本實用新型屬于電力電子及用戶電力領域，特別涉及一種適用于柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置。

背景技術：

相對于傳統(tǒng)的柔性直流輸電系統(tǒng)(基于IGBT串聯(lián)技術)，基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流輸電系統(tǒng)因其結構簡單，易于工程實施等特點在近年來引起了國內(nèi)外專家學者的廣泛關注。

MMC拓撲結構中一個重要的特點是將儲能電容放到了串聯(lián)的子模塊當中。這帶來了一系列的問題，比如由于橋臂電流的存在，使得各個子模塊的電容電壓時刻在變化，如何保持每個子模塊的電容電壓穩(wěn)定成為一個技術難點，且隨著電平數(shù)的增多，傳統(tǒng)高壓直流的閥基電子裝置已不適用，已有新型的閥基電子裝置應用于柔性直流輸電。由于新型閥基電子裝置的應用，相關實時數(shù)字仿真平臺已經(jīng)不能與其直接連接，需開發(fā)新的仿真接口及協(xié)議轉換方法以達到柔性直流閥基電子裝置接入實時數(shù)字仿真平臺的目的。

由于不同電壓等級柔性直流輸電系統(tǒng)子模塊數(shù)量差距較大，且閥基電子裝置不同廠家實現(xiàn)方式不盡相同，需有新型接口及協(xié)議轉換方法可以根據(jù)不同電平數(shù)的柔性直流輸電系統(tǒng)及不同廠家閥基電子裝置進行靈活調(diào)整，以滿足不同應用需求。同時隨著柔直系統(tǒng)新的協(xié)議的應用，也需新的接口與之匹配。

專利號為“CN204926072U”的對比文件，公開了一種適用于柔性直流輸電系統(tǒng)實時仿真平臺的通信接口板卡，該接口板卡包括核心處理器、與核心處理器連接的獨立光纖接口和高速串行接口及電源，該板卡將各個接口通過核心處理器進行處理，保證了數(shù)據(jù)的同步性，獨立光纖接口滿足不同波長、不同光頭接入控制系統(tǒng)的需求，采用統(tǒng)一的硬件結構設計，使得接口裝置可以根據(jù)柔性直流系統(tǒng)閥基電子裝置進行靈活調(diào)整，以滿足不同廠家閥基電子裝置接入實時仿真平臺的需求，但是該接口板卡中未設置狀態(tài)指示燈，接入實時仿真平臺仿真的過程中，不能顯示設備當前運行狀態(tài)。設備處于故障狀態(tài)時，如果沒有設置狀態(tài)指示燈，運行人員無法提前得知仿真接口處于什么樣的運行狀態(tài)，不方便運行人員及時查找問題，影響設備的正常使用及仿真過程的進行。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種適用于柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置，用于解決不能實時監(jiān)測柔性直流輸電系統(tǒng)接入實時仿真平臺運行狀態(tài)的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種適用于柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置，該裝置包括高速信號處理單元、與高速信號處理單元連接的光纖接口、電源，該裝置還包括與高速信號處理單元連接的指示燈，所述指示燈用于反映接口不通、數(shù)據(jù)出錯、接口協(xié)議不匹配任何一種故障。

所述指示燈由高速信號處理單元動態(tài)分配給處于工作狀態(tài)的光纖接口，使光纖接口與分配的指示燈一一對應。

該裝置還包括與高速信號處理單元連接的編程接口。

該裝置采用面板結構，所述面板包括前面板、后面板。

所述指示燈設置在裝置的前面板上，所述的光纖接口設置在裝置的后面板上。

所述電源接口設置在后面板的右側，用于為整個裝置供電。

所述光纖接口包括1310nm的光纖接口和850nm的光纖接口。

所述1310nm的光纖接口采用ST接口形式，所述850nm的光纖接口采用ST接口形式和LC接口形式。

本實用新型的有益效果是：

通過在裝置上設置狀態(tài)指示燈，能及時反映接口不通、數(shù)據(jù)出錯、接口協(xié)議不匹配的任何一種故障，方便運行人員提前得知系統(tǒng)的運行狀況，及方便運行人員查找問題。

采用統(tǒng)一的硬件結構設計，柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口通過換裝不同型號的獨立光纖接口滿足不同廠家雙重化閥基電子設備接入仿真平臺的需求，同時可通過同步方式進行級聯(lián)擴展，滿足不同電平數(shù)的柔性直流輸電系統(tǒng)實時仿真需求。

