应用于变流器中的辅助控制装置及变流器系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种应用于变流器中的辅助控制装置及变流器系统。所述应用于变流器中的辅助控制装置被设置在各功率模块侧，各辅助控制装置分别与相应的功率模块以及变流器的控制器连接；辅助控制装置包括：采集模块，用于采集各功率模块输出的电压、电流和温度信号，并将该电压、电流和温度信号进行模数转换，将转换后得到的数字信号上传至控制器；以及，控制模块，用于根据所述电压、电流和温度信号生成的控制指令或者接收所述变流器的控制器发送的控制指令，进而根据该控制指令控制功率模块执行相应操作。采用本发明专利技术实施例，可以减少控制器的计算负担，降低控制器的处理压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变流器技术，尤其涉及一种应用于变流器中的辅助控制装置及变流器系统。
技术介绍
变流器是使电源系统的电压、频率、相数以及其他电量参数或特性发生变化的电器设备。变流器通常在并网发电系统中用于对输入的电流进行整流和逆变处理，以将处理后得到的电能并入电网中。变流器作为并网发电系统中的重要组件而越来越被重视。通常，如图1所示，其中包括风力发电机G、断路器101、避雷器102、滤波器103、发电机整流器104、斩波器105、电网侧逆变器106、交流熔断器107、电感108、主断路器109、电流传感器CT110、预充电111、交流滤波器112等。变流器中包括多个功率模块，以及一个控制器(图中未标出)，控制器分别与功率模块连接，并且，每个功率模块与发电机的某一相连接，多个功率模块可以共同完成某一项功能，例如整流器104中包括3个功率模块，逆变器106中包括3个功率模块，其中的每个功率模块执行的任意操作的控制指令均由控制器下发。例如，整流器104或逆变器106中的功率模块采集相应相的电流、电压和温度的模拟信号发送给控制器，控制器将该模拟信号进行采样，得到相应的数字信号，通过对该数字信号的分析输出相应的控制指令。而且，变流器中功率模块的各个功能是通过控制器发送的控制信号进行控制的。前述变流器的控制系统至少存在以下问题:控制器分别与多个功率模块连接，负责产生和发送控制功率模块的所有指令，增加了控制器的计算负担，同时为完成所有指令的正常传输，控制器与多个功率模块之间的控制通路走线较密集，造成信号相互之间的干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种应用于变流器中的辅助控制装置及变流器系统，可以减少控制器的计算负担，降低控制器的处理压力。根据本专利技术的一方面，提供一种应用于变流器中的辅助控制装置。所述辅助控制装置被设置在各功率模块侧，各所述辅助控制装置分别与相应的所述功率模块以及变流器的控制器连接;所述辅助控制装置包括:采集模块，用于采集各功率模块输出的电压、电流和温度信号，并将所述电压、电流和温度信号进行模数转换，将转换后得到的数字信号上传至所述控制器；以及，控制模块，用于根据所述电压、电流和温度信号生成的控制指令或者接收所述变流器的控制器发送的控制指令，进而根据所述控制指令控制功率模块执行相应操作。根据本专利技术的另一方面，提供一种变流器系统。所述变流器系统包括:变流器的控制器、多个功率模块，以及上述应用于变流器中的辅助控制装置。根据本专利技术实施例提供的应用于变流器中的辅助控制装置及变流器系统，通过在各功率模块侧设置辅助控制装置，并将其分别与相应的功率模块以及控制器连接，可对各功率模块的电压、电流和温度信号进行模数转换，并将转换后的数字信号上传至控制器，并通过自身或控制器生成的控制指令，控制功率模块执行相应操作，从而可以减少控制器的计算负担，降低控制器的处理压力。【附图说明】图1是示出的现有变流器系统的结构示意图；图2是示出根据本专利技术实施例一的变流器系统的结构框图；图3是示出根据本专利技术实施例一的应用于变流器中的辅助控制装置的一种结构框图；图4是示出根据本专利技术实施例二的应用于变流器中的辅助控制装置的另一种结构框图；图5是示出根据本专利技术实施例二的故障诊断模块的处理流程图；图6是示出根据本专利技术实施例二的监测调试模块的处理流程图；图7是示出根据本专利技术实施例二的生命周期监测模块的处理流程图。