一種鏈式svg功率子模塊接口裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置，采用模塊化結構，包括用于與上層控制系統通信連接的接口控制板和用于與設定數量的功率子模塊通信連接的一組對應的子模塊光纖收發板；接口控制板與用于進行光電信號轉換的一組對應的數據處理板連接，各數據處理板通過電接口與對應的子模塊光纖收發板連接。本發明的鏈式SVG功率子模塊接口裝置作為高壓大容量SVG的上層控制系統和功率子模塊之間的接口裝置，可以實現對鏈式SVG功率子模塊的實時控制和保護功能，與現有的高壓大容量鏈式SVG功率子模塊接口方法，本發明采用模塊化設計，使得與上層控制系統配置更加靈活，能夠滿足不同容量SVG工程項目需求。
【專利說明】一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種屬于電力電子【技術領域】，具體涉及一種鏈式SVG功率子模塊接口
>J-U裝直。
【背景技術】
[0002]基于大功率電力電子技術的柔性交流輸電系統技術廣泛應用于電力工業，對增強電力系統運行的穩定性和安全性、提供輸電能力和用電效率、節能及改善電能質量等方面發揮越來越重要的作用。靜止同步補償器(簡稱STSTC0M，國內常稱為靜止無功發生器，簡稱SVG)裝置的原理是將電壓源型逆變器VSC經過電抗器或者變壓器T并聯在電網上，通過調節逆變器交流側輸出電壓的幅值和相位，改變輸入系統的無功電流的幅值，達到迅速吸收或者發出無功功率的效果，實現快速動態調節無功的目的。
[0003]動態無功補償及諧波治理裝置SVG可針對波動負載進行快速有效的動態無功補償，對電壓波動及閃變、負荷不平衡、功率因數及諧波進行補償，在有效改善電能質量的同時，可取得明顯的節能降耗的效益。隨著我國跨區域電網建設的快速發展，電力系統的無功及動態電壓穩定問題日益凸顯，因此裝設高壓大容量SVG是有效的手段。
[0004]鏈式SVG需要大量的功率子模塊來提供所需的高壓大容量，并且各功率子模塊需要與上層控制系統進行通信連接。現有各功率子模塊與上層控制系統之間沒有標準的接口裝置，只能一一進行連接，不僅費時費力，還不便于擴展連接。因此，有必要提供一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置來實現大量功率子模塊與控制系統的快速準確連接。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置，以解決現有連接方法工作效率低的問題。
[0006]為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是:一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置，該接口裝置為模塊化結構，包括用于與上層控制系統通信連接的接口控制板和用于與設定數量的功率子模塊通信連接的一組對應的子模塊光纖收發板；所述接口控制板與用于進行光電信號轉換的一組對應的數據處理板連接，各數據處理板通過電接口與對應的子模塊光纖收發板連接。
[0007]該接口裝置內還設有一個冗余的接口控制板和一組對應的數據處理板。
[0008]所述接口控制板、數據處理板和子模塊收發板均設置于背板上；所述數據處理板通過背板與對應的子模塊收發板連接。
[0009]所述接口控制板上還設有數據監視接口。
[0010]所述接口控制板通過光纖與對應的數據處理板連接。
[0011]所述接口控制板分別用于通過獨立的光纖通道接收上層控制系統的同步信號和
主備信號。
[0012]所述接口控制板用于通過通信光纖與上層控制系統進行數據交互。[0013]本發明的鏈式SVG功率子模塊接口裝置作為高壓大容量SVG的上層控制系統和功率子模塊之間的接口裝置，可以實現對鏈式SVG功率子模塊的實時控制和保護功能，與現有的高壓大容量鏈式SVG功率子模塊接口方法，具有以下優點:
[0014](I)采用模塊化設計，使得與上層控制系統配置更加靈活，能夠滿足不同容量SVG工程項目需求；
[0015](2)采用雙系統冗余設計，大大提高了系統的可靠性；
[0016](3)與上層控制系統采用高速光纖通信接口連接，大大提高了通信速率，保證了控制系統的實時性；
[0017](4)通過獨立光纖通道接收上層控制系統的同步信號，實現本接口裝置與上層控制系統以及其他接口裝置之間的同步控制；
[0018](5)設置數據監視接口，用于觀測通信數據流，方便了系統的調試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明上層控制系統與功率子模塊的連接示意圖；
[0020]圖2是本發明接口裝置的原理圖；
[0021]圖3是本發明接口裝置實施例機箱的正面示意圖；
[0022]圖4是本發明接口裝置實施例機箱的背面示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。
[0024]如圖1所示，本發明的鏈式SVG功率子模塊接口裝置采用模塊化結構，只需通過光纖與上層控制系統和對應的各功率子模塊連接，采用統一的硬件設計，可根據工程實際需要靈活配置接口裝置的個數和裝置內部接口的數量，接口配置靈活且方便擴展，也方便功率子模塊的接入，能夠滿足不同容量SVG工程項目需求。
[0025]如圖2所示為本發明鏈式SVG功率子模塊接口裝置的原理圖，由圖可知，該裝置包括用于與上層控制系統光纖通信連接的接口控制板和用于與設定數量的功率子模塊通過光纖通信連接的一組對應的子模塊光纖收發板；接口控制板與用于進行光電信號轉換的一組對應的數據處理板連接，各數據處理板通過電接口與對應的子模塊光纖收發板連接。