附圖說明

圖1為柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置后面板示意圖；

圖2為柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置前面板示意圖；

圖3柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口圖；

圖4柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明。

本實用新型的一種適用于柔性直流輸電系統(tǒng)的仿真接口裝置，如圖1，圖3所示，該裝置包括高速信號處理單元、與高速信號處理單元連接的獨立光纖接口1、獨立光纖接口2和獨立光纖接口4，電源、編程接口，該裝置還包括與高速信號處理單元連接的指示燈，設置在裝置前面板上，以及與高速信號處理單元連接的高速接口3。

其中，高速信號處理單元匯總各個接口數(shù)據(jù)并進行處理，也可通過編程接口下載應用程序，同時根據(jù)協(xié)議要求將閥基電子設備的控制指令進行解析并發(fā)送給仿真系統(tǒng)；獨立光纖接口用于接收光波長信號，并將相關信號轉發(fā)給高速信號處理單元，電源單獨設置在后面板的右側，用于整個仿真裝置供電，通過將DC24V電源轉換成DC5V電源為高速信號處理單元、獨立光纖接口，高速串行光纖接口和指示燈供電，由于不需要工程供貨，供電方式為單獨電源供電，若電源出現(xiàn)故障，需斷電后更換電源。

本實用新型的具體實施過程，如圖4所示，獨立光纖接口可根據(jù)實際需求接入850nm及1310nm的光波長信號，都采用ST光纖接口，850nm的光纖接口支持IEC60044-8及TDM協(xié)議模擬測量系統(tǒng)，以輸出橋臂電流、閥測電壓信號，同時接收上層控制系統(tǒng)的控制指令，1310nm的光纖接口接收閥控系統(tǒng)主動信號、同步信號及其他控制信號，同時回傳閥控系統(tǒng)所需狀態(tài)信息，其通信速率可達百兆以上，而且光收發(fā)器數(shù)量也可根據(jù)不同需求進行調(diào)整，實現(xiàn)與外部控制器和仿真裝置的雙向互聯(lián)；具備多路LC接頭形式的850nm高速串行光纖接口，可同時接入雙重閥基電子設備即AB系統(tǒng)，通過識別閥基電子設備的主動信號將有效信號解析，采用Aurora協(xié)議，將閥基電子設備及系統(tǒng)所使用的非標協(xié)議轉換為標準的幀格式后，再對外發(fā)送，具體轉換過程為首先設置通訊接口，進行初始化，然后讀取對應接口的接收緩存區(qū)數(shù)據(jù)，最后按照相應的協(xié)議轉換緩存區(qū)數(shù)據(jù)，并將轉換后的發(fā)送到發(fā)送緩存區(qū)，其通信率最高可達5Gb/s，將柔直系統(tǒng)換流器中的子模塊電容電壓的輸出，同時；獨立光纖接口和高速串行光纖接口的所有數(shù)據(jù)通過背板將信號匯總到單獨放置的高速信號處理單元按照實際所用協(xié)議進行解析處理并轉發(fā)給仿真系統(tǒng)，同時也根據(jù)Aurora流模式協(xié)議將接收到的仿真系統(tǒng)的子模塊電容電壓等信息轉發(fā)給閥基電子設備，保證數(shù)據(jù)的同步性，同時此接口也可通過外置編程接口下載應用程序，方便開發(fā)人員進行工程調(diào)試。

該裝置前面板放置有20路狀態(tài)指示燈，如圖2所示，通過排線與高速信號處理單元連接，在實際的工作過程中，并不是所有的接口都處于工作狀態(tài)，指示燈由高速信號處理單元動態(tài)分配給處于工作狀態(tài)的光纖接口，即根據(jù)工作的需要選擇要使用的接口，然后再一一分配給接口對應的指示燈，當需要其他的接口接入工作狀態(tài)時，再重新一一分配給接口對應的指示燈，指示燈用所述指示燈用于反映接口不通、數(shù)據(jù)出錯、接口協(xié)議不匹配任何一種故障，指示燈的運行狀態(tài)由以下方法實現(xiàn)：程序檢測的接口未出現(xiàn)故障時，綠燈亮；當接口不通時，程序自動檢測光纖鏈路是否通暢，若不通暢，發(fā)生故障，紅燈亮；當數(shù)據(jù)出錯時，程序自動檢測數(shù)據(jù)中的校驗位是否匹配，若不匹配，發(fā)生相應故障，紅燈亮；當接口協(xié)議不匹配時，程序判斷若光纖鏈路通暢、數(shù)據(jù)不匹配、及校驗位不匹配持續(xù)一定時間后，發(fā)生相應故障，紅燈亮。指示燈能夠及時反映系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)，方便運行人員查找故障問題，確保系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應該涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權力要求的保護范圍為準。