【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型柔直换流阀通讯，具体涉及一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构。
技术介绍
1、新型电力系统背景下，新能源将大规模并网，新能源所具有的间歇性、随机波动性使其对电网的自我调节能力有着较高的要求。而柔性直流输电技术所具有的高适应能力、高灵活性和高稳定性特点对解决这一问题有着重大作用。柔性直流输电作为一种具有广泛应用前景及技术先进的输电技术，在国家能源结构调整、区域能源互联发展中具有重要的作用。由于其设备庞大，对阀塔与阀塔之间信息的交互性能要求越来越高，随着技术不断提高，需要对传统的通讯方式进行进一步提升。
2、传统的柔直系统拓扑结构采用光纤通讯，主要由阀塔和阀控两个重要部分组成，为了实现将阀塔的模块信息上送到阀控内的主控板，再由主控板上送到总控制端，参见图2，以一个阀厅为例，一个阀厅有12个阀塔，12个阀塔对应3个桥臂，每个阀塔内部有216个功率模块，每一个功率模块的信息通过一根光纤发送到阀控系统，一共需要2592根光纤；参见图3，当阀控内部将模块信息发送到主控板时，信息自下而上以一个树状图的形式向主控板传递，由于主控板无法同时接收所有阀塔的信息，只能通过每个板卡对信息进行综合处理再发送到主控板，传递过程复杂，每一个板卡都影响信息的传递，这种复杂的架构会导致故障多发，传输过程复杂，光纤数量巨多会造成耗费成本高，而且系统设备庞大，耗费人力多，一旦其中一个链路出现问题，都要耗费很长的时间进行排查，严重影响数据的传输。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，包括若干个阀塔，每个阀塔内包括若干个子模块，每个子模块分别通过可见光系统与主控板进行通讯。
4、本专利技术进一步的改进在于，每个子模块对应一束led光。
5、本专利技术进一步的改进在于，一束led光包含一个功率模块的通讯信息，该通讯信息具体包括功率模块的电压信息、电流信息、状态信息和故障信息。
6、本专利技术进一步的改进在于，led光的直流增益h(0)为：
7、
8、式中：m是朗伯系数，a是主控板接收端的面积，d是主控板到阀塔传输距离，λ是入射角，是光发散角，是典型视场角，是光学滤波器的增益，是聚光器的增益；
9、由此可得实际距离参数对应的接收功率pr1为：
10、pr1＝pth(0) (公式2)
11、式中：pt是实际距离参数对应的发射功率。
12、本专利技术进一步的改进在于，led光的路径损耗ll为：
13、
14、式中：m是郎伯系数，a是探测器接收面积，α是led光与主控板之间的通信链路到主控板法线的夹角，β是通信链路到led光轴线的夹角；
15、
16、式中：c是换算系数，pr2是实际夹角参数对应的接收功率，ss'(λ)是归一化功率谱密度，rf(λ)是光滤波器的频谱响应，λrh是光滤波器滤波范围的端点值上限，λrl是光滤波器滤波范围的端点值下限。
17、本专利技术进一步的改进在于，主控板能够同时接收每个子模块的led光束。
18、本专利技术进一步的改进在于，每个阀塔的子模块数量均相同。
19、本专利技术进一步的改进在于，可见光系统具有一对多和多对一的特性。
20、本专利技术进一步的改进在于，主控板把控制指令发送到每个阀塔的功率模块上。
21、本专利技术进一步的改进在于，主控板具有上承控制保护系统，下接功率模块的作用。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术的柔直换流阀通讯系统仅仅通过可见光系统就可以完成多个功率模块的汇总需求，同时不受电磁干扰，大大降低成本，而且能够根据实际需求，单独接收指定阀塔的信息，只需要控制每个阀塔对应的led开关即可，极大程度节省了人力物力，简化了整个系统结构，降低故障率。
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1.一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，包括若干个阀塔，每个阀塔内包括若干个子模块，每个子模块分别通过可见光系统与主控板进行通讯。
2.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，每个子模块对应一束LED光。
3.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，一束LED光包含一个功率模块的通讯信息，该通讯信息具体包括功率模块的电压信息、电流信息、状态信息和故障信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，LED光的直流增益H(0)为：
5.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，LED光的路径损耗LL为：
6.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，主控板能够同时接收每个子模块的LED光束。
7.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其
8.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，可见光系统具有一对多和多对一的特性。
9.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，主控板把控制指令发送到每个阀塔的功率模块上。
10.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，主控板具有上承控制保护系统，下接功率模块的作用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，包括若干个阀塔，每个阀塔内包括若干个子模块，每个子模块分别通过可见光系统与主控板进行通讯。
2.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，每个子模块对应一束led光。
3.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，一束led光包含一个功率模块的通讯信息，该通讯信息具体包括功率模块的电压信息、电流信息、状态信息和故障信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，led光的直流增益h(0)为：
5.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信的新型柔直换流阀通讯系统拓扑结构，其特征在于，l...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦健，常康康，高礼，陈建林，王波，韩艳，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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