JP7028512B2 - トポロジーユニット並列保護方法、装置、及びシステム - Google Patents

Description

本願は、２０１９年３月２７日に中国専利局に提出した、出願番号が２０１９１０２３７６６８.０であって、発明の名称が「トポロジーユニット並列保護方法、装置、及びシステム」である中国特許出願の優先権を主張し、本願で、その全ての内容を援用するものとする。

[技術分野]
本発明は、新エネルギーの技術分野に関し、特に、トポロジーユニット並列保護方法、装置、及びシステムに関する。

高出力のニーズを満たすために、パワーエレクトロニクスコンバータシステムは、複数のトポロジーユニットを並列に接続することで急速な拡張の目的を実現する。例えば、図１に示すように、二つのトポロジーユニットの入力端子を並列に接続し、且つ二つのトポロジーユニットの出力端子も並列に接続する。

しかし、入力及び出力端子の両方が並列に接続されているので、図２に示すように、パワーエレクトロニクスコンバータシステムにおける一つのトポロジーユニットが故障した場合、他のトポロジーユニットにも故障電流が流れ、短絡の現象が発生し、トポロジーユニットが損傷してしまう。

現在、図３に示すように、トポロジーユニットにヒューズを直列に接続することで、故障を防止してもよく、 あるいは、図４に示すように、トポロジーユニット間の通信回線を確立し、一方のトポロジーユニットが故障した場合、通信回線を介して故障情報を送信し、これにより、他のトポロジーユニットの損傷を回避する。

しかし、発明者は以下のことを発見した。図３に示す保護方式を採用すると、一般に、一つのパワーエレクトロニクスコンバータシステムが複数のトポロジーユニットを含むため、複数のヒューズが必要であり、また、トポロジーユニットが故障した後に、ヒューズを交換する必要があり、パワーエレクトロニクスコンバータのコストが増加し、保守が不便になる。図４に示す保護方式を採用すると、各トポロジーユニットの間の通信回線を確立する必要があり、システムのコストが増加するとともに、通信回線の信号伝送効率が低く、通信信号の応答が遅れてトポロジーユニットを保護できない場合がある。

従って、当業者によって緊急に解決すべき技術的問題は、コンバータシステムのコストを増大させることなく迅速に故障保護を行うことができるトポロジーユニット並列保護方法及び保護システムを提供することである。

これに鑑み、本発明の実施例は、トポロジーユニット並列保護方法、及び保護システムを提供し、コンバータシステムのコストを増大させることなく迅速に故障保護を行うことができる。

上記の目的を実現するために、本発明の実施例は、以下の技術案を提供し、
トポロジーユニット並列保護方法であって、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、前記トポロジーユニット並列保護システムは、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットは、コントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、前記トポロジーユニット並列保護方法は、
前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ことを含む。

任意選択で、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、さらに、
前記パワーモジュールの故障状態を判断し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送し、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信し、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

任意選択で、前記コントローラは、シングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得することは、
前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集し、
前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定する、ことを含む。

任意選択で、前記コントローラは、第１のサブコントローラ、及び第２のサブコントローラを含み、前記第１のサブコントローラはフィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、
それに応じて、前記第２のサブコントローラが、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラが前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラが前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、キャリア同期を完了するとともに、現在のパワーモジュールが動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインを介してパワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御し、
前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

任意選択で、前記第１のサブコントローラはＤＳＰであり、前記第２のサブコントローラはＣＰＬＤである。

トポロジーユニット並列保護装置であって、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、前記トポロジーユニット並列保護システムは並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットはコントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、前記トポロジーユニットの並列保護モジュールは、
前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得するための取得モジュールと、
前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信するための送信モジュールと、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールキャリア同期を完了し、動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための制御モジュールとを含む。

任意選択で、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記パワーモジュールの故障状態を判断し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送し、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信し、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための判断モジュールをさらに含む。

任意選択で、前記コントローラはシングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記取得モジュールは、
前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集するための第１の収集ユニットと、
前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定するための確定ユニットとを含む。

トポロジーユニット並列保護システムであって、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットはコントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、
前記コントローラは前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
前記コントローラは前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

