一种大功率变流器主从控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力控制领域，尤其涉及一种大功率变流器主从控制系统。
【背景技术】
[0002]随着新能源领域的不断发展，国内外众多企业纷纷进军风电、光伏产业和再生电能利用领域。其中可再生电能回收利用方面以城轨再生制动能量回收、混合动力汽车等为代表的新兴产业日益壮大发展，对交直流变流器系统容量要求也越来越高。在风电、光伏和城轨再生制动能量吸收领域，可利用的电能多为兆瓦级甚至更高，且多采用大功率半导体变流模块控制方式，以实现电能的双向流动性。限于当前功率半导体器件发展水平，变流模块功率为100kW~mff且多采用多变流器串并联方式，单柜容量多低于2丽。为实现2丽以上大功率变流，多采用多柜、多变流模块串并联方式实现。采用多柜、多模块串并联方式，对相对独立的变流器控制系统而言，如何保证多个控制系统的同步性、快速性、实时性，以及解决并联均流、故障冗余，故障切除等问题相当关键。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种故障冗余性好、故障设备在线切除、扩容方便快捷、系统配置灵活方便、控制简单的大功率变流器主从控制系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:一种大功率变流器主从控制系统，包括外部控制系统1和至少一个主从变流器组2，所述主从变流器组2包括一台主变流器21和至少一台从变流器22 ;
[0005]所述外部控制系统1通过控制网络与主从变流器组2中的主变流器21连接，监测主从变流器组2的运行状态，并向主从变流器组2发送控制指令；
[0006]所述主变流器21通过控制网络与外部控制系统1连接，向外部控制系统1传递主从变流器组2的运行状态信息，同时接收来自外部控制系统1的控制指令；
[0007]所述主变流器21通过主网络与其它主从变流器组2中的主变流器21连接，向其它主变流器21传递所述主从变流器组2的运行状态信息，并接收来自其它主从变流器组2的运行状态信息；
[0008]所述主变流器21通过主从网络与本主从变流器组2中的从变流器22连接，监测从变流器22的运行状态信息，并向从变流器22发送控制指令；
[0009]所述从变流器22通过主从网络与本主从变流器组2中的主变流器21连接，向主变流器21发送本从变流器22的运行状态信息，同时接收来自主变流器21的控制指令。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述外部控制系统1包括系统控制计算机11和控制系统通讯模块12 ;所述系统控制计算机11用于对主从变流器组2的运行状态信息进行分析处理，并向主变流器21发送控制指令；所述控制系统通讯模块12用于实现系统控制计算机11与各主变流器21之间的通讯。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述主变流器21包括第一通讯模块211、第一控制模块212和至少一个第一变流模块213 ;
[0012]所述第一通讯模块211包括第一上位机通讯端口 2111、第一局域网端口 2112和第一主从通信端口 2113 ;所述第一上位机通讯端口 2111通过所述控制网络与外部控制系统1连接，用于与所述外部控制系统1通讯；所述第一局域网端口 2112通过所述主网络与其它主变流器21连接，用于与其它主变流器21通讯；所述第一主从通信端口 2113通过所述主从网络与本主从变流器组2中的从变流器22连接，用于与所述从变流器22通讯；
[0013]所述第一控制模块212与第一通讯模块211连接，用于处理第一通讯模块211接收到的控制指令和状态信息，并通过第一通讯模块211向外发送信息；所述第一控制模块212与第一变流模块213连接，用于监测并控制第一变流模块213的运行状态；
[0014]所述第一变流模块213根据第一控制模块212的控制指令，实现变流功能。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述从变流器22包括第二通讯模块221、第二控制模块222和至少一个第二变流模块223 ;
[0016]所述第二通讯模块221包括第二主从通信端口 2213，所述第二主从通信端口 2213通过所述主从网络与本主从变流器组2中的主变流器21连接，用于与所述主变流器21通讯；
