一种并联回路变流器控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种并联回路变流器控制系统，属于半导体变流技术领域。其特征是包括：外部控制(1)、上位机PC(2)、主控制器(3)、从控制器（4）、IPM模块(5)。本实用新型专利技术的特点是：就地采样，减少干扰；模块化分布控制，减少主控制器的负担，易于扩展；主控制器（3）与从控制器（4）之间、主控制器（3）与上位机PC(2)、从控制器（4）与IPM模块之间均采用光纤通信，减少干扰；尤其适用于兆瓦级大功率或全功率变流器多回路并联。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体变流控制
，涉及并联回路变流器控制系统，尤其适用于兆瓦级大功率变流器、变频器功率控制。
技术介绍
目前，风力发电系统中的单机容量主要是1. 5丽和2丽两个功率等级，2. 5丽和 5MW电机正处于试验阶段。风电变流器根据电机功率的不同也分为以上几个功率等级，因此，变流器容量扩展的难易程度显得格外重要。变流器控制系统的主要功能是控制器采集模拟量信号，结合主控系统功率要求，通过一系列计算，得出PWM信号后再下发给功率模块单元。此外，控制系统还要实现人机交互、录波分析，故障处理等功能。此种方式缺点在于 控制器集通讯、采样、外环计算、精确计算、人机交互、数据录波、故障处理于一身，对控制器的运算处理能力有较高要求；采样通道数量受制于控制器模拟量采样板，PWM信号下发数量受制于PWM板，不易于扩展；模拟量信号线和PWM信号线连接控制器和所有单组模块，走线距离远，易受干扰；控制器不易对单组模块进行有差别控制。
技术实现思路
针对以上不足，本技术提供一种适用于任意回路并联的变流器控制系统，其特征是就地采样，减少干扰；模块化分布控制，减少主控制器的负担，易于扩展；主控制器与从控制器之间、控制器与上位机PC、从控制器与IPM模块之间均采用光纤通信，减少干扰，可靠性高。本技术通过如下技术方案来实现一种并联回路变流器控制系统，控制系统由外部控制(1)、上位机PC O)、主控制器(3)、从控制器⑷、IPM模块(5)构成，上位机PC(2)用于变量显示、参数设定、告警故障提示及录波；主控制器C3)用于接收外部控制(1)的信号，控制计算，回路功率分配，接收从控制器(4)的状态信息，向上位机PC(2)提供数据并接收上位机数据；每3只IPM模块(5) 配一个从控制器(4)，从控制器(4)就地采集电压、电流、温度信号，根据主控制器分配的功率进行调节计算，产生PWM信号并通过光纤下发至IPM模块；IPM模块(5)采集电流、温度信号，根据从控制器(4)发出的PWM信号驱动IPM模块，IPM模块进行过流、过温保护。上位机PW2)、主控制器(3)、从控制器(4)、IPM模块之间均采用光纤通信。采用上述方案后，本技术具有如下优点控制算法由从控制器完成，解决了主控制器运行资源不足的问题，增强了系统可靠性；当需要扩展功率回路时，可简单的增加从控制器和功率模块即可实现；模拟量就地采样，走线距离短，主从控制器之间只通过光纤通信连接，不通过电缆电线传输，减少了控制系统受到的电磁辐射和干扰。附图说明图1是本技术并联回路变流器控制系统示意图。具体实施方式本技术所述并联回路变流器控制系统，外部控制通过光纤或网线与主控制器连接，主控制器通过光纤与各个从控制器连接，主控制器通过光纤与上位机PC连接，1个从控制器通过光纤与3个IPM模块连接。外部控制(1)根据实际情况将功率控制量传递给主控制器(3)，主控制器按照设定的功率分配模式将功率控制量分配给各个从控制器(4)，主控制器接收从控制器的状态信息，经过处理后传递给上位机PC (2)，上位机PC进行状态信息显示。从控制器接收主控制器功率控制量，采集本地电压、电流、温度信号，通过计算得出相应PWM信号，下发至IPM 模块(5 )，从控制器将本地状态信息传给主控制器。本技术所述之并联回路变流器控制系统，适用于任意回路并联的变流器控制系统，尤其适用于2MW级以上功率等级的全功率变流器。避免了因并联回路过多引起主控制器开销过大，模拟量采样难以扩充、以及更加复杂恶劣的电磁环境带来的干扰等问题。权利要求1.一种并联回路变流器控制系统，其特征在于，控制系统由外部控制(1)、上位机 PC O)、主控制器(3)、从控制器⑷、IPM模块(5)构成；上位机PC (2)用于变量显示、参数设定、告警故障提示及录波；主控制器C3)用于接收外部控制(1)的信号；控制计算；回路功率分配；接收从控制器(4)状态信息，向上位机PCQ)提供数据并接收上位机数据；每3 只IPM模块( 配一个从控制器(4)，从控制器(4)就地采集电压、电流、温度信号；根据主控制器分配的功率进行调节计算；产生PWM信号并通过光纤下发至IPM模块；IPM模块(5) 采集电流、温度信号；根据从控制器(4)发出的PWM信号驱动IPM模块；IPM模块进行过流、 过温保护。2.根据权利要求1所述的一种并联回路变流器控制系统，其特征在于，上位机PCO)、 主控制器(3)、从控制器(4)、IPM模块之间均采用光纤通信。专利摘要本技术涉及一种并联回路变流器控制系统，属于半导体变流
其特征是包括外部控制(1)、上位机PC(2)、主控制器(3)、从控制器(4)、IPM模块(5)。本技术的特点是就地采样，减少干扰；模块化分布控制，减少主控制器的负担，易于扩展；主控制器(3)与从控制器(4)之间、主控制器(3)与上位机PC(2)、从控制器(4)与IPM模块之间均采用光纤通信，减少干扰；尤其适用于兆瓦级大功率或全功率变流器多回路并联。文档编号G05B19/418GK202093362SQ20112000000公开日2011年12月28日 申请日期2011年1月1日 优先权日2011年1月1日专利技术者宋飞, 瞿兴鸿, 蔡军 申请人:国网电力科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种并联回路变流器控制系统，其特征在于，控制系统由外部控制（１）、上位机ＰＣ（２）、主控制器（３）、从控制器（４）、ＩＰＭ模块（５）构成；上位机ＰＣ（２）用于变量显示、参数设定、告警故障提示及录波；主控制器（３）用于接收外部控制（１）的信号；控制计算；回路功率分配；接收从控制器（４）状态信息，向上位机ＰＣ（２）提供数据并接收上位机数据；每３只ＩＰＭ模块（５）配一个从控制器（４），从控制器（４）就地采集电压、电流、温度信号；根据主控制器分配的功率进行调节计算；产生ＰＷＭ信号并通过光纤下发至ＩＰＭ模块；ＩＰＭ模块（５）采集电流、温度信号；根据从控制器（４）发出的ＰＷＭ信号驱动ＩＰＭ模块；ＩＰＭ模块进行过流、过温保护。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡军，瞿兴鸿，宋飞，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：84