信號傳輸、解析方法和裝置、信號傳輸電路及變流器系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法和裝置、變流器的控制器解析信號的方法和裝置、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路及變流器系統。
【背景技術】
[0002]風力發電系統(即風電系統)中的變流器主要負責將風力發電機組產生的電能轉換成功率、電流和頻率可控的交流電。而在風電系統中，由于電網的波動或電網的短時間故障，而引發電網電壓跌落，該電壓跌落將使風力發電機組從正常工況轉入低壓穿越工況，隨著風能在電網中所占比例的升高，如果低電壓穿越處理不好，將會引發風力發電機組大面積停機，給電網造成巨大沖擊，甚至引發電網崩潰。因此，目前的風電系統通過增加故障穿越豐吳塊，以提聞風電系統的故障穿越能力。
[0003]在風電系統中增加故障穿越模塊之后，當電網電壓發生跌落時，風電系統中的轉子端的電流會超過額定電流的3?4倍，這時轉子側變流器會失去控制能力而立即關閉脈沖調制，而轉子端的電流會通過轉子側變流器的反并聯二極管使變流器中的直流母線的電壓急劇上升，嚴重損壞變流器。而在增加故障穿越模塊之后，可以通過開通故障穿越模塊內的半導體器件將直流母線上的能量泄放到能耗電阻上，從而保護變流器，使風電系統穿越電網故障。
[0004]而在增加故障穿越模塊之后，需要增加電流檢測單元以滿足過流故障的檢測。目前，國內外電網標準對變流器在各種電網故障下的穿越能力提出更高的要求，例如電網故障跌落時間的增加，跌落期間無功支撐能力的要求，二次跌落能力的要求等，這就要求變流器故障穿越模塊內的功率模塊的通過能力也要提高，因此，變流器故障穿越模塊內的功率模塊也要并聯使用，這就導致要增加更多的電流檢測單元。
[0005]電流檢測單元通過檢測故障穿越模塊的電流來確定故障穿越模塊的狀態，并將狀態信號傳輸給控制變流器的控制器，使得控制器能夠根據狀態信號對變流器做出相應的調整。但是，當變流器中有很多個故障穿越模塊時，其狀態信號要通過很多條信號線來傳遞給控制器，這會占用很多的硬件資源。
[0006]綜上所述，當變流器中存在多個故障穿越模塊時，每個故障穿越模塊的狀態信號要通過一條信號線傳遞給變流器的控制器，這會占用很多的硬件資源。
【發明內容】
[0007]本發明實施例提供了一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法和裝置、變流器的控制器解析信號的方法和裝置、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路及變流器系統，用以解決當變流器中存在多個故障穿越模塊時，由于每個故障穿越模塊的狀態信號要通過一條信號線傳遞給變流器的控制器，導致占用很多的硬件資源的問題。
[0008]基于上述問題，本發明實施例提供的一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法，包括:
[0009]按照設定的順序依次接收變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，其中:所述至少兩個故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于其狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2 ；
[0010]以及根據接收順序，將接收到的狀態信號依次發送給所述變流器的控制器，依次發送的狀態信號形成混合狀態信號。
[0011]本發明實施例提供的一種變流器的控制器解析信號的方法，包括:
[0012]變流器的控制器接收混合狀態信號，所述混合狀態信號包含按照設定的順序依次發送的變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，其中:所述至少兩個故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于該狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2;
[0013]檢測所述混合狀態信號中是否有脈沖信號，并在檢測到脈沖信號時，確定與檢測到的脈沖的脈沖寬度對應的故障穿越模塊的狀態為開通。
[0014]本發明實施例提供的一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸裝置，包括:
[0015]接收單元，用于按照設定的順序依次接收變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，其中:所述至少兩個故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于其狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2 ；
[0016]發送單元，用于根據接收順序，將接收到的狀態信號依次發送給所述變流器的控制器，依次發送的狀態信號形成混合狀態信號。
[0017]本發明實施例提供的一種變流器的控制器解析信號的裝置，包括:
[0018]接收單元，用于接收混合狀態信號，所述混合狀態信號包含按照設定的順序依次發送的變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，其中:所述至少兩個故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于該狀態信號的N個周期，N為正整數，且N>2;
[0019]檢測確定單元，用于檢測所述混合狀態信號中是否有脈沖信號，并在檢測到脈沖信號時，確定與檢測到的脈沖的脈沖寬度對應的故障穿越模塊的狀態為開通。
[0020]本發明實施例提供的一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路，包括選通信號生成電路、至少兩個狀態信號生成電路和多路信號復用電路；
[0021]所述選通信號生成電路，用于生成選通信號，所述選通信號用于控制所述多路信號復用電路按照設定的順序依次接收至少兩個狀態信號生成電路輸出的狀態信號；
[0022]每個狀態信號生成電路，用于在確定與自身相連的故障穿越模塊的狀態為開通時，生成脈沖寬度與所述故障穿越模塊對應的脈沖寬度相同的周期性脈沖信號作為所述故障穿越模塊的狀態信號；其中，與各個狀態信號生成電路相連的故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號；
