專利名稱:適用于高壓svc的光纖通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型公開了一種適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),特別涉及一種通用高壓 SVC的三相光纖隔離通信系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,與之相對應(yīng)的柔性交流輸電 裝置也得到大力的發(fā)展,高壓靜止無功補(bǔ)償器SVC在電力系統(tǒng)動態(tài)電壓支撐和無功補(bǔ)償方 面發(fā)揮了重要的作用,主要用于補(bǔ)償供電網(wǎng)絡(luò)的無功、改善不平衡度、抑制電壓閃變等方 面。由于其耐壓等級高,補(bǔ)償效果好,因此在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng) 要求SVC穩(wěn)定性好,并且抗電磁干擾、耐腐蝕、耐潮濕,可是現(xiàn)有晶閘管一般與系統(tǒng)控制電 路距離比較遠(yuǎn),這就需要較長的脈沖傳輸線,但這又會容易受到外界電磁干擾,使的脈沖信 號受到很大的影響,對準(zhǔn)確、安全的觸發(fā)晶閘管十分不利,甚至有損壞電氣設(shè)備,造成巨大 的經(jīng)濟(jì)損失的可能。
實(shí)用新型內(nèi)容針對高壓SVC控制電路與電子設(shè)備因觸發(fā)脈沖傳輸距離遠(yuǎn),易受干擾的問題,本 實(shí)用新型提出一種能夠可靠觸發(fā)、抗干擾性強(qiáng)、耐腐蝕、耐潮濕的適用于高壓SVC的光纖通 信系統(tǒng)。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案是,一種適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),包括與三 相晶閘管連接的信號處理模塊、SVC控制板上的接口電路、SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn) 換模塊和信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊和信號發(fā)送電光 轉(zhuǎn)換模塊和多模光纜,所述信號處理模塊與SVC控制板上的接口電路雙向連接,其中SVC控 制板上的接口電路的輸出端與SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連,所述 SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)多模光纜接入SVC觸發(fā)板上的信號接收 光電轉(zhuǎn)換模塊后,最后接入SVC觸發(fā)板邏輯電路;所述SVC觸發(fā)板邏輯電路再經(jīng)所述SVC觸 發(fā)板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊和多模光纜接入SVC控制板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊, 最后經(jīng)SVC控制板上的接口電路接入信號處理模塊。進(jìn)一步的優(yōu)選方案是,為了在SVC觸發(fā)板不發(fā)送脈沖信號時,輸入到SVC觸發(fā)板上 的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的信號變成高電平信號,使發(fā)光二極管處于截止?fàn)顟B(tài),節(jié)省電能, 且增大驅(qū)動電流,在SVC觸發(fā)板邏輯電路與SVC觸發(fā)板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊之間連 接有信號反向電路。所述信號反向電路優(yōu)選采用的是2N5551三極管。進(jìn)一步的優(yōu)選方案是,所述SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊包括兩個 HFBR-1414轉(zhuǎn)換模塊,其中一個作為備用。SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊也包括兩 個HFBR-M12轉(zhuǎn)換模塊,且兩個HFBR-M12轉(zhuǎn)換模塊的輸出端實(shí)現(xiàn)線與,優(yōu)選采用的方法 是在其輸出端接阻值為Ik歐的上拉電阻實(shí)現(xiàn)線與。所述信號處理模塊可采用德州公司的 TMS320F28335DSP。[0007]本實(shí)用新型的工作原理如下高壓SVC的觸發(fā)監(jiān)控裝置主要由處于高壓側(cè)晶閘管兩端的SVC觸發(fā)板和處于低壓 側(cè)的監(jiān)控系統(tǒng)SVC控制板組成,SVC觸發(fā)板由數(shù)字電路電路組成,擔(dān)負(fù)著觸發(fā)和檢測晶閘管 狀態(tài)的作用,SVC控制板由信號處理模塊與接口電路組成,主要是將上位機(jī)發(fā)來的控制信號 轉(zhuǎn)換為控制脈沖,并將SVC觸發(fā)板傳來的檢測信號進(jìn)行分析判斷,最后將判斷結(jié)果傳到上 位機(jī)。由于SVC觸發(fā)板與SVC控制板分別處于高壓和低壓側(cè),故而要進(jìn)行電氣隔離,而采用 光纖通信是目前最為可靠,效果最佳的措施。對于傳統(tǒng)SVC觸發(fā)板來說,均是采用數(shù)字芯片 組成光電轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行光電信號轉(zhuǎn)換,可是這種電路具有芯片多,易受干擾,信號傳輸速率 慢的缺點(diǎn),光電轉(zhuǎn)換效果并不理想。此外,為了保證SVC控制板能將控制信號可靠的發(fā)給SVC觸發(fā)板,就需要SVC控制 板發(fā)控制信號時有一條備用的支路,可如果采用數(shù)字芯片,無疑又加大了電路的復(fù)雜程度, 而且可靠性不高。所以,SVC控制板和SVC觸發(fā)板能可靠,高效的進(jìn)行通信,就必須選擇一 種既能可靠高效的傳遞信號,又能很容易的實(shí)現(xiàn)備用功能的方法。本實(shí)用新型所提出的適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),由信號處理模塊(DSP)、 SVC控制板上的接口電路,SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊、SVC控制板上的信號接 收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn) 換模塊、多模光纜、信號反向電路組成。