一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，包括以下步驟：選擇光纖收發(fā)器；選擇與所選光纖收發(fā)器波長相匹配的光纖，并進(jìn)行鋪設(shè)；利用單光纖進(jìn)行雙向通信。本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，通過采用光纖收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)減少光纖數(shù)目；在閥基控制器側(cè)和閥模塊側(cè)，將單光纖雙向收發(fā)器替換掉兩倍數(shù)量單向的光收發(fā)器，可以將工程中光纖數(shù)量減少一半，達(dá)到降低成本，減少工作量，節(jié)省空間，便于維護(hù)的目的。
【專利說明】一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信方法，具體涉及一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模塊化多電平換流器閥作為柔性直流輸電的核心、關(guān)鍵設(shè)備，保證其安全可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，不僅是系統(tǒng)對裝置的要求，更是裝置保護(hù)自身的要求。閥基控制設(shè)備作為直接面對換流閥的控制設(shè)備，其可靠運(yùn)行同樣至關(guān)重要。由于模塊化多電平換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，造成了每個(gè)子模塊必須要有一對光纖完成與閥基控制設(shè)備通信。由此可見，高壓直流輸電換流閥是通過大量的光纖完成通信進(jìn)而完成對閥的控制和保護(hù)的，在換流站施工過程中，鋪設(shè)大量的光纖光纜是一項(xiàng)繁重的工作。
[0003]在高壓直流輸電領(lǐng)域中，換流閥是由很多閥模塊單元組成的，由于絕緣的需要，閥模塊單元與閥基控制設(shè)備之間一般采用一對光纖實(shí)現(xiàn)信息的收發(fā)。閥模塊通過其中一根光纖接收閥基控制設(shè)備的指令，通過另外一根光纖將閥模塊的狀態(tài)信息傳送給閥基控制設(shè)備，從而最終完成電能的變換與直流輸電的目的?？梢娙绻麚Q流閥模塊的數(shù)量是N，那個(gè)現(xiàn)場就至少需要鋪設(shè)2*N根光纖。
[0004]申請?zhí)枮?01010195619.4的發(fā)明專利公開了一種高速單纖雙向光模塊，包括突發(fā)式激光驅(qū)動(dòng)器、微控制器、單纖雙向光器件、雪崩光電二極管偏壓控制電路、限幅放大器和SFP+連接器；其中:突發(fā)式激光驅(qū)動(dòng)器、微控制器和限幅放大器分別與SFP+連接器連接，通過SFP+連接器與上位機(jī)進(jìn)行通信；微控制器分別與突發(fā)式激光驅(qū)動(dòng)器和限幅放大器連接；單纖雙向光器件連接在突發(fā)式激光驅(qū)動(dòng)器和限幅放大器之間。申請?zhí)枮?00920205590.6的實(shí)用新型專利公開了一種單光纖雙向傳輸裝置，包括激光器、光纖頭的插芯適配器、濾光片、光接收器，所述激光器與所述插芯適配器相對設(shè)置，所述濾光片鍍膜面與所述激光器的發(fā)射光路成45度設(shè)置，所述光接收器設(shè)置在所述激光器與所述插芯適配器之間接收所述濾光片折射的光線，所述光接收器的入射光路與所述插芯適配器成90度設(shè)置，所述插芯適配器的端面傾角為10度到12度。該實(shí)用新型在單光纖雙向傳輸裝置中不再需要設(shè)置隔離器件，不僅簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、而且節(jié)約了成本。上述發(fā)明和實(shí)用新型專利均沒有提出將其應(yīng)用于高壓直流輸電領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，通過采用光纖收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)減少光纖數(shù)目；在閥基控制器側(cè)和閥模塊側(cè)，將單光纖雙向收發(fā)器替換掉兩倍數(shù)量單向的光收發(fā)器，可以將工程中光纖數(shù)量減少一半，達(dá)到降低成本，減少工作量，節(jié)省空間，便于維護(hù)的目的。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]步驟1:選擇光纖收發(fā)器；
[0009]步驟2:選擇與所選光纖收發(fā)器波長相匹配的光纖，并進(jìn)行鋪設(shè)；
[0010]步驟3:利用單光纖進(jìn)行雙向通信。
[0011]所述步驟I中，選擇光纖收發(fā)器作為閥基控制設(shè)備和換流閥子模塊的光纖收發(fā)裝置；所述光纖收發(fā)器具備單光纖雙向收發(fā)能力，最高傳輸速率高于閥基控制設(shè)備與子模塊的傳輸速率。
[0012]所述光纖收發(fā)器為半雙工方式的光纖收發(fā)器。所述光纖收發(fā)器包括光模塊、分別支持光纖接口及電接口的以太網(wǎng)的交換芯片、帶隔離的電以太網(wǎng)接口、USB供電接口和電源適配芯片，USB供電接口提供+5V的電源，+5V電源通過電源適配芯片產(chǎn)生3.3V及2.5V的電源分別供給光模塊、交換芯片及電以太網(wǎng)接口。
[0013]所述步驟2中，鋪設(shè)的光纖兩端分別連接閥基控制設(shè)備與子模塊。所述光纖為多模光纖。
[0014]所述步驟3包括以下步驟:
[0015]步驟3-1:設(shè)計(jì)雙向傳輸協(xié)議，其中，子模塊采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議，即一旦發(fā)現(xiàn)了閥基控制器的通信召喚，則就在某個(gè)固定的延時(shí)后將子模塊自身的信息發(fā)送向閥基控制設(shè)備；在此期間閥基控制設(shè)備則停止下發(fā)，等待接收子模塊的數(shù)據(jù)；
[0016]步驟3-2:按照設(shè)計(jì)的雙向傳輸協(xié)議，重復(fù)采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議利用單根光纖進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)閥基控制設(shè)備與子模塊的信息交互。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]1、所提出的分時(shí)復(fù)用的召喚應(yīng)答通信協(xié)議，可以提高光纖的通信效率，避免了收發(fā)同時(shí)出現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)單纖雙向通信提供了可能性。
