CN113225341B - 柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置和系统，该柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置协议适配装置包括电源模块、控制模块、第一接口模块和第二接口模块。控制模块连接电源模块、第一接口模块和第二接口模块；第一接口模块用于连接被测功率模块；第二接口模块用于连接测试设备。控制模块用于通过第一接口模块获取被测功率模块的标识信息，并根据该标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议；根据被测功率模块的通信协议进行第一接口模块和第二接口模块的协议适配，以供进行被测功率模块和测试设备之间的通信消息转发。该柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，有利于提高测试效率。

Description

柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置和系统

技术领域

本申请涉及柔性直流输电技术领域，特别涉及一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置和系统。

背景技术

柔性直流输电系统以其控制灵活、谐波少等诸多优点，被广泛应用于新能源并网、孤岛供电、电网互联等领域，特别是在远距离、大容量的新能源领域，柔性直流输电系统得到了快速的发展和应用。柔性直流输电系统中，柔性直流换流阀的性能，直接影响着柔性直流输电系统的性能和可靠性。通常通过换流阀选型和阀控控制策略等多个方面进行优化，以提高柔性直流输电系统的性能。因此，有必要对柔性直流输电系统中的各个柔性直流换流阀功率模块进行测试。

目前柔性直流工程向多端方向发展，在换流站内通常会使用多个不同换流阀制造商生产的换流阀。传统的柔性直流换流阀功率模块测试过程，需要使用各制造商提供的协议转换卡，并配合线缆和测试终端，实现测试终端和被测设备之间的通信。即传统的直流换流阀功率模块测试系统，需要在现场提供所有换流阀功率模块的协议转换卡、转换线和对应的转换接口，并且需要在测试终端增加多种拓展接口。因此，传统的柔性直流换流阀功率模块测试系统，具有通信链路接线复杂、测试效率低的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置和系统，简化通信接线，提高柔性直流换流阀功率模块测试效率。

一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，包括电源模块、控制模块、第一接口模块和第二接口模块；所述控制模块连接所述电源模块、所述第一接口模块和所述第二接口模块；所述第一接口模块用于连接被测功率模块；所述第二接口模块用于连接测试设备；

所述控制模块用于通过所述第一接口模块获取所述被测功率模块的标识信息，并根据所述标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议；所述控制模块还用于根据所述被测功率模块的通信协议进行所述第一接口模块和所述第二接口模块的协议适配，以供进行所述被测功率模块和所述测试设备之间的通信消息转发。

在其中一个实施例中，柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置还包括显示模块，所述显示模块连接所述控制模块。

在其中一个实施例中，柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置还包括输入级联接口和输出级联接口，所述输入级联接口和所述输出级联接口均连接所述控制模块；所述输入级联接口用于连接上一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输出级联接口；所述输出级联接口用于连接下一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输入级联接口。

在其中一个实施例中，所述电源模块包括电源输入接口、防护单元和电源转换单元，所述防护单元连接所述电源输入接口和所述电源转换单元，所述电源转换单元连接所述控制模块。

在其中一个实施例中，所述防护单元包括输入保护组件、防反接组件和输出保护组件，所述防反接组件连接所述输入保护组件和输出保护组件，所述输入保护组件连接所述电源输入接口，所述输出保护组件连接所述电源转换单元。

在其中一个实施例中，所述电源转换单元包括控制组件、第一转换组件和第二转换组件，所述控制组件连接所述防护单元、所述第一转换组件和第二转换组件。

在其中一个实施例中，所述第一接口模块包括第一输入接口和第一输出接口，所述第一输入接口和所述第一输出接口均连接所述控制模块；所述第一输入接口和所述第一输出接口用于连接所述被测功率模块；

所述第二接口模块包括第二输入接口和第二输出接口，所述第二输入接口和所述第二输出接口均连接所述控制模块；所述第二输入接口和所述第二输出接口用于连接所述测试设备。

在其中一个实施例中，所述第一输出接口为光纤接口，所述第一接口模块还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元连接所述控制模块、所述第一输出接口和所述电源模块。

在其中一个实施例中，所述第一驱动单元包括第一滤波组件和第一驱动组件，所述第一滤波组件连接所述电源模块和所述第一驱动组件，所述第一驱动组件连接所述控制模块和所述第一输出接口。

