一种实时仿真环境RT‑LAB的接口装置制造方法及图纸

一种实时仿真环境RT‑LAB的接口装置，包括安装在背板上的主控板以及若干个光纤板，每块光纤板上均配置有多个光接收管和多个光发射管；所述的主控板与每个光纤板通过LVDS驱屏线连接；所述的背板上设有高速串行接口，光纤板连接换流器功率模块控制设备并通过高速串行接口连接RT‑LAB。所述的高速串行接口采用最高速率为4Gbps的Aurora接口。所述的主控板采用FPGA芯片。所述的主控板通过并行总线连接ARM处理器，ARM处理器通过以太网连接外部的调试和监控设备。本实用新型专利技术无需针对连接方式修改主控板的程序，能够模拟实际的柔直工程用高电位板时序。本实用新型专利技术精度高，能够同时验证多路设备。

Interface device of a real-time simulation environment of RT LAB

Interface device of a real-time simulation environment of RT LAB, including the main control board is arranged on the back board and a plurality of optical fiber board, each fiber board is equipped with a plurality of light receiving tubes and a plurality of light emitting tube; the main control board and each fiber board are connected through the LVDS screen drive backplane line; which is provided with a high-speed serial interface, fiber board connected converter module for power control equipment and connecting RT LAB through high-speed serial interface. The high speed serial interface adopts the Aurora interface with the highest rate of 4Gbps. The main control board adopts a FPGA chip. The main control board is connected with the ARM processor through a parallel bus, and the ARM processor is connected with an external debugging and monitoring device through ethernet. The utility model does not need to modify the program of the main control board according to the connection mode, and can simulate the practical high potential plate timing of the flexible direct engineering. The utility model has the advantages of high precision, and can simultaneously verify the multi-channel equipment.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子实时仿真领域，具体为一种实时仿真环境RT-LAB的接口装置。
技术介绍
随着全控型电力电子器件的发展，电力电子设备也越来越复杂，相继出现了众多模块化多电平的大型应用场合，如STATCOM、柔性直流输电等。由于控制的复杂性，对控制设备现场运行前进行实时数字仿真试验显得越来越重要。这种验证不光包括对原理的验证，还包括对硬件以及接口的验证，因此对设备实时数字仿真的需求也越来越强。目前大型的模块化多电平电力电子设备实时数字仿真主要采用RTDS和RTLAB设备来完成。由于具体设备接口的千差万别，仿真装置不可能提供满足所有设备的接口，因此很难对接口进行验证。并且在模块化多电平柔性直流输电的仿真上，往往采用aurora接口直接和阀控器件的主控板进行连接，而跳过了光纤收发板。这会导致出现两个问题：第一，为了适应这种连接方式需要对主控板的程序进行修改，导致仿真时的软件与现场运行软件存在差异。第二，大量的光纤板硬件以及光纤板上的软件无法进行有效验证。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种实时仿真环境RT-LAB的接口装置，该接口装置无需针对连接方式修改主控板程序，精度高，能够同时验证多路设备。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：包括安装在背板上的主控板以及若干个光纤板，每块光纤板上均配置有多个光接收管和多个光发射管；所述的主控板与每个光纤板通过LVDS驱屏线连接；所述的背板上设有高速串行接口，光纤板连接换流器功率模块控制设备并通过高速串行接口连接RT-LAB。所述的高速串行接口采用最高速率为4Gbps的Aurora接口。所述的主控板采用FPGA芯片。所述的主控板通过并行总线连接ARM处理器，ARM处理器通过以太网连接外部的调试和监控设备。所述的光纤板设置有19个，高速串行接口设置有6个。所述的每个光纤板通过8个50MHz的光纤分别与不同的换流器功率模块控制设备连接。与现有技术相比，本技术主控板采用大容量的FPGA芯片，能够同时接收多个光纤板的信号，对背板信号进行拆包，再打包成高速串行信号，由多个高速串行通道发出。每个控制周期，仿真设备通过高速串行接口返回模块电压和其他状态信息。在FPGA中对高速串行信号进行拆包，分发给所有的光纤板，光纤板再将这些信号分发给每路换流器功率模块控制设备。本技术每块光纤板配置有多个光接收管和多个光发射管，能够同时接收多路换流器功率模块控制设备信号，并返回多路回馈信号。每块光纤板与主控板件通过独立的高速串行总线相连，因此每块光纤板上的控制信号都能够同时到达主控板，避免了在并行总线中主控板必须读取完一个光纤板的控制信号，才能读取下一个光纤板信号的问题。附图说明图1本技术的控制模块框图；图2本技术主控板与光纤板连接示意框图；图3本技术连接RT-LAB的结构示意框图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。参见图1-3，本技术在结构设置上采用6U、21槽位的机箱，其中1块主控板占据2个槽位，其余19个槽位，每个槽位能够插入一块光纤板。本技术在整体结构上包括安装在背板上的主控板以及若干个光纤板，每块光纤板上均配置有多个光接收管和多个光发射管，主控板与每个光纤板通过LVDS驱屏线连接，背板上设有高速串行接口，光纤板连接换流器功率模块控制设备并通过高速串行接口连接RT-LAB。本技术的主控板采用FPGA芯片，高速串行接口采用最高速率为4Gbps的Aurora接口。主控板通过并行总线连接ARM处理器，ARM处理器通过以太网连接外部的调试和监控设备。本技术每块光纤板能同时接收多路阀控信号，并返回多路回馈信号。每块光纤板与主控板件通过独立的高速串行总线相连，因此每块光纤板上的控制信号都能够同时到达主控板，避免在并行总线中主控板必须读取完一个光纤板的控制信号，才能读取下一个光纤板信号的问题。主控板采用大容量的FPGA芯片，同时接收19个光纤板的信号，对背板信号进行拆包，再打包成Aurora信号，由6个Aurora通道发出。每个控制周期当中，仿真设备通过Aurora接口返回模块电压和其他状态信息。在FPGA中对Aurora信号进行拆包，分发给19个光纤板，光纤板再将这些信号分发给每路阀控信号。FPGA中的控制信号和模块电压信息，通过并行总线实时传递给STM32，STM32通过以太网将这些信号传出，供调试和监控使用。本技术无需针对连接方式修改主控板的程序，能够模拟实际的柔直工程用高电位板时序，本技术精度高，能够同时验证多路设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时仿真环境RT‑LAB的接口装置，其特征在于：包括安装在背板上的主控板以及若干个光纤板，每块光纤板上均配置有多个光接收管和多个光发射管；所述的主控板与每个光纤板通过LVDS驱屏线连接；所述的背板上设有高速串行接口，光纤板连接换流器功率模块控制设备并通过高速串行接口连接RT‑LAB。

【技术特征摘要】
1.一种实时仿真环境RT-LAB的接口装置，其特征在于：包括安装在背板上的主控板以及若干个光纤板，每块光纤板上均配置有多个光接收管和多个光发射管；所述的主控板与每个光纤板通过LVDS驱屏线连接；所述的背板上设有高速串行接口，光纤板连接换流器功率模块控制设备并通过高速串行接口连接RT-LAB。2.根据权利要求1所述的实时仿真环境RT-LAB的接口装置，其特征在于：所述的高速串行接口采用最高速率为4Gbps的Aurora接口。3.根据权利要求1所述的实时仿真环境RT-LAB的接口装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊家祚，冯武彤，刘争艳，翟党国，李佩泫，张树楠，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61