[实用新型]一种应用于兆瓦级变流器的分布式光纤通讯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯电子技术领域,特别是一种应用于兆瓦级变流器的分布式光纤通讯系统。 

背景技术

现代变流技术建立在半导体器件、现代控制技术、变流技术、现代电力电子技术等诸多学科的基础之上。数字化变流系统的研究不仅具有广阔的发展前景，而且具有现实的应用意义。市场需求推动了变流控制技术的发展，无论是其学术价值还是其市场地位和经济效益，都值得我们去研究开发。变流系统已经广泛应用于各行各业，小功率变流技术非常成熟，但兆瓦级变流系统还存在抗干扰等技术难题，仍是学术界和工程界研究开发的热点。

兆瓦级变流器一般采用多个模块直接并联的方式实现，为实现数字化控制算法，数字信号处理器运算速度很快，随着功率密度的增加，电气结构也很复杂，而且使用环境中电磁环境相当恶劣，如何保障变流器中各变流器之间、强弱电之间以及变流器与用户之间通信的准确快速成为兆瓦级变流器的设计难点。

相对传统电信号通信，光纤通讯因为采用光波传输信号且传输介质是光纤，为了提高系统整体的抗干扰能力，光纤隔离通讯技术是最佳选择。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种应用于兆瓦级变流器的分布式光纤通讯系统，减小地环路噪声，解决驱动信号远距离准确传送难的难题，实现信号高速、无延时传送，适应变流器恶劣工作环境。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于兆瓦级变流器的分布式光纤通讯系统，包括远程监控计算机、两个光纤通信接口电路、控制模块，变流器接入第一光纤通信接口电路，所述远程监控计算机通过RS485/232转换电路接入第一光纤通信接口电路，所述第一光纤通信接口电路通过PWM信号接口、CAN总线接口、RS485串口、保护电路与第二光纤通信接口电路连接，所述第二光纤通信接口电路通过PWM信号转换电路、CAN接口器、RS232/485转换电路与所述控制模块连接。

所述光纤通信接口电路包括两个电平转换电路、发送模块、两个连接器、接受模块，第一电平转换电路依次通过发送模块、第一连接器、第二连接器、接收模块与第二电平转换电路连接；所述第一连接器、第二连接器通过光纤通信。

所述控制模块采用DSP 28335；所述发送模块型号为HFBR-1522；所述接收模块型号为HFBR-2522；所述第一连接器型号为HFBR-4503，所述第二连接器型号为HFBR-4513。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型通讯发送模块和接收模块之间无直接电气连接，减轻了地环路噪声，邻近电缆之间无相互干扰，而且其他电磁信号不会进入纤芯，对EMI不敏感，所以用光纤能够精确传送PWM控制信号，解决了驱动信号远距离准确传送难的问题；可以实现信号高速传送，基本不存在传输时延，有效解决了变流器环流问题；通讯几乎不受温度影响、抗化学腐蚀和抗氧化性能强，能适应恶劣工作环境。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图；

图2为本实用新型一实施例光纤通信接口电路结构框图；

图3为本实用新型一实施例PWM信号转换电路原理图；

图4为本实用新型一实施例保护电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例包括远程监控计算机、两个光纤通信接口电路、控制模块，变流器接入第一光纤通信接口电路，所述远程监控计算机通过RS485/232转换电路接入第一光纤通信接口电路，所述第一光纤通信接口电路通过PWM信号接口、CAN总线接口、RS485串口、保护电路与第二光纤通信接口电路连接，所述第二光纤通信接口电路通过PWM信号转换电路、CAN接口器、RS232/485转换电路与所述控制模块连接。

电平转换电路所使用的电平转换芯片的型号为HFBR-EUS500Z。

根据变流器之间以及强弱电控制之间不同的通信要求，将光纤通信系统传输信号的通信信号分为三类，即控制模块到各变流器的PWM驱动信号快速通信、变流器和控制模块之间的数据总线通信、变流器与远程监控计算机之间的串行通信，对这三种不同性质类型信号采用相同的通讯接口，但采用不同的传输方式和管理方式。光纤通讯结构示意图见图1。