[發(fā)明專利]一種子模塊地址學(xué)習(xí)方法及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110160306.3
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112994930A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李彥;蔡菠;許宗光;趙玉燦;劉井密;李響;汪濤
• 申請（專利權(quán)）人: 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: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L29/12
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本發(fā)明公開一種子模塊地址學(xué)習(xí)方法，適用于多電平換流器控制系統(tǒng)中，由一臺閥基控制器與多個子模塊組成的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中子模塊地址學(xué)習(xí)。子模塊地址與其在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的位置對應(yīng)，各子模塊通過接收環(huán)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)幀確定本子模塊地址，閥基控制器通過接收到的幀信息確認子模塊地址學(xué)習(xí)的完成情況。環(huán)網(wǎng)內(nèi)有一個子模塊退出運行不影響其他正常子模塊地址學(xué)習(xí)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及多電平換流器控制系統(tǒng)中子模塊地址學(xué)習(xí)方法及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

柔性直流輸電技術(shù)是基于全控器件的新一代直流輸電技術(shù)，具有有功無功獨立調(diào)節(jié)、無換相失敗、運行方式靈活的特點。在新能源并網(wǎng)、直流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、弱系統(tǒng)供電等方面具有突出優(yōu)勢。模塊化多電平換流器系統(tǒng)是當前柔性直流輸電系統(tǒng)的主要解決方案。其中，閥基控制器(Valve Based Controller，VBC)為主控設(shè)備，子模塊(Sub-module Controller，SMC)為執(zhí)行機構(gòu)。系統(tǒng)電壓等級越高，子模塊數(shù)量越多；同時，為了獲取更好的諧波特性并為系統(tǒng)提供足夠的冗余度，換流器一般由多個SMC級聯(lián)構(gòu)成，單個橋臂級聯(lián)的SMC數(shù)量就可以超過200，三相六個橋臂的SMC數(shù)量則更加龐大。VBC需要通過通信網(wǎng)絡(luò)與所有的子模塊進行通信，如采用VBC與SMC點對點的通信方式，VBC的通信端口密度極高，會帶來顯著的硬件設(shè)計風(fēng)險和散熱問題。

VBC與SMC組成環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓撲，可以大大減少VBC的通信端口數(shù)量，但由于每個子模塊控制器具有相同的硬件與軟件配置，而在實際的多電平換流器控制系統(tǒng)中正常運行過程中，閥基控制器需要識別每個子模塊并實施獨立控制，因此需要為每個子模塊分配可區(qū)分的地址。

當前VBC與SMC組成環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓撲的情況下，主要采取以下兩種方式實現(xiàn)為子模塊地址設(shè)置：

1、根據(jù)子模塊在網(wǎng)絡(luò)中的位置，并將地址寫入子模塊內(nèi)部的非易失性存儲器中，以人工方式離線的為子模塊分配地址。這種方式會導(dǎo)致巨大的工作量，且不能避免人工操作出錯的風(fēng)險。且子模塊一般安裝在閥塔上，

需要高空作業(yè)，有導(dǎo)致人身安全事故的隱患。

2、通過設(shè)置撥碼開關(guān)或跳線的方式為子模塊分配地址，這種方法需要將撥碼或者跳線從子模塊的控制電路部分引出至整個模塊的外殼方能實現(xiàn)操作，而子模塊工作在電壓等級較高的一次側(cè)，電磁環(huán)境復(fù)雜，這種做法會導(dǎo)致子模塊易受外部干擾，具有可靠性風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種多電平換流器控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中在線分配子模塊地址的方法，在系統(tǒng)中各設(shè)備上電后，環(huán)網(wǎng)內(nèi)的子模塊自動完成地址學(xué)習(xí)過程，提高多電平換流器控制系統(tǒng)的自動化程度。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N子模塊地址學(xué)習(xí)方法，應(yīng)用于模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中，所述通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備包括閥基控制器VBC及N個子模塊控制器SMC，分別為SMC-1至SMC-N，N為正整數(shù)。VBC與SMC各至少包含2對通信端口，VBC與SMC-1至SMC-N依次連接形成兩個獨立的單向環(huán)網(wǎng)；VBC連接環(huán)網(wǎng)的兩對通信端口中，連接SMC-1的稱為小端通信端口，連接SMC-N的稱為大端通信端口；從VBC小端通信端口經(jīng)SMC-1至SMC-N的通訊方向稱為第一通訊方向，從VBC大端通信端口經(jīng)SMC-N至SMC1的通訊方向稱為第二通訊方向；所述兩個獨立的單向環(huán)網(wǎng)，一個沿第一通訊方向傳遞信息稱為第一環(huán)網(wǎng)，另一個沿第二通訊方向傳遞信息，稱為第二環(huán)網(wǎng)。VBC從小端通信端口和大端通信端口分別發(fā)送攜帶不同地址信息的控制命令幀。SMC根據(jù)接收到的幀中地址信息確定本子模塊地址，并發(fā)送本SMC的狀態(tài)信息幀以及向下游轉(zhuǎn)發(fā)接收到的幀。VBC根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)幀中的地址信息確認子模塊地址學(xué)習(xí)的完成情況。

進一步地，環(huán)網(wǎng)內(nèi)SMC的數(shù)量N預(yù)先確定，SMC與VBC在環(huán)網(wǎng)中的相對位置即為SMC的地址，其地址范圍為從1到N。