[0023]所述多路信號復用電路，用于接收選通信號生成電路輸出的選通信號，并在所述選通信號的控制下接收各個狀態信號生成電路輸出的狀態信號，并根據接收順序，將接收到的狀態信號依次發送給所述變流器的控制器，依次發送的狀態信號形成混合狀態信號，其中，每一個狀態信號生成電路輸出的狀態信號的單次接收時長不小于其狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2。
[0024]本發明實施例提供的一種變流器系統，包括本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路和/或控制所述變流器的控制器；
[0025]所述控制器，用于接收混合狀態信號，所述混合狀態信號包含按照設定的順序依次發送的變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，其中:所述至少兩個故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于該狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2;并檢測所述混合狀態信號中是否有脈沖信號，并在檢測到脈沖信號時，確定與檢測到的脈沖的脈沖寬度對應的故障穿越模塊的狀態為開通。
[0026]本發明實施例的有益效果包括:
[0027]本發明實施例提供的一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法和裝置、變流器的控制器解析信號的方法和裝置、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路及變流器系統，按照設定的順序依次接收變流器中至少兩個故障穿越模塊的狀態信號，并根據接收順序，將接收到的狀態信號依次發送給所述變流器的控制器，依次發送的狀態信號形成混合狀態信號。由于這些故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，且每一個故障穿越模塊的狀態信號的單次接收時長不小于其狀態信號為周期性脈沖信號時的N個周期，N為正整數，且N>2，因此，變流器的控制器接收到混合狀態信號后，若這些故障穿越模塊中有狀態為開通的故障穿越模塊，則控制器能夠檢測到脈沖，并能夠根據脈沖寬度與故障穿越模塊的對應關系，確定狀態為開通的故障穿越模塊。因此，采用本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法、及變流器的控制器解析信號的方法、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸裝置、變流器的控制器解析信號的裝置、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路、變流器的控制器及變流器系統可以將變流器中的至少兩個故障穿越模塊的狀態信號通過一條信號線傳輸給該變流器的控制器，并且該控制器能夠根據接收到的混合狀態信號中的脈沖寬度確定狀態為開通的故障穿越模塊，從而對該變流器進行控制，因此，本發明實施例提供的信號傳輸及解析方法、裝置、信號傳輸電路及變流器系統可以節約硬件資源，并實現對變流器中的多個故障穿越模塊控制的功能。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法的流程圖之一；
[0029]圖2為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法的流程圖之二 ；
[0030]圖3為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法的流程圖之三；
[0031]圖4為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法應用于實際中時，接收到的狀態信號與發送的信號的示意圖；
[0032]圖5為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的方法的流程圖；
[0033]圖6為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的方法在更改故障穿越模塊當前所記錄的狀態時的流程圖之一；
[0034]圖7為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的方法在更改故障穿越模塊當前所記錄的狀態時的實現過程的示意圖；
[0035]圖8為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的方法在更改故障穿越模塊當前所記錄的狀態時的流程圖之二；
[0036]圖9為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸裝置的結構示意圖；
[0037]圖10為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的裝置的結構示意圖之
[0038]圖11為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的裝置的結構示意圖之-* ;
[0039]圖12為本發明實施例提供的變流器的控制器解析信號的裝置的結構示意圖之—■.---，
[0040]圖13為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路的結構示意圖之一；
[0041]圖14為本發明實施例提供的變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路的結構示意圖之二；
[0042]圖15為本發明實施例提供的狀態檢測電路的結構示意圖；
[0043]圖16為本發明實施例提供的轉換電路的結構示意圖；
[0044]圖17為本發明實施例提供的選通信號生成電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0045]本發明實施例提供的一種變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸方法和裝置、變流器的控制器解析信號的方法和裝置、變流器中的故障穿越模塊的狀態信號傳輸電路及變流器系統，通過將至少兩個故障穿越模塊的狀態信號按照設定的順序依次通過一條信號線傳遞給變流器的控制器，傳遞給變流器的控制器信號為混合狀態信號，由于這些故障穿越模塊在開通時的狀態信號為脈沖寬度互不相同的周期性脈沖信號，而這些故障穿越模塊在關斷時的狀態信號是與前述故障穿越模塊在開通時的脈沖狀態信號不同的信號，同時每個故障穿越模塊的狀態信號(包括開通時的狀態信號和關斷時的狀態信號)單次的傳輸時長不小于該故障穿越模塊在開通時的狀態信號(周期性脈沖信號)的N個周期，N為正整數，且N>2，這樣，變流器的控制器在接收到混合狀態信號時，若發送狀態信號的故障穿越模塊中有狀