[发明专利]一种基于级联链式功率变换装置的光纤通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型光纤通信方法，及其适用的级联链式功率变换装置的光纤通讯方法。  

背景技术

对于多电平级联链式大功率变换器装置，其主控制板与单元模块控制板之间的通信系统是其整个控制系统的重要组成部分。传统级联链式功率变换装置光纤通信连接方式如图3所示，以6KV/4Mvar、3相8链STATCOM为例，控制板与24块单元控制板需48根不同长度的光纤线连接，48根光纤线都从控制板引出，使得走线复杂，需求光纤长度增多。为了减少控制板的接线难度，节约装置制造成本以及提高系统稳定性的角度出发，迫切需要一种简单安全，稳定可靠的通信方式。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型光纤通信方法，可适用于级联链式功率变换器的新型光纤通信方法，其特点在于：连接光纤数目较少，从而节约系统成本；广播发送方式与集中接收方式相结合，通讯方式稳定可靠、通用性以及可扩展性较强。

本发明为一种基于级联链式功率变换器的光纤通讯方法，原理示意图如图1所示，其中主控制板(1)与单元模块1(2)设置发送光纤(3)与接收光纤(4)，单元模块之间设置发送光纤(5)与接收光纤(6)，依次类推。控制板与单元模块间信息交互的基本方法为：控制板通过广播发送方式向单元模块发送信息，控制板通过集中接收方式接收单元模块信息。

根据本发明的所述的光纤通信方法，其主控制板通信控制策略为：将所有单元模块所需信息按照发送通信协议打包；将从前端单元模块接收的信息包按照接收通信协议解码。

根据本发明的所述的光纤通信方法，其单元模块控制板通信控制策略为：前端单元模块接收到主控板发送的信息包后，按照发送通信协议，从中提取出本单元所需信息，同时将信息包全部发送给下一单元模块；尾端单元模块N将信息打包后发送给单元模块N-1，单元模块N-1将本模块信息与单元模块N的信息共同打包后发送给单元模块N-2，以此类推，链式前端的单元模块1将包含所有单元模块信息打包发送至控制板。

根据本发明的所述的光纤通信方法，其控制板与单元模块间的光纤连接方法可分为两种：(1) 控制板可与每相前端单元模块分别连接，此时需要3根发送光纤、3根接收光纤；(2) 控制板可与其中某相前端单元模块连接，此时将所有链节单元视为一个整链进行通信。

根据本发明的所述的光纤通信方法，适用于多电平级联链式功率变换装置，如STATCOM、MVD等。

本发明的有益效果：连接光纤数目较少，从而节约系统成本；广播发送方法与集中接收方式相结合，通讯方式稳定可靠、通用性以及可扩展性较强。

附图说明

图1是光纤通讯方法原理示意图。

图2是8链STATCOM装置主电路拓扑图。

图3基于8链STATCOM装置的传统光纤连接方法示意图。

图4基于8链STATCOM装置的新型光纤连接方法示意图。

图5是光纤通讯方式数据帧格式示意图。

具体实施方式

以6KV/4Mvar、8链STATCOM为例，给出本发明具体实施方式示例。

 6KV/4Mvar、8链STATCOM主电路拓扑如图2所示，其中每相由8个独立H桥单元模块串联组成。装置主控制板采用DSP作为处理器，单元模块控制板采用FPAG作为处理器，其光纤连接方法如图3所示。将A相单元模块1作为前端单元模块，主控板与前端单元模块通过发送与接收光纤进行通信。

主控板向单元模块控制板发送的信息主要包括H桥左右臂驱动信号与封锁信号，按照图4所示的数据帧格式，主控制板将每个单元模块信息进行整理后，得到含有24个单元模块的数据包(亦即每个数据包含有24帧)，并周期性的向前端单元模块A1实时发送。当前端模块接收到数据包时，按照地址区分出本单元信息，并将数据包完整发送至下级单元模块，其他单元模块接收方法依次类推。

   每个单元模块需向主控制板反馈单元状态信息(如过压、欠压、过温等)。如图3所示，将C相单元模块8作为尾端单元模块，依然按照图4所示的数据帧格式，尾端单元模块将本单元状态信息进行整理后，发送至前级的单元模块C7；单元模块C7将本单元状态信息与单元模块C8信息整理合并后发送至C6，以此类推，最终单元模块A1向控制板发送的数据包内将含有24个单元模块的单元状态信息。控制板通过将接收到的数据包进行解码，从而得到各个单元模块的状态信息。

以上所述，仅为本发明的具体实施例。任何基于本发明的等效通讯策略变换，均属于本发明的保护范围。