图例说明:G-风力发电机，101-断路器，102-避雷器，103-滤波器，104-发电机整流器，105-斩波器，106-电网侧逆变器，107-交流熔断器，108-电感，109-主断路器，110-CT(CurrentTransformer，电流传感器)，111_预充电，112-交流滤波器，210-控制器，220-功率模块，230-辅助控制装置，231-采集模块，232-控制模块，233-远程更新模块，234-故障诊断模块，235-监测调试模块，236-生命周期监测模块。【具体实施方式】下面结合附图详细描述本专利技术的示例性实施例。实施例一图2是示出根据本专利技术实施例一的变流器系统的结构框图。图3是示出根据本专利技术实施例一的应用于变流器中的辅助控制装置的一种结构框图。参见图2和图3所示，该应用于变流器中的辅助控制装置230被设置在各功率模块220侧，且各辅助控制装置230分别与相应的功率模块220以及变流器的控制器210连接。具体地，该应用于变流器中的辅助控制装置230包括:采集模块231，用于采集各功率模块220输出的电压、电流和温度信号，并将该电压、电流和温度信号进行模数转换，将转换后得到的数字信号上传至控制器210;以及控制模块232，用于根据电压、电流和温度信号生成的控制指令或者接收变流器的控制器发送的控制指令，进而根据该控制指令控制功率模块220执行相应操作。其中，功率模块220可用于执行控制器210通过辅助控制装置230发送的控制指令，也可与电网中的某一相连接，还可以构成发电机整流器104和电网侧逆变器106等，以对发电机输出的电流进行整流、逆变等处理。具体地，辅助控制装置230可为功率模块220的控制核心。根据功率模块220实现的功能不同，相应的辅助控制装置230中会包含有不同的控制机制。以每个功率模块220与发电机输出的某一相连接为例，如图2所示，在功率模块220上可设置电流传感器(图中未示出)、温度传感器图中未示出)和电压传感器图中未示出)，以分别采集该相的电流信号、温度信号和电压信号，上述采集的电压信号、电流信号和温度信号通常为模拟信号。为了降低控制器210的处理压力，采集模块231获取到上述模拟信号后，将上述模拟信号转换为相应的数字信号发送给控制器210，控制器210可通过预定的算法对该数字信号进行解析，这样，控制器210不需要再对功率模块220采集的模拟信号转换为数字信号，减轻控制器210的处理压力，而且模拟信号的数据量通常较大，通过采集模块231将模拟信号转换为数字信号传输给控制器210，可以使得信号的传输更快捷。然后，控制器210可将分析后得到的相应控制指令发送给辅助控制装置230，辅助控制装置230可根据该控制指令控制该功率模块220执行相应的操作。通过上述方式，将模数转换等较复杂的处理交由辅助控制装置230处理，可减轻控制器210的处理压力。根据本专利技术实施例提供的应用于变流器中的辅助控制装置，通过在各功率模块侧设置辅助控制装置，并将其分别与相应的功率模块以及控制器连接，可对各功率模块的电压、电流和温度信号进行模数转换，并将转换后的数字信号上传至控制器，并通过控制器生成的控制指令，控制功率模块执行相应操作，从而可以减少控制器的计算负担，降低控制器的处理压力。实施例二图4为本专利技术实施例提供的又一种应用于变流器中的辅助控制装置结构框图。为了提高功率模块的智能化，可为功率模块220侧的辅助控制装置230设置多种不同的功能模块，除了包括图3中的采集模块231和控制模块232外，如图4所示，辅助控制装置230具体还包括远程更新模块233、故障诊断模块234、监测调试模块235和生命周期监测模块236中的至少一种，其中，采集模块231和控制模块232未在图4中示出。图4中各模块的解释具体如下:对于远程更新模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于变流器中的辅助控制装置，其特征在于，所述辅助控制装置被设置在各功率模块侧，各所述辅助控制装置分别与相应的所述功率模块以及变流器的控制器连接；所述辅助控制装置包括：采集模块，用于采集各功率模块输出的电压、电流和温度信号，并将所述电压、电流和温度信号进行模数转换，将转换后得到的数字信号上传至所述控制器；以及，控制模块，用于根据所述电压、电流和温度信号生成的控制指令或者接收所述变流器的控制器发送的控制指令，进而根据所述控制指令控制功率模块执行相应操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高绪华，赵新龙，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11