[发明专利]一种用于复杂电力电子分布式控制的通信与同步系统

摘要

本发明提供了一种用于复杂电力电子分布式控制的通信与同步系统，所述系统由多个子系统构成，每个子系统包含一个子系统主控制单元和多个子控制单元；其中：各个子系统中的子系统主控制单元之间通过光纤连接从而组成系统级双向环形通信网络，并通过系统级双向环形通信网络传递各个子系统之间的控制信息、保护信息与时钟同步信息；在每个子系统的内部，子系统主控制单元和多个子控制单元通过光纤连接从而组成子系统级双向环形通信网络，并通过子系统级双向环形通信网络实现子系统主控制单元与子控制单元之间的实时控制与时钟同步。本发明通过设置多种冗余单元来提高系统可靠性，简化了通信网络，提高了通信与同步网络的可靠性。

主权项

1.一种用于复杂电力电子分布式控制的通信与同步系统，其特征在于，所述系统由多个子系统构成，每个子系统完成系统级控制功能，包括对电力电子变换器的输出电压或电流、电动机转矩或转速的控制；每个子系统包括一个子系统主控制单元和多个子控制单元，其中：各个子系统中的子系统主控制单元之间通过光纤连接从而组成系统级双向环形通信网络，并通过系统级双向环形通信网络传递各个子系统之间的控制信息、保护信息与时钟同步信息；在每个子系统的内部，子系统主控制单元和多个子控制单元通过光纤连接从而组成子系统级双向环形通信网络，并通过子系统级双向环形通信网络实现子系统主控制单元与子控制单元之间的实时控制与时钟同步；所述子系统主控制单元，实现以下功能：1)通过系统级双向环形通信网络与其他子系统中的子系统主控制单元进行数据通信，传递各个子系统之间的控制信息、保护信息与时钟同步信息；2)选取一个作为时钟基准的子系统主控制单元，该子系统主控制单元需要根据自身时钟通过系统级双向环形通信网络向其他子系统中的子系统主控制单元发送时钟同步信息，其他子系统中的子系统主控制单元需要接收该时钟同步信息并调节自身时钟，以维持系统级时钟同步；3)各个子系统主控制单元通过子系统级双向环形通信网络接收各个子控制单元采集的电压、电流、温度信息，执行相应的控制算法，并通过子系统级双向环形通信网络向各个子控制单元发送电压、电流、保护控制指令，并基于自身时钟基准通过子系统级双向环形通信网络向各个子控制单元发送时钟同步信息；4)各个子系统主控制单元协调维护系统级双向环形通信网络，发生通信故障时，故障点两侧的子系统主控制单元对各自的通信回路进行重组，使原系统级双向环形通信网络重组为单向环形网络，以隔离通信故障点，使所述的系统维持运行；5)故障重组后，若检测发现故障点是作为时钟基准的子系统主控制单元，则另选取一个正常工作的子系统主控制单元成为替代时钟基准，继续通过系统级双向环形通信网络发送时钟同步信息。