一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統的製作方法

2023-09-17 09:34:55

本實用新型屬於電子通訊領域，涉及高壓靜止無功發生器(SVG)中的一個通訊環節，具體涉及一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統。

背景技術：

我國目前大力提倡綠色能源，SVG因其優勢成為了新能源發電必不可少的設備，但SVG通常工作在光伏、風電廠或電氣化鐵路等電能質量差的環境中，值得注意的是該環境諧波含量高，電壓波動大，這就需要控制系統對其做出快速反應。有的技術只採用兩路光纖信號進行數據信號傳輸，但需要數據和信號同時傳輸，速度較慢，一旦發生故障，閉鎖命令會有所延遲，無法快速進行閉鎖保護。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，公開了一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統，為了解決閉鎖命令存在延遲的問題，特設計SAFE、BLOCK兩路光纖將主控與模塊串聯起來，只進行解開脈衝/閉鎖脈衝指令傳輸，一旦發生故障，可立即閉鎖脈衝，放置故障擴大，保障設備安全。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統，包括：主控制板，光纖板和與主控制板連接的若干模塊控制板，所述主控制板上設置主控制板光纖通訊接口，所述主控制板光纖通訊接口分別與光纖板和模塊控制板連接；所述模塊控制板上設置模塊光纖通訊接口，所述模塊控制板之間依次通過模塊光纖通訊接口串聯，所述主控板通過主控制板光纖通訊接口與串聯的模塊控制板構成閉合迴路，所述光纖板與模塊光纖通訊接口連接。

進一步地，所述主控制板光纖通訊接口和模塊控制板光纖通訊接口分別包括TX光纖輸出接口、ST光纖輸入接口、SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口四個光纖通訊接口，其中TX光纖輸出接口和ST光纖輸入接口與光纖板連接，所述主控制板的BLOCK光纖輸出接口和SAFE光纖輸入接口分別與串聯後的模塊控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口連接。

進一步地，所述模塊控制板上設置LED指示燈。

進一步地，所述模塊控制板上的TX光纖輸出接口將直流側電壓值、驅動板故障信號和過溫信號數據發送至光纖板，所述光纖板將數據匯總到主控制板，主控制板將各個模塊控制板的脈衝信號發送到光纖板，通過光纖板將脈衝信號傳送到模塊控制板的ST光纖輸入接口。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型將六路光纖通訊改為四路光纖通訊，其中ST、TX兩路光纖完成模塊控制板與光纖板之間所有數據和指令的傳輸，SAFE、BLOCK兩路光纖與主控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口串聯形成閉環，這兩路光纖只進行解開脈衝/閉鎖脈衝指令的傳輸，一旦發生故障，可快速閉鎖脈衝，防止故障進一步擴大，同時可以優化模塊控制板的形狀和面積，方便安裝，降低成本。

附圖說明

圖1為本實用新型提出的一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統結構圖；

圖2為本實用新型提出的所述TX光纖輸出接口電路圖；

圖3為本實用新型提出的所述ST光纖輸入接口電路圖；

圖4為本實用新型提出的所述BLOCK光纖輸出接口電路圖；

圖5為本實用新型提出的所述SAFE光纖輸入接口電路圖；

圖6為本實用新型提供的一種實施例電路結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例描述本實用新型具體實施方式：

參見圖1，為本實用新型提出的一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統結構圖。

如圖1所示，一種SVG功率模塊快速閉鎖脈衝的通訊系統，包括：主控制板，光纖板和與主控制板連接的若干模塊控制板，所述主控制板上設置主控制板光纖通訊接口，所述主控制板光纖通訊接口分別與光纖板和模塊控制板連接；所述模塊控制板上設置模塊光纖通訊接口，所述模塊控制板之間依次通過模塊光纖通訊接口串聯，所述主控板通過主控制板光纖通訊接口與串聯的模塊控制板。

參見圖2至圖5，其中圖2為本實用新型提出的所述TX光纖輸出接口電路圖；圖3為本實用新型提出的所述SAFE光纖輸入接口電路圖；圖4為本實用新型提出的所述ST光纖輸入接口電路圖；圖5為本實用新型提出的所述BLOCK光纖輸出接口電路圖。

如圖2至圖5所示，主控制板光纖通訊接口和模塊控制板光纖通訊接口分別包括TX光纖輸出接口、ST光纖輸入接口、SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口四個光纖通訊接口，其中TX光纖輸出接口和ST光纖輸入接口與光纖板連接，所述主控制板的BLOCK光纖輸出接口和SAFE光纖輸入接口分別與串聯後的模塊控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口連接。