一种柔性直流换流阀功率模块测试系统，包括测试设备和上述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，所述测试设备连接所述柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置。

上述协议适配装置，配置控制模块预存标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，并进行第一接口模块和第二接口模块的协议适配，也即使用该协议适配装置，可以实现不同厂家被测功率模块和测试设备之间的通信消息转发，有利于简化通信接线，提高柔性直流换流阀功率模块测试效率。

附图说明

图1为一实施例中柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的组成框图；

图2为另一实施例中柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的组成框图；

图3为一实施例中电源模块的组成框图；

图4为一实施例中防护单元的电路结构图；

图5为一实施例中电源转换单元的电路结构图；

图6为一实施例中控制模块、第一接口模块和第二接口模块的组成框图；

图7为另一实施例中控制模块、第一接口模块和第二接口模块的组成框图；

图8为一实施例中第一驱动单元的电路结构图；

图9为一实施例中柔性直流换流阀功率模块测试系统的组成框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，包括电源模块110、控制模块120、第一接口模块130和第二接口模块140。控制模块120连接电源模块110、第一接口模块130和第二接口模块140；第一接口模块130用于连接被测功率模块；第二接口模块140用于连接测试设备。控制模块120用于通过第一接口模块130获取被测功率模块的标识信息，并根据该标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，再根据被测功率模块的通信协议，进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配，以供进行被测功率模块和测试设备之间的通信消息转发。

其中，电源模块110可以是接口电源模块，用于连接外部电源，也可以是储能电源模块，用于向控制模块120提供工作所需的电能。控制模块120可以是包含控制器或控制芯片及其外围电路，能进行逻辑运算的电路模块。该控制芯片，可以是单片机、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)。第一接口模块130和第二接口模块140可以是SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)接口、SATA(Serial AdvancedTechnology Attachment，串行高级技术附件)接口、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口或光纤接口。且第一接口模块130和第二接口模块140可以是同一种类型的接口模块，也可以是不同类型的接口模块，在同一接口模块中，还可以同时包含不同类型的接口。进一步的，标识信息用于标识被测功率模块，该标识信息，可以是厂家标识、被测功率模块标号或其他类型的标识信息。

第一接口模块130用于连接被测功率模块；第二接口模块140用于连接测试设备。在换流站内通常会使用多个不同换流阀制造商生产的换流阀，这些换流阀的功率模块所使用的通信协议各不相同。在使用测试设备对被测功率模块进行测试时，需要先由控制模块120对被测功率模块和测试设备进行协议适配，使测试设备能够识别来自被测功率模块的上传数据，被测功率模块能够识别来自测试设备的下行数据，形成由被测功率模块、第一接口模块130、控制模块120、第二接口模块140和测试设备构成的通信链路，实现测试设备和被测功率模块之间的双向通信传输。其中，协议适配过程，可以是通过协议解析、配置和转换，将来自被测功率模块的上传数据转换成符合测试设备通信协议的数据流，并将来自测试设备的下行数据转换成符合被测功率模块通信协议的数据流，再基于转换后的数据流进行通信消息传输；也可以是基于请求与响应的消息流控制原则，将对应的数据流解析成统一的数据格式，实现通信消息传输。

具体的，控制模块120通过第一接口模块130获取被测功率模块的标识信息，并根据该标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，再根据被测功率模块的通信协议以及测试设备的通信协议，进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配，完成通信链路匹配，实现通信消息传输。

可以理解，测试设备的通信协议可以是固定不变的，则只需预先获取一次测试设备的通信协议进行保存，便可进行后续的协议适配操作。此外，在一个实施例中，控制模块120还用于通过第二接口模块140获取测试设备的标识符，并根据该标识符，以及预存的标识符和通信协议的对应关系得到测试设备的通信协议，以便在测试设备的通信协议发生变化时，基于新的测试设备通信协议进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配，完成通信链路匹配。

在完成通信链路匹配后，控制模块120通过第一接口模块130获取被测功率模块发送的上传数据，并将该上传数据通过第二接口模块140转发至测试设备。控制模块120还通过第一接口模块130获取测试设备发送的下行数据，并将该下行数据按照匹配的通信协议，通过第一接口模块130转发至被测功率模块。其中，上行数据包含功率模块电容电压数据、功率模块故障编码数据和功率模块状态编码数据；下行数据包含IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)控制指令数据、旁路开关控制指令数据及相应的测试设备状态数据。

