[发明专利]一种变流器及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，更具体地说，涉及一种变流器及其控制装置。

背景技术

在风力发电系统中，桨叶旋转带动发电机转动，发电机发出的电经变流器输送至电网。对于大功率的变流器，其控制装置不仅要对关键的电流、电压等模拟量信号进行采集和计算，要实时的处理内部终端器件的动作，要处理与上级控制器信息的实时交互，同时还要进行大量诸如故障记录、参数保存等工作，其工作量非常巨大，考虑到单个处理器速度和存储资源有限，业界大部分采用两个处理器同时进行操作，但是两个处理器同时工作凸显出的问题是：它们之间的信息交互、如何定义与外部的信息交互以及信息交互的实时性问题等。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述变流器控制装置中的两个处理器同时工作实现信息交互及其与外部的信息交互的实时性差缺陷，提供一种能克服上述缺陷的变流器的控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变流器的控制装置，包括第一处理器和第二处理器，所述控制装置还包括双端口存储器和至少一个FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)；所述双端口存储器通过并口总线连接在第一处理器和第二处理器之间，用于实现第一处理器和第二处理器间的内部数据的交互，所述至少一个FPGA分别通过总线与第一处理器和第二处理器连接，且所述至少一个FPGA内部包含多个模块，每个模块的地址分别映射到所述第一处理器和第二处理器的总线地址空间上，所述第一处理器和第二处理器通过读写相应地址空间的数据来实现变流器的控制。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述第一处理器和第二处理器分别为第一DSP和第二DSP。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述控制装置还包括分别外扩于第一处理器和第二处理器的第一存储器和第二存储器，所述第一存储器和第二存储器用于实现数据存储和程序升级。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述每个模块的地址包括每个模块的状态寄存器地址和控制寄存器地址。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述FPGA内部构建的每个模块均封装成标准的对内对外接口，以实现多个模块间的解耦。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述第一处理器和第二处理器通过自带的AD转换器将所采集的变流器的模拟量信号转换为数字量信号。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述模拟量信号包括母线电压、功率模块的电流、电网电压、定子电压。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述第一处理器和第二处理器根据转换后的数字量信号计算开关管驱动信号。

在本发明所述的变流器的控制装置中，所述多个模块包括：

内部IO模块，用于实现变流器内部的继电器和接触器的驱动及继电器和接触器的相关状态的返回；

码盘模块，用于实现码盘故障的检测；

光纤通信模块，用于实现与上级控制器之间控制信号和检测信号的交互；

PWM发波模块，用于根据所计算的开关管驱动信号和上级控制器的控制信号输出PWM信号，及在故障时实现封波。

本发明还构造一种变流器，包括整流器和逆变器，所述变流器还包括以上所述的控制装置，所述控制装置用于控制所述整流器和所述逆变器。

实施本发明的技术方案，通过并口总线连接在第一处理器和第二处理器之间双端口存储器，可实现第一处理器和第二处理器内部数据的交互，另外，至少一个FPGA通过总线与第一处理器和第二处理器之间，且所述至少一个FPGA内部包含多个模块，每个模块的地址分别映射到所述第一处理器和第二处理器的总线地址空间上，两个处理器通过读写相应地址空间的数据来实现变流器的控制，这样不仅可以有效的分担的第一处理器和第二处理器的处理要求，而且可以通过两个处理器(顶层模块)对多个模块(下属模块)进行分流和管理，两个处理器可以根据实际应用，通过两个处理器的地址片选信号，进行实时使能下属模块，实行数据的交互，从而提高了两个处理器之间的信息交互以及两个处理器与外部的信息的定义和交互的实时性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明变流器的控制装置实优选实施例的逻辑图；

图2是本发明变流器的控制装置中内部IO模块优选实施例的封装结构图。

具体实施方式