一种阀基控制设备接口边界测试系统及方法与流程

本发明涉及接口边界测试，具体涉及一种阀基控制设备接口边界测试系统及方法。

背景技术：

1、基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，mmc)的柔性直流输电被誉为继交流输电、常规直流输电之后的第三代输电技术，因为没有无功补偿问题、没有换相失败问题、可以为无源系统供电、可同时独立调节有功功率和无功功率、谐波水平低、适合构成多端直流系统等优势，在可再生能源发电并网、大型城市/重要负荷供电、电网互联、孤岛/钻井平台供电等领域具有广阔的应用前景。

2、阀基控制设备是换流阀的“大脑”，对换流阀交直流电能转换功能起关键作用。阀基控制设备是联系上层控制保护系统与底层igbt阀的中间环节，通过接收上级控制保护系统的控制命令，实现对多级igbt的精确触发，并对换流阀中每个igbt级进行实时监控，实现换流阀的控制保护策略，其可靠性直接影响换流阀乃至整个直流输电工程的安全稳定运行，以接口边界测试为重要指标的阀基控制设备鲁棒性设计与研究显得尤其重要。

3、目前，相关研究机构或换流阀设备供应商对阀基控制设备的鲁棒性研究多集中在阀基控制设备在强电磁干扰、高低温交变、机械振动等恶劣环境下的运行稳定性，接口边界参数只是参考芯片选型手册，无法获得准确的接口边界参数，而对整个阀基控制设备接口边界测试技术研究未见报道，亟需解决上述问题缺陷，开发一种阀基控制设备接口边界测试系统及测试方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种阀基控制设备接口边界测试系统及方法，以解决现有技术中缺少阀基控制设备接口边界测试方案，无法获得准确的接口边界参数的技术问题。

2、第一方面，本发明提供了一种阀基控制设备接口边界测试系统，包括上位机和下位机，所述上位机和所述下位机连接，所述下位机和阀基控制设备连接；所述上位机用于将控制参数发送给下位机；所述下位机用于根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果。

3、可选地，所述下位机包括接口模块和处理器，所述接口模块和阀基控制设备连接，所述处理器用于接收所述控制参数并基于所述控制参数控制所述接口模块，所述接口模块在所述处理器的控制下根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应的接口参数。

4、可选地，所述接口模块包括通信接口单元，所述通信接口单元用于在所述处理器的控制下根据所述控制参数调整阀基控制设备中串行通信接口的接口参数以进行串行通信接口边界定量测试。

5、可选地，所述接口模块包括光脉冲接口单元，所述光脉冲接口单元用于在所述处理器的控制下根据所述控制参数调整阀基控制设备中光脉冲接口的接口参数以进行光脉冲通信接口边界定量测试。

6、可选地，所述接口模块包括数字io接口单元，所述数字io接口单元用于在所述处理器的控制下根据所述控制参数调整阀基控制设备中io接口的接口参数以进行数字io接口边界定量测试。

7、可选地，所述接口模块包括模拟io接口单元，所述模拟io接口单元用于在所述处理器的控制下根据所述控制参数调整阀基控制设备中模拟io接口的接口参数以进行模拟io接口边界定量测试。

8、第二方面，本发明提供了提出一种阀基控制设备接口边界测试方法，其特征在于，应用于本发明第一方面的阀基控制设备接口边界测试系统，所述阀基控制设备接口边界测试方法包括：通过上位机将控制参数发送给下位机；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果。