进一步的，测试设备在接收到上行数据后，判断被测功率模块是否具备测试条件。若满足条件，下发复位命令，通过判断被测功率模块上下行通信故障，确定测试设备至被测功率模块通信是否建立成功。若确定通信建立成功，测试设备通过协议适配装置开展功率模块测试项目。在测试过程中，协议适配装置透明传输双方数据，保证通信链路正常。

测试完成后，被测功率模块下电会导致被测功率模块至协议适配装置的通信中断。协议适配装置检测到来自被测功率模块的上行通信中断时间，当上行通信终端时间超过预设时长时，协议适配装置需停止向测试设备传输数据，同时进入新的协议适配和测试过程。

上述柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，配置控制模块120预存标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，并进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配，也即使用该协议适配装置，可以实现不同厂家被测功率模块和测试设备之间的通信消息转发，有利于简化通信接线，提高柔性直流换流阀功率模块测试效率。

在一个实施例中，如图2所示，柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置还包括显示模块150，该显示模块150连接该控制模块120。

其中，显示模块150可以是指示灯或显示屏，用于对协议适配结果进行实时显示。该指示灯的数量可以是一个也可以是多个，还可以通过不同颜色的指示灯指示不同的协议适配结果。具体的，控制模块120通过第一接口模块130获取被测功率模块的标识信息，并根据该标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，再根据被测功率模块的通信协议进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配后，向显示模块150输出协议适配结果，工作人员根据显示模块的显示情况，可以第一时间获取协议适配结果，及时了解测试进展。

在一个实施例中，请继续参考图2，柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，还包括输入级联接口160和输出级联接口170，输入级联接口160和输出级联接口170均连接控制模块120。输入级联接口160用于连接上一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输出级联接口；输出级联接口170用于连接下一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输入级联接口。

其中，输入级联接口160和输出级联接口170的类型并不唯一，可以是trunk端口、MDI端口或Uplink端口。具体的，输入级联接口160用于连接上一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输出级联接口；输出级联接口170用于连接下一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输入级联接口。当需要使用一个测试设备同时测试多个被测功率模块时，第一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的第二接口模块用于连接测试设备，各级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的第一接口模块用于连接各被测功率模块。以连接于第二级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的第二级被测功率模块为例，测试设备输出的下行数据，依次通过第一级第二接口模块、第一级控制模块、第一级输出级联接口、第二级输入级联接口、第二级控制模块、第二级第一接口模块，到达第二级被测功率模块。

上述实施例中，通过配置输入级联接口160和输出级联接口170，可以同时支持多个被测功率模块的测试，有利于进一步提高测试效率。

在一个实施例中，如图3所示，电源模块110包括电源输入接口111、防护单元112和电源转换单元113，该防护单元112连接电源输入接口111和电源转换单元113，电源转换单元113连接控制模块120。

其中，电源输入接口111用于连接外部电源。在一个实施例中，电源输入接口111还用于进行第一级电源转换，将外部电源输入的电能转换成低压直流电输入防护单元112。该低压直流电可以是6V-18V直流电。防护单元112可以由过流保护电路、过压保护电路、稳压电路、滤波电路和防反接电路中的一种或多种电路构成。电源转换单元113可以是包括转换芯片及其外围电路的电路单元，还可以是基于分流或分压原理实现电压转换的电路单元。

具体的，外部电源输入的电能，通过电源输入接口111到达防护单元112，再经由电源转换单元113转换后，向柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置中的控制模块120和显示模块150等模块供电。

上述实施例中，配置防护单元112和电源转换单元113将外部电源的输入电能进行处理后向各模块供电，有利于提高协议适配装置的供电可靠性，确保柔性直流换流阀功率模块测试的顺利进行。

在一个实施例中，如图4所示，防护单元112包括输入保护组件1121、防反接组件1122和输出保护组件1123，防反接组件1122连接输入保护组件1121和输出保护组件1123，输入保护组件1121连接电源输入接口111，输出保护组件1123连接电源转换单元113。

