CN206258858U - 一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，该装置包括高速信号处理单元、与高速信号处理单元连接的光纤接口、电源，该装置还包括与高速信号处理单元连接的指示灯。本实用新型采用统一的硬件结构设计，柔性直流输电系统的仿真接口通过换装不同型号的独立光纤接口满足不同厂家双重化阀基电子设备接入仿真平台的需求，同时可通过同步方式进行级联扩展，满足不同电平数的柔性直流输电系统实时仿真需求。通过在接口装置上设置状态指示灯，能及时反映系统的实时运行状态，方便运行人员查找问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子及用户电力领域，特别涉及一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置。
背景技术
相对于传统的柔性直流输电系统(基于IGBT串联技术)，基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电系统因其结构简单，易于工程实施等特点在近年来引起了国内外专家学者的广泛关注。
MMC拓扑结构中一个重要的特点是将储能电容放到了串联的子模块当中。这带来了一系列的问题，比如由于桥臂电流的存在，使得各个子模块的电容电压时刻在变化，如何保持每个子模块的电容电压稳定成为一个技术难点，且随着电平数的增多，传统高压直流的阀基电子装置已不适用，已有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及协议转换方法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，需有新型接口及协议转换方法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。同时随着柔直系统新的协议的应用，也需新的接口与之匹配。
专利号为“CN204926072U”的对比文件，公开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，该接口板卡包括核心处理器、与核心处理器连接的独立光纤接口和高速串行接口及电源，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，独立光纤接口满足不同波长、不同光头接入控制系统的需求，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系统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，但是该接口板卡中未设置状态指示灯，接入实时仿真平台仿真的过程中，不能显示设备当前运行状态。设备处于故障状态时，如果没有设置状态指示灯，运行人员无法提前得知仿真接口处于什么样的运行状态，不方便运行人员及时查找问题，影响设备的正常使用及仿真过程的进行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，用于解决不能实时监测柔性直流输电系统接入实时仿真平台运行状态的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，该装置包括高速信号处理单元、与高速信号处理单元连接的光纤接口、电源，该装置还包括与高速信号处理单元连接的指示灯，所述指示灯用于反映接口不通、数据出错、接口协议不匹配任何一种故障。
所述指示灯由高速信号处理单元动态分配给处于工作状态的光纤接口，使光纤接口与分配的指示灯一一对应。
该装置还包括与高速信号处理单元连接的编程接口。
该装置采用面板结构，所述面板包括前面板、后面板。
所述指示灯设置在装置的前面板上，所述的光纤接口设置在装置的后面板上。
所述电源接口设置在后面板的右侧，用于为整个装置供电。
所述光纤接口包括1310nm的光纤接口和850nm的光纤接口。
所述1310nm的光纤接口采用ST接口形式，所述850nm的光纤接口采用ST接口形式和LC接口形式。
本实用新型的有益效果是：
通过在装置上设置状态指示灯，能及时反映接口不通、数据出错、接口协议不匹配的任何一种故障，方便运行人员提前得知系统的运行状况，及方便运行人员查找问题。
采用统一的硬件结构设计，柔性直流输电系统的仿真接口通过换装不同型号的独立光纤接口满足不同厂家双重化阀基电子设备接入仿真平台的需求，同时可通过同步方式进行级联扩展，满足不同电平数的柔性直流输电系统实时仿真需求。
附图说明
图1为柔性直流输电系统的仿真接口装置后面板示意图；
图2为柔性直流输电系统的仿真接口装置前面板示意图；
图3柔性直流输电系统的仿真接口图；
图4柔性直流输电系统的仿真连接示意图。
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说明。