[0019]2、所提出的采用單纖雙向收發(fā)器方法，將工程中光纖數(shù)量和收發(fā)器數(shù)量均減少一半，從而可以降低成本，減少工作量，節(jié)省空間，同時(shí)便于維護(hù)。
[0020]4、所提出的基于分時(shí)復(fù)用和單纖雙向收發(fā)器的方式，由于減少了元件數(shù)量，從而提高了閥整體可靠性。
[0021]5、本方法不僅僅適用于柔性直流輸電領(lǐng)域，同樣適用于基于晶閘管的常規(guī)直流輸電領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]如圖1，本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，本方法通過分時(shí)復(fù)用的召喚應(yīng)答協(xié)議完成閥基控制設(shè)備與閥單元的通信。閥基控制設(shè)備與閥模塊采取召喚應(yīng)答的協(xié)議，閥基控制設(shè)備是每次通信收發(fā)的發(fā)起者，閥模塊處于被動(dòng)地位，一旦發(fā)現(xiàn)了閥基控制器的通信召喚，則就在一個(gè)固定的延時(shí)后將自己的信息發(fā)送向閥基控制設(shè)備。閥基控制設(shè)備每次發(fā)起召喚后要確保自身在一定的延時(shí)內(nèi)不再發(fā)起召喚，以便確保閥模塊有足夠的時(shí)間完成應(yīng)答，即將自身信息發(fā)送至上級閥基控制設(shè)備。
[0025]具體通過以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn):
[0026]步驟1:選擇光纖收發(fā)器；
[0027]步驟2:選擇與所選光纖收發(fā)器波長相匹配的光纖，并進(jìn)行鋪設(shè)；
[0028]步驟3:利用單光纖進(jìn)行雙向通信。
[0029]所述步驟I中，選擇光纖收發(fā)器作為閥基控制設(shè)備和換流閥子模塊的光纖收發(fā)裝置；所述光纖收發(fā)器具備單光纖雙向收發(fā)能力，最高傳輸速率高于閥基控制設(shè)備與子模塊的傳輸速率。
[0030]所述光纖收發(fā)器為半雙工方式的光纖收發(fā)器。所述光纖收發(fā)器包括光模塊、分別支持光纖接口及電接口的以太網(wǎng)的交換芯片、帶隔離的電以太網(wǎng)接口、USB供電接口和電源適配芯片，USB供電接口提供+5V的電源，+5V電源通過電源適配芯片產(chǎn)生3.3V及2.5V的電源分別供給光模塊、交換芯片及電以太網(wǎng)接口。
[0031]所述步驟2中，鋪設(shè)的光纖兩端分別連接閥基控制設(shè)備與子模塊。所述光纖為多模光纖。
[0032]所述步驟3包括以下步驟:
[0033]步驟3-1:設(shè)計(jì)雙向傳輸協(xié)議，其中，子模塊采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議，即一旦發(fā)現(xiàn)了閥基控制器的通信召喚，則就在某個(gè)固定的延時(shí)后將子模塊自身的信息發(fā)送向閥基控制設(shè)備；在此期間閥基控制設(shè)備則停止下發(fā)，等待接收子模塊的數(shù)據(jù)；
[0034]步驟3-2:按照設(shè)計(jì)的雙向傳輸協(xié)議，重復(fù)采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議利用單根光纖進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)閥基控制設(shè)備與子模塊的信息交互。
[0035]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:選擇光纖收發(fā)器； 步驟2:選擇與所選光纖收發(fā)器波長相匹配的光纖，并進(jìn)行鋪設(shè)； 步驟3:利用單光纖進(jìn)行雙向通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述步驟I中，選擇光纖收發(fā)器作為閥基控制設(shè)備和換流閥子模塊的光纖收發(fā)裝置；所述光纖收發(fā)器具備單光纖雙向收發(fā)能力，最高傳輸速率高于閥基控制設(shè)備與子模塊的傳輸速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述光纖收發(fā)器為半雙工方式的光纖收發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述光纖收發(fā)器包括光模塊、分別支持光纖接口及電接口的以太網(wǎng)的交換芯片、帶隔離的電以太網(wǎng)接口、USB供電接口和電源適配芯片，USB供電接口提供+5V的電源，+5V電源通過電源適配芯片產(chǎn)生3.3V及2.5V的電源分別供給光模塊、交換芯片及電以太網(wǎng)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述步驟2中，鋪設(shè)的光纖兩端分別連接閥基控制設(shè)備與子模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述光纖為多模光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓直流輸電的單光纖雙向通信方法，其特征在于:所述步驟3包括以下步驟: 步驟3-1:設(shè)計(jì)雙向傳輸協(xié)議，其中，子模塊采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議，即一旦發(fā)現(xiàn)了閥基控制器的通信召喚，則就在某個(gè)固定的延時(shí)后將子模塊自身的信息發(fā)送向閥基控制設(shè)備；在此期間閥基控制設(shè)備則停止下發(fā)，等待接收子模塊的數(shù)據(jù)； 步驟3-2:按照設(shè)計(jì)的雙向傳輸協(xié)議，重復(fù)采取觸發(fā)召喚應(yīng)答的協(xié)議利用單根光纖進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)閥基控制設(shè)備與子模塊的信息交互。
【文檔編號】H04B10/25GK103731209SQ201310651769
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】宋文峰, 湯廣福, 高陽, 路建良, 王韌秋, 楊兵建, 陰曉光, 張大巍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司大連供電公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司