[发明专利]一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置

权利要求书

1.一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述装置包括EtherCAT主站模块A、EtherCAT主站模块B、换流阀汇总主控模块A、换流阀汇总主控模块B、EtherCAT总线A、EtherCAT总线B和换流阀接口模块；

所述换流阀级控制装置连接主控制保护系统与子模块驱动板；

所述EtherCAT总线A连接EtherCAT主站模块A、换流阀汇总主控模块A及换流阀接口模块；

所述EtherCAT总线B连接EtherCAT主站模块B、换流阀汇总主控模块B及换流阀接口模块；

所述换流阀接口模块与EtherCAT总线A和EtherCAT总线B连接，换流阀接口模块通过EtherCAT总线A接收换流阀汇总主控模块A的控制信息，通过EtherCAT总线B接收换流阀汇总主控模块B的控制信息，将子模块的状态信息通过EtherCAT总线A传送给换流阀汇总主控模块A，通过EtherCAT总线B传送给换流阀汇总主控模块B。

2.如权利要求1所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述换流阀级控制装置通过控制光纤A、监控光纤A与主控制保护系统A相连接，控制光纤A采用HDLC协议，监控光纤A采用以太网协议。

3.如权利要求l所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述换流阀级控制装置通过控制光纤B、监控光纤B与主控制保护系统B相连接，主控制保护系统A与主控制保护系统B互为冗余备份。

4.如权利要求1所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述换流阀级控制装置通过光纤与每个换流阀子模块相连接，共两根光纤，一发一收，通讯协议采用串行同步全双工通讯，物理层采用曼彻斯特编码，一根光纤控制子模块投入、闭锁、旁路及提供同步信号；一根光纤回报电容电压、模块状态、断路器位置和晶闸管阀状态。

5.如权利要求1所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述EtherCAT主站模块包括DSP控制模块、上位机接口模块、CPLD控制模块、MAC控制模块、IO模块、EtherCAT从站接口模块；

所述上位机接口模块连接上位机，CPLD控制模块与IO模块用于接收处理同步信号，所述DSP控制模块、MAC控制模块、EtherCAT从站接口模块和EtherCAT总线依次连接。

6.如权利要求l所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置，其特征在于，所述换流阀汇总主控模块包括DSP控制模块、FPGA控制模块、光纤以太网接口模块、IO模块、光入光出接口模块和EtherCAT从站接口模块；

所述DSP控制模块根据接收到的控制信息及状态信息运行环流控制算法、桥臂平衡算法、电容电压平衡算法，将分析计算结果下发给各个换流阀接口模块，并根据子模块回报的状态信息，进行故障判断，根据故障等级进行相应的处理，将故障信息上传主控制保护系统，主控制保护系统根据这些信息做出相应的判断和动作；

所述FPGA控制模块通过EtherCAT从站接口模块接收和发送EtherCAT数据；通过光入光出接口模块接收主控制保护系统的控制信息，发送换流阀子模块的状态信息；对HDLC协议进行解析处理，将处理完的数据放入缓存，等待DSP控制模块处理；

所述光纤以太网接口模块用于DSP控制模块与监控光纤之间的连接，通过监控光纤将子模块状态信息上传给监控系统；

所述IO模块为换流阀汇总主控模块A与换流阀汇总主控模块B之间数据交换和相互监视的通道。

7.如权利要求1所述的一种用于柔性交流输电的换流阀级控制装置.其特征在于，所述换流阀接口模块包括FPGA控制模块、EtherCAT从站接口模块A、EtherCAT从站接口模块B和8个光纤接口模块；

所述光纤接口模块为换流阀子模块之间的通信接口，1个光纤接口模块对应一个换流阀子模块的检测通道和控制通道，每个换流阀接口模块上有8个光纤接口模块，可同时与8个换流阀子模块进行串行通信；

所述EtherCAT从站接口模块A与EtherCAT总线A的接口连接，EtherCAT从站接口模块B与EtherCAT总线B的接口连接。