9、可选地，阀基控制设备中的对应接口包括通信接口、光脉冲接口、数字io接口和模拟io接口中的一种或多种；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果，包括：通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中通信接口的串行通信速率，阀基控制设备将实时运行的速率数值通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机将实时运行的速率数值与所设定数值进行比对和判断，获得通信速率解码边界；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中通信接口的串行通信额定速率下的占空比，阀基控制设备将能否成功解码的信息通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据阀基控制设备能否成功解码的信息确定阀基控制设备解码占空比的上限与下限并获得通信波形占空比解码边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中通信接口的预设异常速率的保持时间或额定速率的保持时间，阀基控制设备将通信速率解码结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据通信速率解码结果获得通信速率异常边界或通信速率恢复边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中通信接口的预设异常占空比的保持时间或修改额定占空比的保持时间，阀基控制设备将通信波形占空比解码结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据通信波形占空比解码结果获得通信波形占空比异常边界或通信波形占空比恢复边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中通信接口的校验错误帧的保持时间或校验正确帧的保持时间，阀基控制设备将通信校验结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据通信校验结果获得通信校验异常边界或通信校验恢复边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中通信接口的错误帧头的保持时间或帧头正确帧的保持时间，阀基控制设备将通信帧头校验结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据通信帧头校验结果获得通信帧头校验异常边界或通信帧头校验恢复边界。

10、可选地，通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果，包括：通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中光脉冲接口的速率，阀基控制设备将实时运行的速率数值通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机将实时运行的速率数值与所设定数值进行比对和判断，获得光脉冲信号速率解码边界；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中光脉冲接口在额定速率下的占空比，阀基控制设备将能否成功解码的信息通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据阀基控制设备能否成功解码的信息确定阀基控制设备解码占空比的上限与下限并获得光脉冲信号波形占空比解码边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中光脉冲接口的预设异常速率的保持时间或额定速率的保持时间，阀基控制设备将光脉冲信号速率解码结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据光脉冲信号速率解码结果获得光脉冲信号速率异常边界或光脉冲信号速率恢复边界；通过所述下位机根据所述控制参数修改阀基控制设备中光脉冲接口的预设异常占空比的保持时间或修改额定占空比的保持时间，阀基控制设备将光脉冲信号波形占空比解码结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据光脉冲信号波形占空比解码结果获得光脉冲信号波形占空比异常边界或光脉冲信号波形占空比恢复边界。

11、可选地，通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果，包括：通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中数字io接口的电压大小，阀基控制设备将检测得到的高/低电压状态结果通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据高/低电压状态结果获得数字io接口的电压阈值边界；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中数字io接口保持预设常输出低电平，然后从小到大依次修改高电平持续时间，阀基控制设备将检测到高电平的状态通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据检测到高电平的状态时对应的高电平持续时间获得数字io接口的高电平持续时间边界；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中数字io接口保持预设常输出高电平，然后从小到大依次修改低电平持续时间，阀基控制设备将检测到低电平的状态通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据检测到低电平的状态时对应的高电平持续时间获得数字io接口的低电平持续时间边界。

12、可选地，通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，所述上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果，包括：通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中模拟io接口的模拟量电压幅值，阀基控制设备将检测得到的模拟量电压数值通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据检测得到的模拟量电压数值确定模拟io接口的采样精度；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中模拟io接口的电源输入额定数值并从小到大依次修改电压跌落程度，阀基控制设备将检测到自身能否正常工作状态的信息通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据能否正常工作状态的信息确定模拟io接口的电源跌落幅度边界；通过所述下位机根据所述控制参数调整阀基控制设备中模拟io接口的电源输入额定数值并从小到大依次修改电压跌落至零的时间，阀基控制设备将检测到的自身能否正常工作状态的信息通过所述下位机发送至所述上位机，所述上位机根据能否正常工作状态的信息确定模拟io接口的电源短时中断边界。

13、可选地，阀基控制设备接口边界测试方法还包括：通过所述上位机设置各个接口的控制参数和测试顺序，根据当前接口的接口边界测试结果和预设数据的对比判断当前接口的接口边界测试是否通过，并在当前接口的接口边界测试通过后自动进行下一个接口的接口边界测试。

14、从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

15、本发明提供的一种阀基控制设备接口边界测试系统及方法，通过上位机将控制参数发送给下位机，下位机根据控制参数调整阀基控制设备中对应接口的接口参数，并获取阀基控制设备根据所述接口参数运行后的状态信息，将所述状态信息发送给所述上位机，上位机根据所述状态信息获得接口边界测试结果，实现阀基控制设备的接口边界的定量测试从而获得准确的接口边界参数，进而完成硬件设计的鲁棒性研究，填补现有技术中阀基控制设备接口边界测试的空白。