【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及電力電子，具體地，涉及一種模塊化多電平換流器閥控裝置及其錄波方法，該方法適用于各類模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、模塊化多電平換流器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在柔性直流輸電工程、特高壓混合直流等直流電力電子系統(tǒng)領(lǐng)域。閥控裝置是換流器系統(tǒng)控制的核心裝置，子模塊由igbt模塊、驅(qū)動板卡、直流電容電壓和旁路開關(guān)等多個器件組成。子模塊運行工況較復(fù)雜，其運行可靠性要求高。在觀察子模塊運行狀態(tài)、分析子模塊故障暫態(tài)過程以及排查閥控故障等方面，閥控裝置錄波功能均起到重要作用。
2、閥控裝置所需的錄波能力要求很高：子模塊總數(shù)大，所需配置錄波通道多；閥控裝置的控制周期小(比如50us)，錄波頻率需滿足20khz甚至更高。目前閥控系統(tǒng)普遍配置單獨的集中式錄波裝置，集中式錄波裝置和閥控裝置之間通過光纖相連并傳輸相關(guān)錄波數(shù)據(jù)，但使用集中式錄波裝置會增加閥控系統(tǒng)的復(fù)雜度并且占用額外的屏柜空間。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種模塊化多電平換流器閥控裝置及其錄波方法。
2、本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案。本專利技術(shù)的第一方面提供了一種模塊化多電平換流器閥控裝置，所述模塊化多電平換流器包括多個橋臂，每個橋臂包括n個子模塊，閥控裝置與各子模塊相連接，每個子模塊包括igbt器件和直流電容；所述閥控裝置具有內(nèi)部錄波功能，不需要配置單獨的集中式錄波裝置，從而減少光纖連接以及屏柜占用空間；
3、所述閥控裝置包括：管理cpu、控制cpu、fpga和ddr緩存；
5、所述管理cpu與ddr緩存相連接，讀取錄波原始數(shù)據(jù)；所述管理cpu包括轉(zhuǎn)換模塊，用于將錄波原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成comtrade格式錄波文件。
6、優(yōu)選地，子模塊上行數(shù)據(jù)包括：電容電壓采樣值、igbt開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)。
7、優(yōu)選地，匯總模塊包括相連接的第一匯總單元和第二匯總單元；
8、所述第一匯總單元用于匯總各子模塊上行數(shù)據(jù)，生成第一匯總數(shù)據(jù)；
9、所述第二匯總單元用于匯總第一匯總數(shù)據(jù)和控制cpu的輸出數(shù)據(jù)，生成第而匯總數(shù)據(jù)；
10、優(yōu)選地，所述fpga通過與控制cpu相連接將第一匯總數(shù)據(jù)發(fā)送至控制cpu，控制cpu接收第一匯總數(shù)據(jù)，控制cpu的指令計算單元計算生成各子模塊控制信號，將包含子模塊控制信號的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至fpga。
11、優(yōu)選地，所述管理cpu包括通道配置模塊，用于在初始化階段配置錄波通道數(shù)據(jù)。
12、fpga將錄波原始數(shù)據(jù)按第一設(shè)定周期推送至ddr緩存區(qū)，管理cpu按第二設(shè)定周期集中處理多個錄波原始數(shù)據(jù)，第一設(shè)定周期比第二設(shè)定周期短。
13、優(yōu)選地，第一設(shè)定周期是是50μs，第二設(shè)定周期是1ms。
14、本專利技術(shù)的第二方面提供了一種模塊化多電平換流器閥控裝置錄波方法，包括以下步驟：
15、接收并匯總上行數(shù)據(jù)的步驟：閥控裝置接收各子模塊上行數(shù)據(jù)，閥控裝置的fpga匯總各子模塊上行數(shù)據(jù)，生成第一匯總數(shù)據(jù)；
16、生成cpu輸出數(shù)據(jù)的步驟：計算生成子模塊控制信號，生成包含子模塊控制信號的輸出數(shù)據(jù)，并發(fā)送至fpga，fpga將包含子模塊控制信號的輸出數(shù)據(jù)下發(fā)至各子模塊；
17、生成錄波原始數(shù)據(jù)的步驟：fpga將第一匯總數(shù)據(jù)和控制cpu的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成第二匯總數(shù)據(jù)，并發(fā)送至ddr緩存，作為錄波原始數(shù)據(jù)；
18、生成標(biāo)準(zhǔn)錄波格式文件的步驟：管理cpu從ddr緩存中讀取錄波原始數(shù)據(jù)，將錄波原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成comtrade格式錄波文件。
19、優(yōu)選地，接收并匯總上行數(shù)據(jù)的步驟包括：閥控裝置接收各子模塊的電容電壓采樣值、igbt開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)作為上行數(shù)據(jù)。
20、優(yōu)選地，管理cpu在初始化階段配置錄波通道數(shù)據(jù)，將子模塊上行數(shù)據(jù)等效于為控制cpu輸出數(shù)據(jù)的一部分。
21、優(yōu)選地，fpga將錄波原始數(shù)據(jù)按第一設(shè)定周期推送至ddr緩存區(qū)，管理cpu按第二設(shè)定周期集中處理多個錄波原始數(shù)據(jù)；第一設(shè)定周期比第二設(shè)定周期更短。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果至少包括：解決了使用集中式錄波裝置會增加閥控系統(tǒng)的復(fù)雜度并且占用額外屏柜空間的技術(shù)難題，在閥控裝置內(nèi)部實現(xiàn)錄波功能，不需要配置單獨的集中式錄波裝置，從而減少光纖連接以及屏柜占用空間；子模塊將電容電壓、igbt開關(guān)狀態(tài)以及故障信息上送至閥控裝置，閥控裝置需要匯總各子模塊上送的海量數(shù)據(jù)，通過可編程邏輯陣列fpga匯總錄波原始數(shù)據(jù)，有效降低控制cpu處理耗時以及減少控制cpu輸出數(shù)據(jù)傳輸量。本專利技術(shù)具有架構(gòu)通用、配置靈活、移植方便等優(yōu)點，可適應(yīng)于各類模塊化多電平換流器的閥控系統(tǒng)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種模塊化多電平換流器閥控裝置，所述模塊化多電平換流器包括多個橋臂，每個橋臂包括N個子模塊，閥控裝置與各子模塊相連接，每個子模塊包括IGBT器件和直流電容；所述閥控裝置的特征在于，具有內(nèi)部錄波功能；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
7.一種模塊化多電平換流器閥控裝置錄波方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置錄波方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置錄波方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置錄波方法，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種模塊化多電平換流器閥控裝置，所述模塊化多電平換流器包括多個橋臂，每個橋臂包括n個子模塊，閥控裝置與各子模塊相連接，每個子模塊包括igbt器件和直流電容；所述閥控裝置的特征在于，具有內(nèi)部錄波功能；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化多電平換流器閥控裝置，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周谷慶，仲浩，趙玉燦，趙天恩，李響，
申請(專利權(quán))人：南京南瑞繼保電氣有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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