[发明专利]一种大容量电力电子装置交换分布式控制系统

说明书

本发明提供了一种大容量电力电子装置交换分布式控制系统，包括若干个能量流装置、单能量装置控制系统和核心控制机柜；每个能量流装置均对应配置有单能量装置控制系统；所述单能量装置控制系统与核心控制机柜相互通信；所述单能量装置控制系统用于接收来自核心控制机柜的指令，并根据接收到的指令执行针对对应的能量流装置的控制操作并收集对应的能量流装置的状态信息；所述单能量装置控制系统将收集到的能量流装置的状态信息反馈至核心控制机柜；核心控制机柜接收来自单能量装置控制系统的能量流装置的状态信息，并根据能量流装置的状态信息生成指令下发至单能量装置控制系统。本发明增强大功率电力电子装置自动化生产水平和灵活性。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种大容量电力电子装置交换分布式控制系统。

背景技术

由于集中式计算具有巨大的功耗及成本，分布式计算得到了长足的发展。随着通信和网络技术突破性发展，在很多行业都可以看到分布式去中心化的影子，分布式去中心化思想符合当今科技发展的大趋势。分布式控制在大功率复杂电力电子装置中也具有应用前景。随着电力电子装置不断地向智能化和数据驱动发展，引入了越来越多的数据接口，集中式控制下的大容量电力电子装置控制器接口数量和接口类型繁多，增加了高可靠运行和自动化生产的难度与成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种大容量电力电子装置交换分布式控制系统，以解决集中式控制存在的问题，减少电力电子装置线缆量，提高可靠性，增强大功率电力电子装置自动化生产水平和灵活性。

本发明采用的技术方案是：一种大容量电力电子装置交换分布式控制系统，包括若干个能量流装置、单能量装置控制系统和核心控制机柜；每个能量流装置均对应配置有单能量装置控制系统；所述单能量装置控制系统与核心控制机柜相互通信；所述单能量装置控制系统用于接收来自核心控制机柜的指令，并根据接收到的指令执行针对对应的能量流装置的控制操作并收集对应的能量流装置的状态信息；所述单能量装置控制系统将收集到的能量流装置的状态信息反馈至核心控制机柜；核心控制机柜接收来自单能量装置控制系统的能量流装置的状态信息，并根据能量流装置的状态信息生成指令下发至单能量装置控制系统。

上述技术方案中，所述核心控制机柜包括基础层和应用层，所述基础层接收来自单能量装置控制系统的能量流装置的状态信息并将接收到的能量流装置的状态信息进行处理后发送至应用层；所述应用层基于接收到的经过处理的能量流装置的状态信息执行电力电子装置核心控制算法的计算以及与上级系统的数据交互以生成控制指令并发送至基础层；所述基础层接收来自应用层的控制指令并进行处理分析从而生成针对指定能量流控制装置的指令，并将所述指令发送至对应的单能量装置控制系统。

上述技术方案中，所述核心控制机柜还包括维护层，所述维护层由冗余的控制维护计算机组成，用于接收外部输入的控制指令并基于控制指令部署应用层的计算任务和计算资源，还用于通过接收来自应用层和基础层的运行数据对应用层和基础层进行健康状态检测和故障切除。

上述技术方案中，所述单能量装置控制系统包括若干个核心关键从控制器、若干个普通从控制器和SRIO交换机；每个核心关键从控制器和普通从控制器分别用于实现对能量流装置中某个指定的功能模块的控制和状态信息收集；所述核心关键从控制器根据核心控制机柜下发的指令执行对应的能量流装置中核心关键模块的控制和状态信息收集；所述核心关键模块是指实时性要求高，事关装置安全运行和关键参数实现的功能模块；所述普通从控制器用于根据核心控制机柜下发的指令执行对应的能量流装置中核心关键模块的控制和状态信息收集；任意一个核心关键从控制器通过SRIO交换机与核心控制机柜以及其所在的单能量装置控制系统中其他核心关键从控制器进行数据交互；任意一个普通从控制器通过CAN总线与其所在的单能量装置控制系统中其他普通从控制器进行数据交互；所述CAN总线通过网关接入SRIO交换机；任意一个普通从控制器通过CAN总线、网关和SRIO交换机与核心控制机柜进行数据交互。