任意選択で、前記コントローラはシングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する場合、具体的には、
前記シングルコントローラは前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定する、ために用いられる。

任意選択で、前記コントローラは第１のサブコントローラ、及び第２のサブコントローラを含み、前記第１のサブコントローラは、フィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する場合、具体的には、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、キャリア同期を完了するとともに、現在のパワーモジュールが動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインを介してパワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御し、
前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラ前記信号は同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ために用いられる。

任意選択で、前記第１のサブコントローラはＤＳＰであり、前記第２のサブコントローラはＣＰＬＤである。

上記の技術案によれば、本発明の実施例は、トポロジーユニット並列保護方法を提供し、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、なお、トポロジーユニット並列保護システムは並列に接続されるトポロジーユニットを含み、トポロジーユニットはコントローラ、及びパワーモジュールを含み、コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他のコントローラと信号伝送を行い、当該トポロジーユニット並列保護方法は、まず、信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、次に、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、ターゲット信号がキャリア同期信号である場合に、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了し、動作モードになるように制御する。ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールシャットダウンモードになるように制御する。このように、この技術案は、並列に接続されるトポロジーユニット間の信号同期ラインを時分割多重化し、パワーモジュールの正常時に、キャリア同期信号を伝送し、パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号の伝送に切り替え、各トポロジーユニットはターゲット信号をリアルタイムでモニタリングし伝送し、快速同期保護の目的を達成する。

本発明の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下で実施例又は従来技術の記述において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、もちろん、以下に記述の図面が本発明の実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力をしない前提で、これらの図面に応じて他の図面を得ることもできる。
従来技術におけるトポロジーユニットの構成模式図である。 従来技術におけるトポロジーユニットが故障した模式図である。 従来技術におけるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 従来技術におけるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護システムの構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法のフローチャートである。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法の別のフローチャートである。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法の別のフローチャートである。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法の別のフローチャートである。 本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法の別のフローチャートである。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの別の構成模式図である。 本実施例で提供されるキャリア同期信号、及びパワーモジュール故障信号の模式図である。 本実施例で提供されるキャリア同期信号、及びパワーモジュール故障信号の別の模式図である。 本実施例で提供されるトポロジーユニットの別の構成模式図である。

図５を参照して、図５は、本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護システムの構成模式図であり、当該トポロジーユニット並列保護システムは、並列に接続される複数のトポロジーユニットを含み、トポロジーユニットの間は、信号同期ラインを介してキャリア同期信号の伝送を行い、ＰＷＭキャリア同期機能を実現し、環流を抑制する。本実施例では、トポロジーユニットはインバータユニットであってもよいし、整流器やＤＣ/ＤＣコンバータなどであってもよく、具体的に、本実施例では、トポロジーユニットがインバータユニットであることを例にとって、この技術案で提供するトポロジーユニット並列保護方法の原理について説明する。また、信号同期ラインは、光ファイバ又はワイヤを選択してもよく、光信号又は電気信号を送信し、伝送レートが速い。

これを基に、図６に示すように、トポロジーユニットは、コントローラ、及びパワーモジュールを含み、なお、コントローラはシングルコントローラであり、当該シングルコントローラは状態収集信号線を介してパワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信する。具体的には、本実施例では、シングルコントローラは任意のＣＰＵであってもよい。

上記のトポロジーユニット並列保護システムによれば、本実施例では、トポロジーユニット並列保護方法を提供し、図７に示すように、Ｓ１～Ｓ４を含む。

Ｓ１において、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する。

Ｓ２において、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信する。

Ｓ３において、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御する。

Ｓ４において、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

例示的に、コントローラＣＰＵは、信号同期ラインで伝送されるターゲット信号のタイプを検出する。信号同期ラインで伝送されるターゲット信号がキャリア同期信号であると、コントローラＣＰＵはＰＷＭキャリア同期を完成し、機器は正常に運行する。コントローラＣＰＵは、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

このように、この技術案は、並列に接続されるトポロジーユニットの間の信号同期ラインを時分割多重化し、パワーモジュールの正常時にキャリア同期信号を伝送し、パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号の伝送に切り替え、各トポロジーユニットは、ターゲット信号の伝送をリアルタイムでモニタリングし、快速同期保護の目的を達成する。