TX光纖輸出接口將模塊控制板的數據傳送至光纖板，其中包括直流電壓的採集數據、PWM脈衝狀態、欠壓狀態、一級過壓狀態、二級過壓狀態、一級過溫狀態、二級過溫狀態、驅動板故障狀態、本地閉鎖狀態等。ST光纖輸入接口接收來自光纖板的PWM脈衝波。

BLOCK光纖輸出接口將解開脈衝/閉鎖脈衝指令傳送至下一塊模塊控制板，SAFE光纖輸入接口接收來自上一塊模塊控制板的解開脈衝/閉鎖脈衝指令。解開脈衝/閉鎖脈衝指令是0/1的電平指令，當該指令為高電平時，解開脈衝；當該指令為低電平時，閉鎖脈衝。

進一步地，所述模塊控制板上設置LED指示燈。在每個模塊控制板上設置LED指示燈，對每個模塊控制板的運行狀態進行指示，當發生故障閉鎖時，通過LED指示燈可以判別故障點，便於後期維護。

進一步地，所述模塊控制板上的TX光纖輸出接口將直流側電壓值、驅動板故障信號和過溫信號數據發送至光纖板，所述光纖板將數據匯總到主控制板，主控制板將各個模塊控制板的脈衝信號發送到光纖板，通過光纖板將脈衝信號傳送到模塊控制板的ST光纖輸入接口。

本實用新型實施例中，將原六路光纖的傳輸信號(ST、TX、RX、FT、PL、PR)整合為兩路光纖(ST、TX)來傳送數據及指令；另加兩路光纖SAFE和BLOCK，將整機所有功率模塊與主控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口串聯起來形成閉環，只進行解開脈衝/閉鎖脈衝指令傳輸，可快速閉鎖脈衝。

其中，模塊控制板的TX光纖輸出接口將直流側電壓值、驅動板故障信號、過溫信號等數據發送至光纖板，光纖板將數據匯總至主控制板，主控制板計算出每個功率單元的脈衝信號，將其發送至光纖板，光纖將各個功率單元的脈衝信號返回至模塊控制板的ST光纖輸入接口。

主控制板的BLOCK光纖輸出接口與第一個模塊控制板的SAFE光纖輸入接口通過光纖連接，第一個模塊控制板的BLOCK光纖輸出接口與第二個模塊控制板的SAFE光纖輸入接口通過光纖連接，以此類推，直至最後一個模塊控制板的BLOCK光纖輸出接口與主控制板的SAFE光纖輸入接口通過光纖連接，形成閉環。主控制板發出「解開脈衝」指令，所有模塊控制板收到指令後將脈衝信號發送給模塊控制板，功率單元開始工作；主控制板發出「閉鎖脈衝」指令，所有模塊控制板收到指令後中斷脈衝信號的發送，功率單元停止工作。

上述方案中，模塊控制板的TX光纖輸出接口和ST光纖輸入接口完成模塊控制板與光纖板之間所有數據和指令的發送和接收，模塊控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口將整機所有功率模塊即模塊控制板，與主控制板的SAFE光纖輸入接口和BLOCK光纖輸出接口串聯起來形成閉環，只進行解開脈衝/閉鎖脈衝指令傳輸。

參見圖6，為本實用新型提供的一種實施例電路結構圖。

如圖6所示，主控制板的BLOCK光纖輸出接口接至C相最後一個模塊(CM42)的SAFE光纖輸入接口，CM42的BLOCK光纖輸出接口接至CM41的SAFE光纖輸入接口，依次接至CM1；由CM1的BLOCK光纖輸出接口接至BM42的SAFE光纖輸入接口，依次接至BM1；由BM1的BLOCK光纖輸出接口接至AM42的SAFE光纖輸入接口，依次接至AM1，AM1的BLOCK光纖輸出接口接回主控制板的SAFE光纖輸入接口，形成一個完整的閉環指令。當任何模塊有故障時，該閉環均會中斷，閉鎖整機脈衝。

本實用新型將六路光纖通訊改為四路光纖通訊，可以減少兩路光纖頭的電路部分，優化模塊控制板的形狀和面積，便於安裝，節省成本；其中ST、TX兩路光纖完成模塊控制板與光纖板之間所有數據和指令的傳輸，SAFE、BLOCK兩路光纖與主控制板的SAFE、BLOCK兩路光纖串聯形成閉環，這兩路光纖只進行解開脈衝/閉鎖脈衝指令的傳輸，一旦發生故障，可快速閉鎖脈衝，防止故障進一步擴大，同時可以優化模塊控制板的形狀和面積，方便安裝，降低成本。

上面結合附圖對本實用新型優選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。

不脫離本實用新型的構思和範圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本實用新型不限於特定的實施方式，本實用新型的範圍由所附權利要求限定。