[發(fā)明專利]一種上位機(jī)與閥基控制電子設(shè)備之間的通信接口方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110053829.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112865162B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫幫新;任成林;胡雨龍;周競宇;彭玉培;胡兆慶;張君君;董云龍;盧宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J13/00;H04B10/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種在模塊化多電平換流器控制設(shè)備中，上位機(jī)與閥基控制電子設(shè)備之間通信接口方法，采用高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)，由上位機(jī)控制設(shè)備輸出HDLC第一路以及第二路脈沖信號到閥基控制電子設(shè)備，以及上位機(jī)控制設(shè)備接收來自閥基控制電子設(shè)備的HDLC第三路信號，這三路傳輸信號無序并行通過多模光纖物理介質(zhì)。其中第一、三路傳輸信號通信方式均采用IEC60044?8協(xié)議。閥基控制電子設(shè)備和上位機(jī)控制設(shè)備均采用冗余配置。本發(fā)明滿足大量脈沖出口的閥基控制電子設(shè)備接口需求，同時滿足模塊化多電平換流器運(yùn)行所需的控制功能方面需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備接口技術(shù)，特別涉及一種柔性直流傳輸系統(tǒng)中上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備與閥基控制電子設(shè)備(VBC-Valve Base Control)之間的通信接口方法。

背景技術(shù)

柔性直流輸電是一種采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)全控器件構(gòu)成電壓源型換流閥，進(jìn)行直流輸電傳輸?shù)姆绞剑K化多電平(MMC-Multi-levelmodular Converter)方式構(gòu)成的換流閥即是其中一種。將整個柔性直流系統(tǒng)控制劃分為兩層，閥基控制層和上位機(jī)控制設(shè)備層，其中，閥基控制電子設(shè)備負(fù)責(zé)換流閥脈沖產(chǎn)生、觸發(fā)控制和模塊故障檢測，上位機(jī)控制設(shè)備控制直流傳輸系統(tǒng)有功、無功功率，以及交直流電壓。

系統(tǒng)控制功能的劃分關(guān)系到設(shè)備的接口方式，功能劃分明確對縮小設(shè)備故障排查范圍和提高設(shè)備可利用率有著重要意義。現(xiàn)有的傳統(tǒng)直流輸電設(shè)備中，換流閥為晶閘管構(gòu)成的十二脈動橋方式，僅需要十二組脈沖，上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備與閥基控制電子設(shè)備之間接口的方法是：將脈沖產(chǎn)生和觸發(fā)控制功能分配到上位機(jī)控制設(shè)備中，通過金屬把座電氣連接的方式將產(chǎn)生的十二組脈沖直接送脈沖分配單元設(shè)備，再由脈沖分配單元設(shè)備將收到的脈沖分配到換流閥，在脈沖組數(shù)較少時，這是一種有效的方式。

現(xiàn)有的接口方法的不足之處：換流閥需要的脈沖組數(shù)增加至幾十甚至一百以上時，現(xiàn)有的直流傳輸系統(tǒng)上位機(jī)控制設(shè)備不足以提供如此多脈沖出口。而在新型的模塊化多電平柔性直流的換流閥中，正是需要數(shù)量眾多脈沖出口，當(dāng)前傳統(tǒng)直流輸電控制中的上位機(jī)控制設(shè)備已經(jīng)不能滿足要求，需要專門的閥基控制電子設(shè)備提供大量脈沖出口，并且在上位機(jī)控制設(shè)備和該閥基控制電子設(shè)備之間采用全新的接口方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種上位機(jī)控制設(shè)備和閥基控制電子設(shè)備之間通信接口的方法，可應(yīng)用于模塊化多電平柔性直流傳輸控制系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)通信需求。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種上位機(jī)與閥基控制電子設(shè)備之間的通信接口方法，適用于模塊化多電平換流器的控制設(shè)備，所述通訊接口至少包括三路信號傳輸通道，通訊鏈路層采用高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC協(xié)議，所述三路信號傳輸通道中的信號傳輸無序并行通過多模光纖物理介質(zhì)進(jìn)行；其中：

第一路傳輸信號包括：六個橋臂控制命令、換流閥充電標(biāo)識、旁通晶閘管命令、換流閥閉鎖信號，傳輸方向?yàn)閺纳衔粰C(jī)到閥基控制電子設(shè)備；

第二路傳輸信號包括：上位機(jī)運(yùn)行/備用的工作狀態(tài)脈沖信號，傳輸方向?yàn)閺纳衔粰C(jī)到閥基控制電子設(shè)備；

第三路傳輸信號包括：閥基控制電子設(shè)備返回的跳閘信號、請求切換信號、報警以及六個橋臂的電壓和，傳輸方向?yàn)閺拈y基控制電子設(shè)備到上位機(jī)。

進(jìn)一步地，上位機(jī)與閥基控制電子設(shè)備之間通過光纖通訊接口板卡以及多模光纖進(jìn)行通訊，所述光纖通訊接口板卡是專用于IEC60044-8協(xié)議光纖通訊的硬件板卡。

進(jìn)一步地，第一路信號傳輸通道的構(gòu)成為：每個橋臂采用的閥基控制電子設(shè)備數(shù)量為N個(N＝1，2，3，...)，上位機(jī)側(cè)相應(yīng)采用N塊光纖通訊接口板卡；每塊光纖通訊接口板卡輸出六路光信號，分別接到六個橋臂的相應(yīng)閥基控制電子設(shè)備，每塊光纖通訊接口板卡連接的光纖數(shù)量為6。