具体的には、上記の実施例を基に、図８に示すように、本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護方法において、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、Ｓ３１～Ｓ３３をさらに含む。

Ｓ３１において、前記パワーモジュールの故障状態を判断する。

Ｓ３２において、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送するとともに、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御する。

Ｓ３３において、前記故障状態が故障の状態である場合、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信するとともに、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

例示的に、コントローラＣＰＵは、信号同期ラインで伝送されるターゲット信号のタイプを検出する。信号同期ラインで伝送されるターゲット信号がキャリア同期信号であると、コントローラＣＰＵは状態収集信号線を介してこのトポロジーユニットにおけるパワーモジュールが故障したかどうかを検出し、パワーモジュールのいずれも故障していない場合、キャリア同期信号を次のコントローラに伝送し、コントローラＣＰＵはＰＷＭキャリア同期を完成し、機器は正常に運行する。パワーモジュールが故障した場合、コントローラＣＰＵは、キャリア同期信号の送信を一時停止し、信号同期ラインへのパワーモジュール故障信号の送信に切り替える。信号同期ラインで伝送されるターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、次のコントローラに伝送し、コントローラＣＰＵは、パワーモジュール故障信号を受信し、保護のために機器がシャットダウンされる。

なお、本実施例では、複数のコントローラの間は、信号同期ラインを介して信号リングネットワークを形成することができ、図６に示すように、コントローラＣＰＵ１は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ２に伝送し、コントローラＣＰＵ２は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ３に伝送し、コントローラＣＰＵ３は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ４に伝送し、コントローラＣＰＵ４は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ１に伝送する。

また、複数のコントローラの間は、信号同期ラインを介して非信号リングネットワークを形成することもでき、図９に示すように、コントローラＣＰＵ１は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ２に伝送し、コントローラＣＰＵ２は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ３に伝送し、コントローラＣＰＵ３は信号同期ラインを介してターゲット信号をコントローラＣＰＵ４に伝送し、コントローラＣＰＵ４は信号同期ラインを介してコントローラＣＰＵ１にターゲット信号を伝送しない。

上記の実施例を基に、本実施例では、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する具体的な実現方式を提供し、図１０に示すように、Ｓ１０１とＳ１０２を含む。

Ｓ１０１において、前記シングルコントローラは、前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集する。

Ｓ１０２において、前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定する。

即ち、正常状態において、信号同期ラインはキャリア同期信号を伝送するために用いられ、この際に、ターゲット信号はキャリア同期信号であり、ＰＷＭキャリア同期機能を実現する。信号同期ラインがパワーモジュール故障信号を持っている場合、ターゲット信号はパワーモジュール故障信号であり、パワーモジュールをシャットダウンするように制御するように他のコントローラに通知する。

具体的に、図１１に示すように、コントローラは、第１のサブコントローラと第２のサブコントローラとの組み合わせであってもよく、本実施例では、第１のサブコントローラはプライマリコントローラＤＳＰとして定義され、第２のサブコントローラはセカンダリコントローラＣＰＬＤとして定義され、このように、本実施例では、前記第１のサブコントローラはフィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続される。

それに応じて、図１２に示すように、本実施例では、さらに、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する別の具体的な実現方式を提供し、Ｓ１２１～Ｓ１２３を含む。

Ｓ１２１において、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する。

Ｓ１２２において、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、及び、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了し動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介してパワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、及び、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

Ｓ１２３において、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

なお、本実施例では、第２のサブコントローラは、前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を常に収集することができ、「前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合」に限定されない。

例示的に、本実施例では、他のトポロジーユニット並列保護方法を提供し、図１３に示すように、Ｓ１３１～Ｓ１３９を含む。

Ｓ１３１において、セカンダリコントローラＣＰＬＤは信号同期ラインリングネットワーク内で伝送される信号のタイプを検出する。

Ｓ１３２において、リングネットワーク内でキャリア同期信号が伝送されると、セカンダリコントローラＣＰＬＤは、状態収集信号線を介してこのユニットにパワーモジュール故障が発生したかどうかを検出する。

