一種模塊化多電平換流器控制裝置的閉環(huán)測試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性直流輸電、柔性交流輸電等領(lǐng)域模塊化多電平換流器控制裝置的閉環(huán)測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子器件和控制技術(shù)的進(jìn)步，越來越多模塊化多電平換流器應(yīng)用于柔性直流輸電和柔性交流輸電工程中。由于系統(tǒng)容量和電壓等級的升高子模塊數(shù)量也越來越多，柔性直流輸電系統(tǒng)中三相級聯(lián)的子模塊數(shù)量能達(dá)到上千個，而且不同的工程中換流器子模塊的數(shù)量差異較大。這樣，不同的控制裝置其控制的子模塊數(shù)量可能為數(shù)十個，也可能為數(shù)百個，如果都使用子模塊構(gòu)建控制裝置測試系統(tǒng)不僅工程量大，造價高，而且靈活性差，不能快速響應(yīng)不同控制裝置的測試要求。
[0003]隨著數(shù)字處理技術(shù)、數(shù)字信號技術(shù)和并行計算技術(shù)等的發(fā)展，利用實時仿真設(shè)備，與基于模塊化多電平換流器控制裝置構(gòu)成閉環(huán)測試系統(tǒng)，對模塊化多電平換流器控制裝置進(jìn)行性能測試成為可能。本發(fā)明即是基于此種考慮而產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:公開一種模塊化多電平換流器控制裝置的閉環(huán)測試系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括換流器實時仿真器、模塊化多電平換流器控制裝置及測試接口裝置。模塊化多電平換流器控制裝置通過光纖連接到測試接口裝置上，測試接口裝置通過光纖及電纜和換流器實時仿真器相連形成閉環(huán)測試系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)簡單易用，可以方便的對模塊化多電平換流器控制裝置進(jìn)行性能測試。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種模塊化多電平換流器控制裝置的閉環(huán)測試系統(tǒng)，由模塊化多電平換流器控制裝置、換流器實時仿真器及測試接口裝置組成；其中測試接口裝置包括子模塊控制命令接收模塊、子模塊狀態(tài)/電壓發(fā)送模塊、橋臂電流發(fā)送模塊、極控系統(tǒng)模塊和高速通信模塊；待測模塊化多電平換流器控制裝置和測試接口裝置的子模塊控制命令接收模塊、子模塊狀態(tài)/電壓發(fā)送模塊相連；待測控制裝置橋臂電流接收模塊和測試接口裝置的橋臂電流發(fā)送模塊相連；待測控制裝置極控命令處理模塊和測試接口裝置極控系統(tǒng)模塊相連；測試接口裝置高速通信模塊和換流器實時仿真器相連；測試接口裝置極控系統(tǒng)模塊和換流器實時仿真器相連。
[0006]進(jìn)一步地:連接各模塊的通信介質(zhì)包括但不限于光纖、電纜。
[0007]進(jìn)一步地:測試接口裝置極控系統(tǒng)模塊根據(jù)換流器實時仿真器送過來的模擬量和開關(guān)量狀態(tài)計算出換流閥控制命令，通過光纖傳送給控制裝置；控制裝置將該命令轉(zhuǎn)換為具體的子模塊控制命令后通過光纖發(fā)送給測試接口裝置；測試接口裝置接收到子模塊控制命令并打包后通過高速通信模塊傳送給換流器實時仿真器，換流器實時仿真器計算完畢后將子模塊狀態(tài)、電壓、橋臂電流等打包送至測試接口裝置；測試接口裝置將該數(shù)據(jù)包分解后通過光纖返回給控制裝置；控制裝置再將相關(guān)信息通過光纖回送至測試接口裝置的極控系統(tǒng)模塊判斷下一步執(zhí)行動作；測試接口裝置的極控系統(tǒng)模塊通過電纜連接換流器實時仿真器，得到換流器的模擬量和開關(guān)量，并能輸出開關(guān)量信息到換流器實時仿真器。
[0008]進(jìn)一步地:測試接口裝置可仿真多個子模塊接口和測試裝置交互。
[0009]進(jìn)一步地:測試接口裝置通過高速通信接口將多個子模塊控制命令打包送至換流器實時仿真器，并將換流器實時仿真器發(fā)出的子模塊狀態(tài)、橋臂電流解包后傳送給控制裝置。
[0010]另外本發(fā)明還提供一種測試方法，測試接口裝置極控系統(tǒng)模塊根據(jù)換流器實時仿真器送過來的模擬量和開關(guān)量狀態(tài)計算出換流閥控制命令，通過光纖傳送給控制裝置；控制裝置將該命令轉(zhuǎn)換為具體的子模塊控制命令后通過光纖發(fā)送給測試接口裝置；測試接口裝置接收到子模塊控制命令并打包后通過高速通信模塊傳送給換流器實時仿真器，換流器實時仿真器計算完畢后將子模塊狀態(tài)、電壓、橋臂電流等打包送至測試接口裝置；測試接口裝置將該數(shù)據(jù)包分解后通過光纖返回給控制裝置；控制裝置再將相關(guān)信息通過光纖回送至測試接口裝置的極控系統(tǒng)模塊判斷下一步執(zhí)行動作；測試接口裝置的極控系統(tǒng)模塊通過電纜連接換流器實時仿真器，得到換流器的模擬量和開關(guān)量，并能輸出開關(guān)量信息到換流器實時仿真器。
[0011]進(jìn)一步地，測試接口裝置可仿真多個子模塊接口和測試裝置交互。
[0012]進(jìn)一步地:測試接口裝置通過高速通信接口將多個子模塊控制命令打包送至換流器實時仿真器，并將換流器實時仿真器發(fā)出的子模塊狀態(tài)、橋臂電流解包后傳送給控制裝置。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明使用模塊化多電平換流器控制裝置、實時仿真器和測試接口裝置和構(gòu)成閉環(huán)測試系統(tǒng)。可根據(jù)實際工程拓?fù)湫薷囊淮卧O(shè)備的參數(shù)，滿足多種模塊化多電平換流器控制裝置的性能測試要求。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明專利進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1柔性直流工程換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2本發(fā)明的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，一個模塊化多電平換流器控制裝置通過光纖控制多個子模塊協(xié)同工作。不同的工程子模塊數(shù)量不同，控制策略各異，測試時一次設(shè)備的拓?fù)浜蛥?shù)也需要做相應(yīng)的修改。鑒于以上情況，每個工程，每種控制策略都使用相應(yīng)數(shù)量的子模塊來搭建測試系統(tǒng)不但工程量大，造價高，而且時間周期也較長，無法快速響應(yīng)控制裝置的性能測試需求。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明提供一種模塊化多電平換流器控制裝置的閉環(huán)測試系統(tǒng)。系統(tǒng)包括模塊化多電平換流器控制裝置、換流器實時仿真器及測試接口裝置。模塊化多電平換流器控制裝置通過光纖連接到測試接口裝置上，測試接口裝置通過光纖及電纜和換流器實時仿真器相連形成閉環(huán)測試系統(tǒng)。測試接口裝置包括子模塊控制命令接收模塊、子模塊狀態(tài)/電壓發(fā)送模塊、橋臂電流發(fā)送模塊、極控系統(tǒng)模塊和高速通信模塊。
[0020]待測模塊化多電平換流器測試裝置和測試接口裝置的子模塊控制命令接收模塊