信號處理模塊(DSP)與SVC控制板接口電路相連, SVC控制板接口電路的輸出端與SVC控制板板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連,輸出 端與多模光纜相連,這里,通過采用兩個光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸同一信號,達(dá)到備用的作用。光 纜的另一端與SVC觸發(fā)板的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊相連。SVC觸發(fā)板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模 塊的輸入端與SVC觸發(fā)板觸發(fā)電路相連,輸出端與多模光纜相連。光纜的另一端與SVC控 制板的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊相連。工作時,控制信號首先由DSP發(fā)送至接口電路,其中接口電路可以將DSP輸出的 信號進(jìn)行處理和對SVC控制板信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊接收到的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使之能變?yōu)?DSP可以讀取的信號。然后再將轉(zhuǎn)換后的信號傳送到SVC控制板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊,這 個模塊由兩個HFBR-1414及驅(qū)動電路組成,兩個轉(zhuǎn)換模塊HFBR-1414分兩路信號進(jìn)行傳輸, 其中一個是起備用的作用。此模塊將電信號轉(zhuǎn)換為光信號,最后通過光纜傳輸?shù)絊VC觸發(fā) 板。SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊將接收的信號轉(zhuǎn)換為電信號,這個模塊由兩個 HFBR-M12及驅(qū)動電路組成,兩個HFBR-M12轉(zhuǎn)換模塊的輸出信號進(jìn)行線與,線與的信號輸 入到SVC觸發(fā)板的觸發(fā)控制電路中。SVC觸發(fā)板在收到控制信號后,通過邏輯控制電路和檢 測電路對晶間管進(jìn)行觸發(fā)和控制,在收到用于檢測系統(tǒng)的單脈后,進(jìn)行相應(yīng)處理,處理結(jié)果 通過SVC觸發(fā)板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為光信號,并通過光纜,傳輸?shù)絊VC控制板信號 接收光電轉(zhuǎn)換模塊,這個模塊由一個HFBR1412及驅(qū)動電路組成。SVC控制板信號接收光電 轉(zhuǎn)換模塊將接收到的信號轉(zhuǎn)換成電信號,最后通過接口電路傳輸?shù)紻SP,進(jìn)行信號處理。由于HFBR-1414和HFBR-M12的主要結(jié)構(gòu)為一個發(fā)光二極管,如要工作,就必須 要加上電信號,可是在高壓SVC系統(tǒng)運(yùn)行時,大部分時間是不發(fā)送信號的,即處于不工作狀 態(tài),此時SVC觸發(fā)板邏輯電路的輸出大部分為低電平信號,這樣就造成HFBR-1414中的發(fā)送 二極管經(jīng)常處于導(dǎo)通狀態(tài),造成了電能的浪費(fèi)。為了節(jié)約電能,在SVC觸發(fā)板發(fā)送信號時, 將信號通過處于飽和導(dǎo)通的三極管進(jìn)行反向,這樣一方面能增大驅(qū)動電流,另一方面,當(dāng)SVC觸發(fā)板不發(fā)送脈沖信號時,輸入到電光信號轉(zhuǎn)換模塊的信號就變成了高電平信號,發(fā)光 二極管處于截止?fàn)顟B(tài),從而節(jié)省了電能。與其他光電轉(zhuǎn)換模塊件相比,HFBR-1414和HFBR1412轉(zhuǎn)換的信號,發(fā)送的距離長 短由加在電源側(cè)的上拉電阻阻值決定,所以可以根據(jù)需要更換電阻阻值,控制發(fā)送的距離 長短。此外,HFBR-1414和HFBR1412均為多模光電轉(zhuǎn)換模塊,所接的ST接頭,非常普遍, 易于進(jìn)行熔接,造價低,效果好,適合于高壓SVC的大規(guī)模生產(chǎn),推廣性好。本實(shí)用新型技術(shù)有益效果在于本實(shí)用新型采用非常的先進(jìn)的光纖通信模塊,克 服了數(shù)字芯片電路光電觸發(fā)不可靠,延遲大的缺點(diǎn),使系統(tǒng)信號能準(zhǔn)確、及時的發(fā)送與接 收,采用2N5551三極管將信號反向,節(jié)省了能量。采用兩路備用式連接,保證了信號的正常 傳輸。采用三個DSP分別控制三相晶間管,而后采用三相光纜進(jìn)行傳輸,實(shí)現(xiàn)了三路信號之 間較好的隔離和與外界的隔離,有較好的抗電磁干擾、耐腐蝕、耐潮濕的優(yōu)點(diǎn),使信號能精 確的進(jìn)行傳送。三個DSP大大地減輕了計(jì)算工作量,保證觸發(fā)、回報檢測以及信號處理的及 時性、精確性,同時為電信號的檢測調(diào)理、系統(tǒng)的過壓、過流和過溫等故障保護(hù)預(yù)留了計(jì)算 空間與相應(yīng)外部資源。由于本實(shí)用新型精確性高、成本低,易于實(shí)現(xiàn),具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是實(shí)施例所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參見圖1和2所示,本實(shí)施例提供了一種適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),包括信 號處理模塊(DSP)、SVC控制板接口電路,SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊、SVC控制 板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板信號發(fā) 送電光轉(zhuǎn)換模塊、多模光纜和信號反向電路組成。所述信號處理模塊與SVC控制板接口電 路雙向連接,其中SVC控制板接口電路的輸出端與SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊 的輸入端相連,所述SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)多模光纜接入SVC 觸發(fā)板信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊后,最后接入SVC觸發(fā)板邏輯電路;所述SVC觸發(fā)板邏輯電路 再經(jīng)所述SVC觸發(fā)板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊和多模光纜接入SVC控制板信號接收光電轉(zhuǎn)換 模塊,最后經(jīng)SVC控制板接口電路接入信號處理模塊。