[发明专利]级联式变换器及其控制系统

说明书

本发明提供一种级联式变换器及其控制系统，该级联式变换器的控制系统包括：主控制板和至少一个从控制板；其中，主控制板与各个从控制板之间分别通过相应的高绝缘信息传递通道进行数据交互；各个从控制板中的至少一个，与级联式变换器中对应的至少两个级联功率单元通过相应的低耐压信息传递通道进行数据交互，进而减少了通讯光纤及主控制板上需要配置光纤端子的数量，节约了系统的硬件成本。再者，连接有多个级联功率单元的从控制板可自主进行多个级联功率单元的采样及数据处理，避免将数据汇总至主控制板再进行数据处理，减少了主控制板的控制芯片的计算压力。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，具体涉及一种级联式变换器及其控制系统。

背景技术

中压直挂SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)、电力电子变压器等级联式变换器系统中，因为系统电压达到10kV，甚至35kV，而传统工业使用的高性价比隔离器件如：光耦隔离器、电容隔离器、磁隔离器等耐压一般不超过3kV，这对各级联功率单元与主控制板之间的数据交换造成了困扰。目前主流的方案均采用光纤进行数据交换，如图1所示架构，从控制板与主控制板采用便于实现高电压绝缘的光纤进行点对点通讯，从控制板与级联功率单元通过常规器件进行譬如采样、驱动信号发送等模拟及数字信号交互。

目前中高压级联式变换器系统中，为达成更高的性价比，大多仍采用1200V的开关管，考虑裕量，一般母线电压会考虑选择小于1000V，而在中压直挂式SVG中，系统电压可能需要达到35kV，在不考虑冗余的情况下，级联功率单元数量将达到个；对于图1所示的架构，整个系统至少需要87对通讯光纤，其主控制板上需要匹配87对光纤端子，硬件成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种级联式变换器及其控制系统，以解决现有级联式变换器控制系统中点对点进行光纤通信所导致的硬件成本高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种级联式变换器的控制系统，包括：主控制板和至少一个从控制板；其中：

所述主控制板与各个所述从控制板之间分别通过相应的高绝缘信息传递通道进行数据交互；

各个所述从控制板中的至少一个，与所述级联式变换器中对应的至少两个级联功率单元，通过相应的低耐压信息传递通道进行数据交互。

可选地，在上述的级联式变换器的控制系统中，各个所述从控制板，分别通过各自的高绝缘信息传递通道，与所述主控制板进行数据交互。

可选地，在上述的级联式变换器的控制系统中，多个所述从控制板，通过相应的高绝缘信息传递通道，与所述主控制板进行环网通讯。

可选地，在上述的级联式变换器的控制系统中，若所述级联式变换器为隔离型级联式变换器，则所述级联式变换器的控制系统还包括多个低压从控制板；其中：

与同一所述从控制板进行数据交互的至少两个级联功率单元，分别为所述级联式变换器中至少一个功率模块内的至少两个高压级联功率单元；

各个所述低压从控制板，分别与所述级联式变换器中至少一个功率模块内的低压功率单元，通过相应的低耐压信息传递通道进行数据交互。

可选地，在上述的级联式变换器的控制系统中，各个所述低压从控制板，分别设置于所述主控制板与至少一个连接于相同功率模块的所述从控制板之间；且各个所述低压从控制板，分别通过相应的低耐压信息传递通道与所述主控制板之间进行数据交互，并分别通过相应的高绝缘信息传递通道与对应的所述从控制板之间进行数据交互。

可选地，在上述的级联式变换器的控制系统中，各个所述低压从控制板与所述主控制板之间，分别通过相应的低耐压信息传递通道进行数据交互。