本实用新型的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，如图1，图3所示，该装置包括高速信号处理单元、与高速信号处理单元连接的独立光纤接口1、独立光纤接口2和独立光纤接口4，电源、编程接口，该装置还包括与高速信号处理单元连接的指示灯，设置在装置前面板上，以及与高速信号处理单元连接的高速接口3。
其中，高速信号处理单元汇总各个接口数据并进行处理，也可通过编程接口下载应用程序，同时根据协议要求将阀基电子设备的控制指令进行解析并发送给仿真系统；独立光纤接口用于接收光波长信号，并将相关信号转发给高速信号处理单元，电源单独设置在后面板的右侧，用于整个仿真装置供电，通过将DC24V电源转换成DC5V电源为高速信号处理单元、独立光纤接口，高速串行光纤接口和指示灯供电，由于不需要工程供货，供电方式为单独电源供电，若电源出现故障，需断电后更换电源。
本实用新型的具体实施过程，如图4所示，独立光纤接口可根据实际需求接入850nm及1310nm的光波长信号，都采用ST光纤接口，850nm的光纤接口支持IEC60044-8及TDM协议模拟测量系统，以输出桥臂电流、阀测电压信号，同时接收上层控制系统的控制指令，1310nm的光纤接口接收阀控系统主动信号、同步信号及其他控制信号，同时回传阀控系统所需状态信息，其通信速率可达百兆以上，而且光收发器数量也可根据不同需求进行调整，实现与外部控制器和仿真装置的双向互联；具备多路LC接头形式的850nm高速串行光纤接口，可同时接入双重阀基电子设备即AB系统，通过识别阀基电子设备的主动信号将有效信号解析，采用Aurora协议，将阀基电子设备及系统所使用的非标协议转换为标准的帧格式后，再对外发送，具体转换过程为首先设置通讯接口，进行初始化，然后读取对应接口的接收缓存区数据，最后按照相应的协议转换缓存区数据，并将转换后的发送到发送缓存区，其通信率最高可达5Gb/s，将柔直系统换流器中的子模块电容电压的输出，同时；独立光纤接口和高速串行光纤接口的所有数据通过背板将信号汇总到单独放置的高速信号处理单元按照实际所用协议进行解析处理并转发给仿真系统，同时也根据Aurora流模式协议将接收到的仿真系统的子模块电容电压等信息转发给阀基电子设备，保证数据的同步性，同时此接口也可通过外置编程接口下载应用程序，方便开发人员进行工程调试。
该装置前面板放置有20路状态指示灯，如图2所示，通过排线与高速信号处理单元连接，在实际的工作过程中，并不是所有的接口都处于工作状态，指示灯由高速信号处理单元动态分配给处于工作状态的光纤接口，即根据工作的需要选择要使用的接口，然后再一一分配给接口对应的指示灯，当需要其他的接口接入工作状态时，再重新一一分配给接口对应的指示灯，指示灯用所述指示灯用于反映接口不通、数据出错、接口协议不匹配任何一种故障，指示灯的运行状态由以下方法实现：程序检测的接口未出现故障时，绿灯亮；当接口不通时，程序自动检测光纤链路是否通畅，若不通畅，发生故障，红灯亮；当数据出错时，程序自动检测数据中的校验位是否匹配，若不匹配，发生相应故障，红灯亮；当接口协议不匹配时，程序判断若光纤链路通畅、数据不匹配、及校验位不匹配持续一定时间后，发生相应故障，红灯亮。指示灯能够及时反映系统当前的运行状态，方便运行人员查找故障问题，确保系统处于正常的工作状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，该装置包括高速信号处理单元、与高速信号处理单元连接的光纤接口、电源，其特征在于，该装置还包括与高速信号处理单元连接的指示灯，所述指示灯用于反映接口不通、数据出错、接口协议不匹配任何一种故障。
2.根据权利要求1所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，所述指示灯由高速信号处理单元动态分配给处于工作状态的光纤接口，使光纤接口与分配的指示灯一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，该装置还包括与高速信号处理单元连接的编程接口。
4.根据权利要求1所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，该装置采用面板结构，所述面板包括前面板、后面板。
5.根据权利要求4所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，所述指示灯设置在装置的前面板上，所述光纤接口设置在装置的后面板上。
6.根据权利要求5所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，所述电源接口设置在后面板的右侧，用于为整个装置供电。
7.根据权利要求1所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，所述光纤接口包括1310nm的光纤接口和850nm的光纤接口。
8.根据权利要求7所述的一种适用于柔性直流输电系统的仿真接口装置，其特征在于，所述1310nm的光纤接口采用ST接口形式，所述850nm的光纤接口采用ST接口形式和LC接口形式。
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