其中光電轉(zhuǎn)換模塊由安華高公司的HFBR-1414和HFBR1412光電轉(zhuǎn)換模塊和驅(qū)動 電路組成,采用多模光纜進(jìn)行傳輸,采用2N5551三極管組成信號反向電路,節(jié)省能量。接口 電路包括依次連接的光電轉(zhuǎn)換模塊⑶4069、數(shù)字芯片⑶4013和電平轉(zhuǎn)換模塊LVC4M5 ;觸 發(fā)信號的流向?yàn)镈SP控制板的信號發(fā)送至LVC4M5電平轉(zhuǎn)換,再至光電轉(zhuǎn)換模塊⑶4069 ; 回報信號的流向?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換模塊⑶4069發(fā)送至⑶4013信號鎖存,再到LVC4M5電平轉(zhuǎn) 換,最后至DSP控制板。信號處理模塊由德州公司的TMS320F28335DSP組成,這三個DSP分 別對三相晶閘管進(jìn)行控制。
權(quán)利要求1.一種適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),包括與三相晶閘管連接的信號處理模塊、SVC 控制板上的接口電路、SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊和信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、 SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊和信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊和多模光纜,其特征是,所 述信號處理模塊與SVC控制板上的接口電路雙向連接,其中SVC控制板上的接口電路的輸 出端與SVC控制板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連,所述SVC控制板上的信號發(fā) 送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)多模光纜接入SVC觸發(fā)板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊后,最后 接入SVC觸發(fā)板邏輯電路;所述SVC觸發(fā)板邏輯電路再經(jīng)所述SVC觸發(fā)板上的信號發(fā)送電 光轉(zhuǎn)換模塊和多模光纜接入SVC控制板上的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊,最后經(jīng)SVC控制板上 的接口電路接入信號處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,在SVC觸發(fā)板邏輯 電路與SVC觸發(fā)板上的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊之間連接有信號反向電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,所述信號反向電路 采用的是2N5551三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,所述SVC控制板上 的信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊包括兩個HFBR-1414轉(zhuǎn)換模塊,其中一個作為備用轉(zhuǎn)換模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,所述SVC觸發(fā)板上 的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊包括兩個HFBR-2412轉(zhuǎn)換模塊,且兩個HFBR-2412轉(zhuǎn)換模塊的輸 出端實(shí)現(xiàn)線與。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述適用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,所述兩個 HFBR-2412轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接阻值為Ik歐的上拉電阻實(shí)現(xiàn)線與。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述用于高壓SVC的光纖通信系統(tǒng),其特征是,所述信號處理 模塊為德州公司的TMS320F28335DSP。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種通用靜止無功補(bǔ)償器三相光纖隔離觸發(fā)系統(tǒng),包括信號處理模塊(DSP)、SVC控制板接口電路,SVC控制板板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊、SVC控制板板信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊、SVC觸發(fā)板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊、多模光纜、信號反向電路組成。信號處理模塊(DSP)與SVC控制板接口電路相連,SVC控制板接口電路的輸出端與SVC控制板板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連,輸出端與多模光纜相連,這里,通過采用兩個光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸同一信號,達(dá)到備用的作用。光纜的另一端與SVC觸發(fā)板的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊相連。SVC觸發(fā)板信號發(fā)送電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與SVC觸發(fā)板觸發(fā)電路相連,輸出端與多模光纜相連。光纜的另一端與SVC控制板的信號接收光電轉(zhuǎn)換模塊相連。
文檔編號H04B10/12GK201869199SQ20102051324
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者吳傳平, 曾燦林, 楊曉峰, 楊翠翠, 熊橋坡, 羅安, 蔡平, 馬伏軍 申請人:湖南大學(xué)