其中，输入保护组件1121由稳压电路和滤波电路构成。防反接组件1122由二极管或场效应管等具备单向导通功能的器件构成。输出保护组件1123由共模滤波电路构成。

在一个实施例中，请继续参考图4，输入保护组件1121包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和瞬态二极管D1；防反接组件1122包括二极管D2；输出保护组件1123包括共模电感L1、电容C6、电容C7、共模电感L2、电容C8和电容C9。具体的，电容C1第一端通过端口IN连接电源输入接口111，电容C1第二端接地。瞬态二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5均与电容C1并联。二极管D2的正极连接电容C1的第一端，二极管D2的负极连接共模电感L1的第一输入端，共模电感L1的第二输入端接地。共模电感L1的第一输出端连接电容C6的第一端，共模电感L1的第二输出端连接电容C6的第二端。电容C7与电容C6并联。共模电感L2的第一输入端连接电容C6的第一端，共模电感L2的第二输入端连接电容C6的第二端。共模电感L2的第一输出端连接电容C8的第一端，共模电感L2的第二输出端连接电容C8的第二端。电容C8的第一端通过端口VIN连接电源转换单元113，电容C8的第二端接地，电容C9与电容C8并联。

具体的，外部电源输入的电能通过电源输入接口111后，依次通过输入保护组件1121、防反接组件1122和输出保护组件1123后，输出至电源转换单元113。

上述实施例中，通过设置瞬态二极管进行防浪涌保护，设置防反接二极管进行防反接保护，并设置多组共模滤波保护电路，有利于进一步提高供电安全性。

在一个实施例中，如图5所示，电源转换单元113包括控制组件1131、第一转换组件1132和第二转换组件1133，控制组件1131连接防护单元112、第一转换组件1132和第二转换组件1133。

其中，控制组件1131包括控制器或控制芯片。第一转换组件1132和第二转换组件1133用于根据控制组件1131的控制指令，进行电压转换并输出至对应用电模块。

在一个实施例中，请继续参考图5，控制组件1131为TPS54394PWPR型芯片。第一转换组件1132包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电感L3、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16和电容C17。第二转换组件1133包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电感L4、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25和电容C26。

具体的，控制组件1131的引脚VIN1和引脚VIN2均通过端口VIN连接防护单元112。电容C11与电感L3串联，电容C11的另一端连接控制组件1131的引脚VBST1，电感L3的另一端连接第一输出端VCC1。电感L3和电容C11的公共端连接引脚SW1。电容C12、电阻R1和电阻R2依次串联，电容C12的另一端连接引脚PGND1，电阻R2的另一端接地。电容C10和电阻R2并联。电阻R1和电阻R2的公共端还连接控制组件1131的引脚EN1。电阻R4的一端连接引脚VFB1，另一端连接第一输出端VCC1。电容C17和电阻R4并联。电容C17还通过电阻R5接地。第一输出端VCC1通过电阻R3接地，电容C13、电容C14、电容C15和电容C16均与电阻R3并联。

电容C19与电感L4串联，电容C19的另一端连接控制组件1131的引脚VBST2，电感L4的另一端连接第二输出端VCC2。电感L4和电容C19的公共端连接引脚SW2。电容C20、电阻R6和电阻R7依次串联，电容C20的另一端连接引脚PGND2，电阻R7的另一端接地。电容C18和电阻R7并联。电阻R6和电阻R7的公共端还连接控制组件1131的引脚EN2。电阻R9的一端连接引脚VFB2，另一端连接第二输出端VCC2。电容C26和电阻R9并联。电容C26还通过电阻R10接地。电容C21和电阻R8串联，电容C21的另一端连接引脚VREG5，电阻R8的另一端连接第二输出端VCC2。电容C22、电容C24、电容C24和电容C25均与电阻R8并联。

上述实施例中，提供了一种具体电路结构，可以使第一输出端VCC1和第二输出端VCC2输出不同的电压，给不同的用电模块提供工作电压。在实际使用过程中，可以通过具体的器件选型，改变第一输出端VCC1和第二输出端VCC2的输出电压，匹配不同的用电需求。