[0026]該功率子模塊接口裝置采用AB雙系統冗余設計，即裝置內還設有一個冗余的接口控制板和一組對應的數據處理板，當一個系統工作時，另一系統處于熱備用狀態，當主動系統出現故障時，備用系統能夠實現無縫投入，大大提高了控制系統的可靠性。
[0027]接口控制板通過高速通信光纖與上層控制系統進行完成數據交互，通過獨立光纖通道接收上層控制系統的同步信號，實現了該接口裝置與上層控制系統及該接口裝置與其他接口裝置之間的同步控制，保證了數據傳輸的同步性；通過獨立光纖通道接收上層控制系統的主備信號，使得主動系統和備用系統的切換更加靈活。
[0028]接口控制板上還設有數據監視接口，用于觀測通信數據流，方便了系統的調試。
[0029]該接口控制裝置內設有用于供電的電源板；接口控制板、數據處理板、子模塊收發板和電源板均設置于背板上；數據處理板通過背板與對應的子模塊收發板連接；而接口控制板通過光纖與對應的數據處理板連接。[0030]該接口裝置機箱各個板卡的功能如下:
[0031]接口控制板:將匯總的功率子模塊的信息通過高速通信光纖傳輸至上層控制系統，同時將上層控制系統下發的信息傳輸給數據處理板；通過數據監視接口可以連接監控后臺，完成對上層控制系統下發信息以及功率子模塊上傳信息的同時監控；接收上層控制系統的主備信號，完成主動系統與備用系統的切換控制；接收上層控制系統的同步信號，保證系統控制的同步性。
[0032]數據處理板:接收所對應子模塊光纖收發板接收的對應功率子模塊信息,對功率子模塊信息進行匯總，并把匯總后的信息通過高速通信光纖傳輸至接口控制板。同時，接收接口控制板傳輸信息，并將接收的信息通過背板分發至子模塊光纖收發板。
[0033]子模塊光纖收發板:進行數據通信功能，設有光纖發送器、光纖接收器和LED指示燈。
[0034]背板:為控制板卡提供電源通路，為數據處理板和子模塊光纖收發板提供數據通信通道，為接口控制板和數據處理板提供信號通道。
[0035]電源板:為數據處理板、子模塊光纖收發板和接口控制板提供所需電源；采用雙電源設計，可以同時為雙系統供電。
[0036]下面以具體的實施例進行說明。
[0037]如圖3所示，本實施例的接口裝置機箱的正面包含A、B兩套系統，A系統包括接口控制板A對應的5個數據處理板Al?A5，B系統包括接口控制板B及對應的5個數據處理板BI?B5，所有板卡均安裝在背板上。其中，接口控制板A的各高速光纖通信收發接口通過5對高速收發通信光纖同時與數據處理板Al?A5的通信收發接口對應連接；接口控制板B的各高速光纖通信收發接口通過5對高速收發通信光纖同時與數據處理板BI?B5的通信收發接口對應連接。接口控制板A、B上均設有用于與上層控制系統連接的光纖通信收發接口和數據監視接口。
[0038]圖4中，功率子模塊接口裝置機箱的背面包含I塊電源板和18塊子模塊光纖收發板，所有板卡均安裝在背板上。數據處理板Al和數據處理板BI通過背板與1-4號子模塊光纖收發板進行數據交互；數據處理板A2和數據處理板B2通過背板與5-8號子模塊光纖收發板進行數據交互；數據處理板A3和數據處理板B3通過背板與9-12號子模塊光纖收發板進行數據交互；數據處理板A4和數據處理板B4通過背板與13-16號子模塊光纖收發板進行數據交互；數據處理板A5和數據處理板B5通過背板與17-18號子模塊光纖收發板進行數據交互；而每個子模塊光纖收發板通過8對收發通信光纖與8個功率子模塊完成數據交互。本實施例中的18塊子模塊光纖收發板可以實現與144個功率子模塊的連接實現數據交互。
[0039]結合上述實施例僅說明本發明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員應當理解到:本領域技術人員可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替代，但這些修改或變更均在本申請的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:該接口裝置為模塊化結構，包括用于與上層控制系統通信連接的接口控制板和用于與設定數量的功率子模塊通信連接的一組對應的子模塊光纖收發板；所述接口控制板與用于進行光電信號轉換的一組對應的數據處理板連接，各數據處理板通過電接口與對應的子模塊光纖收發板連接。
2.根據權利要求1所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:該接口裝置內還設有一個冗余的接口控制板和一組對應的數據處理板。
3.根據權利要求2所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:所述接口控制板、數據處理板和子模塊收發板均設置于背板上；所述數據處理板通過背板與對應的子模塊收發板連接。
4.根據權利要求3所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:所述接口控制板上還設有數據監視接口。
5.根據權利要求1所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:所述接口控制板通過光纖與對應的數據處理板連接。
6.根據權利要求2所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:所述接口控制板分別用于通過獨立的光纖通道接收上層控制系統的同步信號和主備信號。
7.根據權利要求1?6任意一項所述的鏈式SVG功率子模塊接口裝置，其特征在于:所述接口控制板用于通過通信光纖與上層控制系統進行數據交互。
【文檔編號】H02J3/18GK103647288SQ201310642509
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】胡四全, 董朝陽, 吉攀攀, 馬俊杰, 俎立峰, 周航 申請人:許繼電氣股份有限公司