Ｓ１３３において、リングネットワークと本機との両方にパワーモジュールの故障が発生していない場合に、キャリア同期信号をリングネットワークの次のユニットに伝送する。

Ｓ１３４において、フィードバック信号線を介してキャリア同期信号をプライマリコントローラＤＳＰに送信する。

Ｓ１３５において、プライマリコントローラＤＳＰは、ＰＷＭキャリア同期を完成し、機器は正常に運行する。

Ｓ１３６において、リングネットワークでパワーモジュール故障信号が伝送されると、次のユニットに伝送する。

Ｓ１３７において、このユニットにパワーモジュール故障が発生していると、セカンダリコントローラＣＰＬＤはキャリア同期信号の送信を一時停止し、リングネットワークへのパワーモジュール故障信号の送信に切り替える。

Ｓ１３８において、フィードバック信号線を介してパワーモジュール故障信号をプライマリコントローラＤＳＰに送信する。

Ｓ１３９において、プライマリコントローラＤＳＰはパワーモジュール故障信号を受信し、保護のために機器がシャットダウンされる。

具体的には、図１４に基づいて、パワーモジュールの正常時に、各ユニットのセカンダリコントローラＣＰＬＤはいずれもパワーモジュール故障信号が検出されず、信号同期ラインリングネットワークがキャリア同期信号を伝送し、セカンダリコントローラＣＰＬＤはキャリア同期信号を受信した後にプライマリコントローラＤＳＰにフィードバックし、各ユニットのＰＷＭキャリアが同期し、正常に運行することを保証する。

リングネットワークにおける一つのトポロジーユニット（例えば#１）にパワーモジュール故障が発生していると、当該トポロジーユニットのセカンダリコントローラＣＰＬＤはパワーモジュール故障信号を検出し出し、キャリア同期信号の送信を一時停止し、信号同期ラインリングネットワークへのパワーモジュール故障信号の送信に切り替え、例えば、高周波パルスであり、他のユニットセカンダリコントローラＣＰＬＤはこの故障信号を受信した後に、リングネットワークの次のユニットに伝送するとともに、このパワーモジュール故障信号をプライマリコントローラＤＳＰにフィードバックし、図１５に示すようである。

なお、本実施例では、パワーモジュールが正常の状態から故障の状態に変化すると、信号同期ラインで伝送される信号はキャリア同期パルスからパワーモジュール故障信号に変化し、図１６に示すように、低周波パルスから高周波パルスに切り替えてもよい。故障ユニットパワーモジュール故障が解消されると、信号同期ラインリングネットワークはキャリア同期信号の伝送を再開し、図１７に示すように、高周波パルスから低周波パルスに切り替える。

もちろん、キャリア同期信号とパワーモジュール故障信号とは他の形式の信号であってもよい。また、コントローラが第１のサブコントローラ及び第２のサブコントローラを含む場合、図１１に示すように各第２のサブコントローラの間はリングネットワークの方式であってもよく、図１８に示すように非リングネットワークの方式であってもよい。

上記の実施例を基に、本実施例では、さらに、トポロジーユニット並列保護装置を提供し、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、前記トポロジーユニット並列保護システムは並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットはコントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、前記トポロジーユニットの並列保護モジュールは、
前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得するための取得モジュールと、
前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信するための送信モジュールと、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための制御モジュールとを含む。

なお、本実施例で提供されるトポロジーユニット並列保護装置は、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記パワーモジュールの故障状態を判断し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送するとともに、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信するとともに、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための判断モジュールをさらに含むことができる。

また、前記コントローラはシングルコントローラであり、前記シングルコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記取得モジュールは、
前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集するための第１の収集ユニットと、
前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定するための確定ユニットとを含む。

当該装置の作動原理は上記の方法実施例を参照し、ここで繰り返して記述しない。

また、本実施例では、さらに、トポロジーユニット並列保護システムを提供し、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットはコントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、
前記コントローラは取前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
前記コントローラは、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する。

なお、前記コントローラはシングルコントローラであり、前記シングルコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信されたパワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する場合、具体的には、
前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定するために用いられる。