在一个实施例中，如图6所示，第一接口模块130包括第一输入接口131和第一输出接口132，第一输入接口131和第一输出接口132均连接控制模块120；第一输入接口131和第一输出接口132用于连接被测功率模块。第二接口模块140包括第二输入接口141和第二输出接口142，第二输入接口141和第二输出接口142均连接控制模块120；第二输入接口142和第二输出接口141用于连接测试设备。

其中，第一输入接口131、第一输出接口132、第二输入接口141和第二输出接口142的接口类型并不唯一，可以是SCSI接口、SATA接口、USB接口或光纤接口。且各接口可以是同一种类型的接口，也可以是不同类型的接口。

具体的，控制模块120通过第一输入接口131获取被测功率模块发送的上传数据，第二输出接口142用于将该上传数据传输至测试设备；控制模块120通过第二输入接口141获取测试设备发送的下行数据，第一输出接口132用于将该下行数据传输至被测功率模块。

在一个实施例中，如图7所示，第一输出接口132为光纤接口，第一接口模块130还包括第一驱动单元133，第一驱动单元133连接控制模块120、第一输出接口132和电源模块110。

其中，第一驱动单元133是用于驱动光纤接口的电路单元。具体的，测试设备发送的下行数据，经由控制模块120到达第一驱动单元133，通过第一驱动单元133处理后，通过第一输出接口132传输至被测功率模块。

在一个实施例中，如图8所示，第一驱动单元133包括第一滤波组件1331和第一驱动组件1332，第一滤波组件1331连接电源模块110和第一驱动组件1332，第一驱动组件1332连接控制模块120和第一输出接口132。

其中，第一滤波组件1331包括滤波器、滤波电容等滤波器件。第一驱动组件1332包括运放芯片、门电路等逻辑器件。

在一个实施例中，请继续参考图8，第一滤波组件1331包括电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31和电感L5。第一驱动组件1332包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、与非门U1、与非门U2、与非门U3、与非门U4、电容C32和二极管D3。

其中，电容C27的一端连接电源模块110，另一端接地。电容C28与电容C27并联。电感L5的第一端连接电源模块110，第二端通过电容C29接地。电容C30和电容C31均与电容C29并联。电感L5的第二端还连接第一驱动组件1332，具体连接与非门U4的第一输入端。

与非门U1的第一输入端通过电阻R11连接控制模块120。与非门U1的第二输入端、与非门U2的第一输入端、与非门U3的第一输入端、与非门U4的第一输入端以及与非门U4的供电端均连接电感L5的第二端。与非门U2的第二输入端、与非门U3的第二输入端，以及与非门U4的第二输入端均连接与非门U1的输出端。电容C32、电阻R13和电阻R14依次串联，电容C32的另一端连接与非门U2的输出端、与非门U3的输出端，以及与非门U4的输出端。电阻R14的另一端接地。电阻R13和电阻R14的公共端连接第一输出接口132。电容C32和电阻R13的公共端连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接与非门U2的第一输入端。电阻R12与电容C32并联。

在一个实施例中，请继续参考图7，第二输出接口142为光纤接口，第二接口模块140还包括第二驱动单元143，第二驱动单元143连接控制模块120、第二输出接口142和电源模块110。关于第二驱动单元143的具体限定请参考上述第一驱动单元133，此处不再赘述。

上述实施例中，即是提供了一种光纤接口的驱动电路，有利于提高传输速率，进一步提升测试效率。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种柔性直流换流阀功率模块测试系统，包括测试设备200和上述任意实施例中的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置100，该测试设备200连接柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置100。

其中，柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置100具体通过第一接口模块130连接被测功率模块；通过第二接口模块140连接测试设备。柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置100的控制模块120通过第一接口模块130获取被测功率模块的标识信息，并根据该标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议，以及根据被测功率模块的通信协议进行第一接口模块130和第二接口模块140的协议适配，完成通信链路匹配。

具体的，在完成通信链路匹配后，控制模块120通过第一接口模块130获取被测功率模块发送的上传数据，并将该上传数据通过第二接口模块140转发至测试设备。控制模块120还通过第二接口模块140获取测试设备发送的下行数据，并将该下行数据按照匹配的通信协议，通过第一接口模块130转发至被测功率模块。其中，上行数据包含功率模块电容电压数据、功率模块故障编码数据和功率模块状态编码数据；下行数据包含IGBT控制指令数据、旁路开关控制指令数据及相应的测试设备状态数据。

