于，所述換流閥接口模塊包括FPGA控制模塊、EtherCAT從站接口模塊A、EtherCAT從站接口模塊B和8個光纖接口模塊；

所述光纖接口模塊為換流閥子模塊之間的通信接口，1個光纖接口模塊對應一個換流閥子模塊的檢測通道和控制通道，每個換流閥接口模塊上有8個光纖接口模塊，可同時與8個換流閥子模塊進行串行通信；

所述EtherCAT從站接口模塊A與EtherCAT總線A的接口連接，EtherCAT從站接口模塊B與EtherCAT總線B的接口連接。