[發明專利]一種三端口電力電子變壓器的集中控制器

在審

• 申請號: 201811258450.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109361317A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 吉宇;袁曉冬;費益軍;徐曉軼;李強
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M7/48
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

1.一種三端口電力電子變壓器的集中控制器，包括高壓端口、低壓直流端口和低壓交流端口，所述高壓端口包括n個功率模塊，n為大于等于2的整數，該n個功率模塊采用串聯的方式，所述高壓端口的每個所述功率模塊分別與高頻變壓器連接，所述高頻變壓器的輸出端通過雙向低壓整流器連接至所述低壓直流端口，所述低壓直流端口通過雙向低壓逆變器連接至所述低壓交流端口，其特征在于：還包括控制主機，每個所述功率模塊均配備兩個編解碼單元和一個校驗和控制信號分配單元；所述控制主機接收各個所述功率模塊傳輸過來的電壓和電流信號，完成主要控制任務，將未調制的控制信號傳輸給到各個功率模塊；所述控制主機與每個所述功率模塊之間采用兩路串行總線實現雙向通信，通過該雙向通信使所述控制主機與模塊之間進行信息交互；每個所述校驗和控制信號分配單元，將接收到的兩路控制信號進行對比和校驗，對正確的控制信號進行調制產生PWM控制信號送到所述功率模塊中的主電路，同時通過每個功率模塊所配備的編解碼單元將采集到的模擬和數字信號進行編碼并通過所述串行總線傳輸回所述控制主機。

2.根據權利要求1所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：所述控制主機采用復雜的控制電路，采用DSP+FPGA電路，或者采用工控機。

3.根據權利要求1所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：每個所述功率模塊，都配置一個分控制器，用于通信和調制，該分控制器采用小封裝DSP+CPLD的形式來實現。

4.根據權利要求1所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：所述兩路串行總線，采用異步串行通信方式，每一路發送和接收信號各使用一根光纖進行傳輸。

5.根據權利要求1所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：對每個所述功率模塊中需要通信的信息，按照實時性要求分為高實時要求信號和低實時要求信號，將模塊的實時電流值和控制量作為高實時要求信號，將實時電壓、功率作為低實時要求信號。

6.根據權利要求5所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：基于通信協議，所述控制主機與所有功率模塊之間建立一個同步時鐘，基于該同步時鐘，給所有功率模塊設計獨有的發送和接收數據的時間段，用于傳輸所述高實時要求信號，而低實時要求信號則在總線空閑時段發送。

7.根據權利要求6所述的三端口電力電子變壓器的集中控制器，其特征在于：每個所述功率模塊的高實時要求信號數據總寬度總共為50bit，按照100Mbps通信速率和100個模塊計算，刷新時間最高為50us。