进一步的，测试设备在接收到上行数据后，判断被测功率模块是否具备测试条件。若满足条件，下发复位命令，通过判断被测功率模块上下行通信故障，确定测试设备至被测功率模块通信是否建立成功。若确定通信建立成功，测试设备通过协议适配装置开展功率模块测试项目。在测试过程中，协议适配装置透明传输双方数据，保证通信链路正常。

测试完成后，被测功率模块下电会导致被测功率模块至协议适配装置的通信中断。协议适配装置检测到来自被测功率模块的上行通信中断时间，当上行通信终端时间超过预设时长时，协议适配装置需停止向测试设备传输数据，同时进入新的协议适配和测试过程。

上述柔性直流换流阀功率模块测试系统，通过柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置100进行协议适配，可以实现不同厂家被测功率模块和测试设备之间的通信消息转发，有利于简化通信接线，提高柔性直流换流阀功率模块测试效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上该实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，包括电源模块、控制模块、第一接口模块和第二接口模块；所述控制模块连接所述电源模块、所述第一接口模块和所述第二接口模块；所述第一接口模块用于连接被测功率模块；所述第二接口模块用于连接测试设备；

所述电源模块包括电源输入接口、防护单元和电源转换单元，所述防护单元连接所述电源输入接口和所述电源转换单元，所述电源转换单元连接所述控制模块；

所述控制模块用于通过所述第一接口模块获取所述被测功率模块的标识信息，并根据所述标识信息，以及预存的标识信息和通信协议的对应关系得到被测功率模块的通信协议；所述控制模块还用于通过所述第二接口模块获取所述测试设备的标识符，并根据所述标识符、以及预存的标识符和通信协议的对应关系得到所述测试设备的通信协议；所述控制模块还用于根据所述被测功率模块的通信协议、以及所述测试设备的通信协议，进行所述第一接口模块和所述第二接口模块的协议适配，以供进行所述被测功率模块和所述测试设备之间的通信消息转发。

2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块连接所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，还包括输入级联接口和输出级联接口，所述输入级联接口和所述输出级联接口均连接所述控制模块；所述输入级联接口用于连接上一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输出级联接口；所述输出级联接口用于连接下一级柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置的输入级联接口。

4.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述防护单元包括输入保护组件、防反接组件和输出保护组件，所述防反接组件连接所述输入保护组件和输出保护组件，所述输入保护组件连接所述电源输入接口，所述输出保护组件连接所述电源转换单元。

5.根据权利要求4所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述输入保护组件包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和瞬态二极管D1；所述防反接组件包括二极管D2；所述输出保护组件包括共模电感L1、电容C6、电容C7、共模电感L2、电容C8和电容C9；

所述电容C1第一端连接所述电源输入接口，所述电容C1第二端接地；所述瞬态二极管D1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4和所述电容C5均与所述电容C1并联；

所述二极管D2的正极连接所述电容C1的第一端，所述二极管D2的负极连接所述共模电感L1的第一输入端，所述共模电感L1的第二输入端接地；所述共模电感L1的第一输出端连接所述电容C6的第一端，所述共模电感L1的第二输出端连接所述电容C6的第二端；所述电容C7与所述电容C6并联；

所述共模电感L2的第一输入端连接所述电容C6的第一端，所述共模电感L2的第二输入端连接所述电容C6的第二端；所述共模电感L2的第一输出端连接所述电容C8的第一端，所述共模电感L2的第二输出端连接所述电容C8的第二端；

所述电容C8的第一端连接所述电源转换单元，所述电容C8的第二端接地；所述电容C9与所述电容C8并联。

6.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述电源转换单元包括控制组件、第一转换组件和第二转换组件，所述控制组件连接所述防护单元、所述第一转换组件和第二转换组件。

7.根据权利要求6所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述控制组件为TPS54394PWPR型芯片；所述第一转换组件包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电感L3、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16和电容C17；

所述控制组件的引脚VIN1连接所述防护单元；所述电容C11与所述电感L3串联，所述电容C11的另一端连接所述控制组件的引脚VBST1，所述电感L3的另一端连接第一输出端VCC1；所述电感L3和所述电容C11的公共端连接所述控制组件的引脚SW1；

