CN204926072U - 适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，本实用新型的通信接口板卡包括核心处理器以及与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行通信接口，独立光纤接口和高速串行通信接口均用于连接外部控制器和仿真装置，该板卡将各个接口通过核心处理器进行处理，保证了数据的同步性，独立光纤接口均采用ST接口形式，满足了不同波长、不同光头接入控制系统的需求。本实用新型采用统一的硬件结构设计，使得接口装置可以根据柔性直流阀基电子装置进行灵活调整，以满足不同厂家阀基电子装置接入实时仿真平台的需求，所采用的高速串行通信接口速率可达5Gb/s，独立光纤通信接口速率最高可达百兆以上，确保了整体系统的通信实时性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，属于电力电子及用户电力技术领域。
背景技术
基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术由于其在功率控制、潮流反转、无功补偿、故障恢复等方面的诸多优势，必将成为未来输配电系统中不可或缺的重要组成部分。但是当系统电压等级较高时，其所需开关器件的数量将会成千上万，传统仿真平台已经实现不了如此庞大的仿真任务，更不能满足工程测试需求。因此，传统高压直流的阀基电子装置已不适用，故必须开发新型的阀基电子装置应用于柔性直流输电。由于新型阀基电子装置的应用，相关实时数字仿真平台已经不能与其直接连接，需开发新的仿真接口装置以达到柔性直流阀基电子装置接入实时数字仿真平台的目的。
由于不同电压等级柔性直流输电系统子模块数量差距较大，且阀基电子装置不同厂家实现方式不尽相同，需有新型接口装置可以根据不同电平数的柔性直流输电系统及不同厂家阀基电子装置进行灵活调整，以满足不同应用需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，以满足不同应用的需求。
本实用新型为解决上述技术问题提供了一种适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，该通信接口板卡包括核心处理器以及与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行通信接口，所述独立光纤接口和高速串行通信接口均用于连接外部控制器和仿真装置。
所述的通信接口板卡还包括电源接口，该电源接口设置在通信接口板卡的下部，用于为通信接口板卡上的器件供电。
所述的通信接口板卡还包括与核心处理器连接的可编程下载接口，用于核心处理器的编程下载。
所述的独立光纤接口采用ST接口形式，包括M路1310nm光接口和N路850nm光接口，M和N均为大于等于1的正整数。
所述的核心处理器采用FPGA。
所述的电源接口为DC5V电源供给的电源芯片74LVCC3245A。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的通信接口板卡包括核心处理器以及与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行通信接口，独立光纤接口和高速串行通信接口均用于连接外部控制器和仿真装置，该板卡将各个接口通过核心处理器进行处理，保证了数据的同步性，独立光纤接口均采用ST接口形式，满足了不同波长、不同光头接入控制系统的需求。本实用新型采用统一的硬件结构设计，使得接口装置可以根据柔性直流阀基电子装置进行灵活调整，以满足不同厂家阀基电子装置接入实时仿真平台的需求，所采用的高速串行通信接口速率可达5Gb/s，独立光纤通信接口速率最高可达百兆以上，确保了整体系统的通信实时性。
附图说明
图1是本实用新型通信接口板卡的原理框图；
图2是本实用新型实施例中FPGA的原理图；
图3本实用新型实施例中高速串行通信接口的原理图；
图4是本实用新型实施例中1310nm光接口的原理图；
图5是本实用新型实施例中所采用电源接口的电瓶转换原理图；
图6是本实用新型实施例中850nm光接口的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所述，本实用新型的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡包括核心处理器以及与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行通信接口，核心处理器用于汇总各个接口数据并处理，根据仿真平台协议格式进行数据交互，也根据阀基电子装置要求协议格式与阀基电子装置进行数据交互；独立光纤接口用于接收阀基电子装置或其它控制系统信号，高速串行通信接口用于连接阀级电子装置，以实现与阀基电子装置的数据交互。该板卡各个接口均通过一块核心处理器进行处理，保证了数据的同步性。接口板卡可通过接收外部同步信号实现级联扩展，以满足不同控制系统接入实时仿真系统的需求。
此外该通信接口板卡上还设置有电源接口，放置于板卡下部，为整个板卡上的器件供电，电源接口采用DC5V电源供给电源芯片，电源芯片将5V电源转换成各个接口需要的电平后给各个接口进行供电，供电方式为单电源供电。同时该通信接口板卡上还设置有1路可编程下载接口，用于核心处理器的编程下载。
核心处理器采用FPGA实现，本实施例中所选FPGA的具体型号为xilinx公司的XC6VLX240T，该芯片的部分接口如图2所示，本实施例中的独立光纤接口可根据外部控制系统需要，接收调制波或控制系统自有协议，同时能够接收1310nm和850nm的光信号，包括8路1310nm独立光纤接口和2路850nm独立光纤接口，8路1310nm独立光纤接口包括4路接收端口和4路发送端口，同时具备接收和发送功能，用于阀基电子装置或其它控制系统信号，根据不同需求接收调制信号或自有协议，最高支持20Mb/s的通信速率，实现与外部控制器和仿真装置的双向互联。主要功能如下：同步周期信号、主动系统信号和其他信号的接收，同时将控制系统所需的部分状态信息进行回传，具体实现方式见图4。2路850nm独立光纤接口为一发一收，可根据不同需求接收调制信号或自有协议，最高支持50Mb/s的通信速率，实现与外部控制器和仿真装置的双向互联，用于接收阀基电子设备或其他控制系统信号，同时模拟测量系统，发送控制系统所需的桥臂电流、交流系统电压等信息，具体实现方式如图6所示。
高速串行通信接口为6路，与阀基电子装置连接，如图3所示，以实现与阀基电子装置的数据交互，根据不同的阀基电子装置的协议进行匹配，同时将转换后的阀基电子装置的数据发送至仿真平台，其支持的光纤波长为850nm。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本实用新型明的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权力要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，该通信接口板卡包括核心处理器以及与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行通信接口，所述独立光纤接口和高速串行通信接口均用于连接外部控制器和仿真装置。
2.根据权利要求1所述的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，所述的通信接口板卡还包括电源接口，该电源接口设置在通信接口板卡的下部，用于为通信接口板卡上的器件供电。
3.根据权利要求2所述的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，所述的通信接口板卡还包括与核心处理器连接的可编程下载接口，用于核心处理器的编程下载。
4.根据权利要求3所述的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，所述的独立光纤接口采用ST接口形式，包括M路1310nm光接口和N路850nm光接口，M和N均为大于等于1的正整数。
5.根据权利要求4所述的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，所述的核心处理器采用FPGA。
6.根据权利要求4所述的适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡，其特征在于，所述的电源接口为DC5V电源供给的电源芯片74LVCC3245A。
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| CN201520508231.3U CN204926072U (zh) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | 适用于柔性直流输电系统实时仿真平台的通信接口板卡 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018040481A1 (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 国家电网公司 | 一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置 |
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2015
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