[0017]所述第二控制模块222与第二通讯模块221连接，用于处理第二通讯模块221接收到的控制指令和状态信息，并通过第二通讯模块221向外发送信息；所述第二控制模块222与第二变流模块223连接，用于监测并控制第二变流模块223的运行状态；
[0018]所述第二变流模块223根据第二控制模块222的控制指令，实现变流功能。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述从变流器22的第二通讯模块221还包括第二上位机通讯端口 2211和第二局域网端口 2212 ;所述第二上位机通讯端口 2211可以通过所述控制网络与外部控制系统1连接，用于与所述外部控制系统1通讯；所述第二局域网端口2212可以通过所述主网络与其它主变流器21连接，用于与其它主变流器21通讯。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0021]1、本实用新型中外部控制系统通过网络与多个主从变流器组中的主变流器连接，通过顶层控制信息，可同时对多个主从变流器组进行管理，可有效保证系统响应的实时性。系统配置的灵活性。
[0022]2、本实用新型中主从变流器组通过主网络连接，可实时传递变流器状态信息及运行参数等信息，可有效的保证各主从变流器组运行状态同步，有效实现功率及容量的合理分配。当一台主变流器发生故障时，能够将故障变流器在线切除，不会影响其它主从变流器组及整个系统的正常工作，并可在各主从变流器组间实现功率的重新分配。当需要扩展容量时，只需要将主从变流器组加入网络，即可实现系统扩容。
[0023]3、本实用新型中主从变流器组采用一主多从结构，级联组网，可灵活实现主从变流器组的扩容和主、从变流器故障冗余。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型一种大功率变流器主从控制系统结构示意图。
[0025]图2为本实用新型一种大功率变流器主从控制系统外部控制系统结构示意图。
[0026]图3为本实用新型一种大功率变流器主从控制系统主变流器结构示意图。
[0027]图4为本实用新型一种大功率变流器主从控制系统从变流器结构示意图。
[0028]图例说明:1、外部控制系统；11、系统控制计算机；12、控制系统通讯模块；2、主从变流器组；21、主变流器；211、第一通讯模块；2111、第一上位机通讯端口 ；2112、第一局域网端口 ；2113、第一主从通信端口 ；212、第一控制模块；213、第一变流模块；22、从变流器；221、第二通讯模块；2211、第二上位机通讯端口 ；2212、第二局域网端口 ；2213、第二主从通信端口 ； 222、第二控制模块；223、第二变流模块。
【具体实施方式】
[0029]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[0030]如图1所示，本实用新型一种大功率变流器主从控制系统，包括外部控制系统1和至少一个主从变流器组2，主从变流器组2包括一台主变流器21和至少一台从变流器22 ;外部控制系统1通过控制网络与主从变流器组2中的主变流器21连接，监测主从变流器组2的运行状态，并向主从变流器组2发送控制指令；主变流器21通过控制网络与外部控制系统1连接，向外部控制系统1传递主从变流器组2的运行状态信息，同时接收来自外部控制系统1的控制指令；主变流器21通过主网络与其它主从变流器组2中的主变流器21连接，向其它主变流器21传递本主从变流器组2的运行状态信息，并接收来自其它主从变流器组2的运行状态信息；主变流器21通过主从网络与本主从变流器组2中的从变流器22连接，监测从变流器22的运行状态信息，并向从变流器22发送控制指令；从变流器22通过主从网络与本主从变流器组2中的主变流器21连接，向主变流器21发送本从变流器22的运行状态信息，同时接收来自主变流器21的控制指令。在本实施例中，运行状态信息包括状态信息和参数信息。
[0031]如图2所示，在本实施例中，外部控制系统1包括系统控制计算机11和控制系统通讯模块12 ;系统控制计算机11用于对主从变流器组2的运行状态信息进行分析处理，并向主变流器21发送控制指令；所述控制系统通讯模块12用于实现系统控制计算机11与各主变流器21之间的通讯。在本实施例中，系统控制计算机为一台工业级计算机，通讯模块为带通讯设备的工业PLC可编程控制器，通讯模块通过光纤与主变流器连接。
[0032]如图3所示，在本实施例中，主变流器21包括第一通讯模块211、第一控制模块212和至少一个第一变流