所述电容C12、所述电阻R1和所述电阻R2依次串联，所述电容C12的另一端连接所述控制组件的引脚PGND1，所述电阻R2的另一端接地；所述电容C10和所述电阻R2并联；所述电阻R1和所述电阻R2的公共端还连接所述控制组件的引脚EN1；

所述电阻R4的一端连接所述控制组件的引脚VFB1，另一端连接所述第一输出端VCC1；所述电容C17和所述电阻R4并联；所述电容C17还通过所述电阻R5接地；所述第一输出端VCC1通过所述电阻R3接地；所述电容C13、所述电容C14、所述电容C15和所述电容C16均与所述电阻R3并联。

8.根据权利要求6所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述控制组件为TPS54394PWPR型芯片；所述第二转换组件包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电感L4、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25和电容C26；

所述控制组件的引脚VIN2连接所述防护单元；所述电容C19与所述电感L4串联，所述电容C19的另一端连接所述控制组件的引脚VBST2；所述电感L4的另一端连接第二输出端VCC2；所述电感L4和所述电容C19的公共端连接所述控制组件的引脚SW2；

所述电容C20、所述电阻R6和所述电阻R7依次串联，所述电容C20的另一端连接所述控制组件的引脚PGND2，所述电阻R7的另一端接地；所述电容C18和电阻R7并联；所述电阻R6和所述电阻R7的公共端还连接所述控制组件的引脚EN2；

所述电阻R9的一端连接所述控制组件的引脚VFB2，另一端连接所述第二输出端VCC2；所述电容C26和所述电阻R9并联；所述电容C26还通过所述电阻R10接地；所述电容C21和所述电阻R8串联，所述电容C21的另一端连接所述控制组件的引脚VREG5，所述电阻R8的另一端连接所述第二输出端VCC2；所述电容C22、所述电容C24、所述电容C24和所述电容C25均与所述电阻R8并联。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于：

所述第一接口模块包括第一输入接口和第一输出接口，所述第一输入接口和所述第一输出接口均连接所述控制模块；所述第一输入接口和所述第一输出接口用于连接所述被测功率模块；

所述第二接口模块包括第二输入接口和第二输出接口，所述第二输入接口和所述第二输出接口均连接所述控制模块；所述第二输入接口和所述第二输出接口用于连接所述测试设备。

10.根据权利要求9所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述第一输出接口为光纤接口，所述第一接口模块还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元连接所述控制模块、所述第一输出接口和所述电源模块。

11.根据权利要求10所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一滤波组件和第一驱动组件，所述第一滤波组件连接所述电源模块和所述第一驱动组件，所述第一驱动组件连接所述控制模块和所述第一输出接口。

12.根据权利要求11所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述第一滤波组件包括电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31和电感L5；

所述电容C27的一端连接所述电源模块，另一端接地；所述电容C28与所述电容C27并联；所述电感L5的第一端连接所述电源模块，第二端通过所述电容C29接地；所述电容C30和所述电容C31均与所述电容C29并联；所述电感L5的第二端还连接所述第一驱动组件。

13.根据权利要求12所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、与非门U1、与非门U2、与非门U3、与非门U4、电容C32和二极管D3；

所述与非门U1的第一输入端通过所述电阻R11连接所述控制模块；所述与非门U1的第二输入端、所述与非门U2的第一输入端、所述与非门U3的第一输入端、所述与非门U4的第一输入端以及所述与非门U4的供电端均连接所述电感L5的第二端；

所述与非门U2的第二输入端、所述与非门U3的第二输入端，以及所述与非门U4的第二输入端均连接所述与非门U1的输出端；

所述电容C32、所述电阻R13和所述电阻R14依次串联，所述电容C32的另一端连接所述与非门U2的输出端、所述与非门U3的输出端，以及所述与非门U4的输出端；所述电阻R14的另一端接地；所述电阻R13和所述电阻R14的公共端连接所述第一输出接口；所述电容C32和所述电阻R13的公共端连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接所述与非门U2的第一输入端；所述电阻R12与所述电容C32并联。

14.一种柔性直流换流阀功率模块测试系统，其特征在于，包括测试设备和如权利要求1至13任意一项所述的柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置，所述测试设备连接所述柔性直流换流阀功率模块测试协议适配装置。

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