さらに、前記コントローラは第１のサブコントローラ及び第２のサブコントローラを含み、前記第１のサブコントローラはフィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する場合に、具体的には、
前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、及び、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了するように制御し、現在のパワーモジュールが動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介してパワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、及び、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御し、
前記ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、現在のパワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ために用いられる。

このように、当該トポロジーユニット並列保護システムは、並列に接続されるトポロジーユニットの間の信号同期ラインを時分割多重化し、パワーモジュールの正常時にキャリア同期信号を伝送し、パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号の伝送に切り替え、各トポロジーユニットは、ターゲット信号をリアルタイムでモニタリングし、快速同期保護の目的を達成する。

要するに、本発明はトポロジーユニット並列保護方法、装置及システムを提供し、まず、信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、次に、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、ターゲット信号がキャリア同期信号である場合に、現在のパワーモジュールがキャリア同期を完了し、作動モードになるように制御する。ターゲット信号がパワーモジュール故障信号である場合、現在のパワーモジュールシャットダウンモードになるように制御する。このように、この方案は、並列に接続されるトポロジーユニット間の信号同期ラインを時分割多重化し、パワーモジュールの正常時に、キャリア同期信号を伝送し、パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号の伝送に切り替え、各トポロジーユニットはターゲット信号をリアルタイムでモニタリングし伝送し、快速同期保護の目的を達成する。

本明細書における各実施例は、漸進的に記載されており、各実施例は、他の実施例との相違点について重点に説明し、各実施例の間の同じ又は類似の部分について、互いに参照すればよい。実施例に開示された装置は、実施例に開示された方法に対応するため、その説明は比較的簡単であり、関連部分は方法の説明を参照すればよい。

当業者にとって、本文において開示される実施例を結合しながら説明された各例示のユニット及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア或いはコンピュータソフトウェア、及び電子ハードウェアの結合によって実現できることが理解されたい。ハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に説明するために、各例の構成とステップは、上記の説明において、機能に関して一般的に説明される。これらの機能がハードウェアで実行されるか、それともソフトウェアの方式で実行されるかは、技術方案の特定応用及び設計の制約条件によって決まる。専門の技術者であれば、個々の特定の応用に対して、異なる方法を使って説明した機能を実現することができるが、このような実現は、本発明の範囲を超えない。

本明細書で開示された実施例と合わせて記述された方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又はそれらの組み合わせを用いて実現され得る。 ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラム可能なＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスクドライブ、 ＣＤ-ＲＯＭ、又は技術分野でよく知られている他のタイプのストレージメディアにセットされ得る。

開示された実施例の上記説明は、当業者が本発明を実現又は使用することを可能にさせる。これらの実施例に対する様々な変更は、当業者には容易であり、本明細書で定義される一般的な原理は、本発明の実施例の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施例において実現され得る。従って、本発明の実施例は、本明細書に示される実施例に限定されず、本明細書に開示される原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲に適合すべきである。

Claims (10)

1. トポロジーユニット並列保護方法であって、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、前記トポロジーユニット並列保護システムは、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットは、コントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは、信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、前記トポロジーユニット並列保護方法は、
   前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
   前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールの正常時に、前記キャリア同期信号を他の前記コントローラに伝送し、現在の前記パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように切り替え、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、前記パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、
   前記ターゲット信号が前記キャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ことを含むことを特徴とするトポロジーユニット並列保護方法。
2. 前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、さらに、
   前記パワーモジュールの故障状態を判断し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送し、現在の前記パワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信し、現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載のトポロジーユニット並列保護方法。
3. 前記コントローラは、シングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信された前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記信号同期ラインで伝送される前記ターゲット信号を取得することは、
   前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集し、
   前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載のトポロジーユニット並列保護方法。
4. 前記コントローラは、第１のサブコントローラ、及び第２のサブコントローラを含み、前記第１のサブコントローラはフィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、
   それに応じて、前記第２のサブコントローラが、前記信号同期ラインで伝送される前記ターゲット信号を取得し、
   前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラが前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラが前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、キャリア同期を完了するとともに、現在の前記パワーモジュールが動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインを介して前記パワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御し、
   前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御することを特徴とする請求項１に記載のトポロジーユニット並列保護方法。
5. トポロジーユニット並列保護装置であって、トポロジーユニット並列保護システムに適用され、
   前記トポロジーユニット並列保護システムは、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットは、コントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは、信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、前記トポロジーユニットの並列保護モジュールは、
   前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得するための取得モジュールと、
   前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールの正常時に、前記キャリア同期信号を他の前記コントローラに伝送し、現在の前記パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように切り替え、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、前記パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信するための送信モジュールと、
   前記ターゲット信号が前記キャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための制御モジュールとを含むことを特徴とするトポロジーユニット並列保護装置。
6. 前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記パワーモジュールの故障状態を判断し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに伝送し、現在の前記パワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに送信し、現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御するための判断モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のトポロジーユニット並列保護装置。
7. 前記コントローラは、シングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信された前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記取得モジュールは、
   前記シングルコントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集するための第１の収集ユニットと、
   前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定するための確定ユニットとを含むことを特徴とする請求項５に記載のトポロジーユニット並列保護装置。
8. トポロジーユニット並列保護システムであって、並列に接続されるトポロジーユニットを含み、前記トポロジーユニットは、コントローラ、及びパワーモジュールを含み、前記コントローラは信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記コントローラと信号伝送を行い、
   前記コントローラは、前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得し、
   前記コントローラは、前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールの正常時に、前記キャリア同期信号を他の前記コントローラに伝送し、現在の前記パワーモジュールの故障時に、パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように切り替え、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、前記パワーモジュール故障信号を他の前記コントローラに伝送するように、前記ターゲット信号のタイプに基づいて、前記ターゲット信号を他の前記コントローラに送信し、
   前記ターゲット信号が前記キャリア同期信号である場合、現在の前記パワーモジュールがキャリア同期を完了して動作モードになるように制御し、前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御することを特徴とするトポロジーユニット並列保護システム。
9. 前記コントローラは、シングルコントローラであり、前記シングルコントローラは、状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、前記パワーモジュールによって送信された前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号を前記信号同期ラインに送信し、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送されるターゲット信号を取得する場合、具体的には、
   前記シングルコントローラは前記信号同期ラインで伝送される前記キャリア同期信号又は前記パワーモジュール故障信号を収集し、前記パワーモジュール故障信号又は前記キャリア同期信号を前記ターゲット信号として確定する、ために用いられることを特徴とする請求項８に記載のトポロジーユニット並列保護システム。
10. 前記コントローラは、第１のサブコントローラ、及び第２のサブコントローラを含み、前記第１のサブコントローラは、フィードバック信号線を介して前記第２のサブコントローラに接続され、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して少なくとも一つの他の前記第２のサブコントローラと信号伝送を行い、前記第２のサブコントローラは状態収集信号線を介して前記パワーモジュールに接続され、それに応じて、前記コントローラが前記信号同期ラインで伝送される前記ターゲット信号を取得する場合、具体的には、
    前記ターゲット信号がキャリア同期信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記状態収集信号線を介して前記パワーモジュールの故障状態を収集し、前記故障状態が正常の状態である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは、キャリア同期を完了するとともに、現在の前記パワーモジュールが動作モードになるように制御し、前記故障状態が故障の状態である場合、前記第２のサブコントローラは、前記信号同期ラインを介して前記パワーモジュール故障信号を他の前記第２のサブコントローラに送信し、前記フィードバック信号線を介して前記パワーモジュール故障信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御し、
    前記ターゲット信号が前記パワーモジュール故障信号である場合、前記第２のサブコントローラは前記信号同期ラインを介して前記ターゲット信号を他の前記第２のサブコントローラに伝送し、前記第２のサブコントローラは、前記フィードバック信号線を介して前記ターゲット信号を前記第１のサブコントローラに伝送し、前記第１のサブコントローラは現在の前記パワーモジュールがシャットダウンモードになるように制御する、ために用いられることを特徴とする請求項８に記載のトポロジーユニット並列保護システム。

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