【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体涉及全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统及方法。
技术介绍
1、中高压电力电子换流阀是新能源入网的核心装置，也是构建柔性交直流输配电系统的核心装置。在中高压应用中，电力电子换流阀通过将全控型器件直接串联来提升换流阀装置耐压水平，通过将多个全控型器件如金属-氧化物-半导体型场效应管(metal oxidesemiconductor field effect transistor,mosfet)或者绝缘栅双极晶体管(insulatedgate bipolar transistor,igbt)器件串联，取代常规电路拓扑中的开关单元，可以明显提升电力电子换流阀的输入、输出电压等级，以满足中高压应用场合对电力电子换流阀电压等级的要求。
2、目前，在全控型器件串联阀应用中，由于驱动电路之间相互独立，需通过主控系统对驱动电路进行通信和控制，驱动间不能构成闭环通信链路，导致调节响应的滞后，不利于全控型器件串联阀的快速均压等控制。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统及方法，以解决驱动间不能构成闭环通信链路以及全控型器件串联阀不均压的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，串联阀由多个全控型器件串联连接构成，系统包括：主控模块、多个光入光出模块、多个驱动模块，其中，串联阀的一个全控型器件均与一个驱动模块连接，每个阀串单元的驱动模块通过一
3、本专利技术系统由主控模块、光入光出模块和驱动模块构成。其中主控模块与n个光入光出模块通过双工光纤通信链路连接，同时，光入光出模块之间通过双工光纤通信链路连接。一方面，保证了主控模块与光入光出模块之间控制信号的及时传递以及故障信号的及时上报；另一方面，保证了各光入光出模块信号之间的信号同步以及驱动下发信号的同步。
4、本专利技术解决串联阀中全控型器件不均压以及驱动级的协调控制问题，实现全控型器件串联阀各驱动间的相互通信，实现串联阀运行过程中的多器件动态均压检测和控制，提高驱动间的响应速度，为全控型器件串联技术的应用提供高速、高效的多器件协调驱动与保护系统。
5、在一种可选的实施方式中，主控模块包括：主控系统部分及故障保护集处理部分，其中，主控系统部分与光入光出模块连接，主控系统部分下发驱动信号或闭锁信号至光入光出模块；故障保护集处理部分与光入光出模块连接，故障保护集处理部分用于接收驱动模块检测到的故障信息，并对故障信息进行处理及锁存。
6、在一种可选的实施方式中，光入光出模块包括：第一控制部分、发送部分及接收部分，其中，第一控制部分与主控模块、发送部分及接收部分连接，第一控制部分用于控制发送部分及接收部分的运行状态；发送部分与驱动模块连接，发送部分用于发送串联阀驱动信号或闭锁信号至驱动模块；接收部分与驱动模块连接，接收部分用于接收故障信息。
7、本专利技术光入光出模块由第一控制部分、发送部分和接收部分构成。第一控制部分负责模块整体控制，并将阀串单元各全控型器件的驱动信号进行处理，通过发送部分的多路发送光纤传递至阀串单元的各驱动模块。阀串单元各驱动模块的故障反馈信号通过接收部分的多路接收光纤传递至光入光出模块。通过光入光出模块与阀串单元多驱动模块之间的通信连接。一方面，有效提升主控模块对阀串单元的整体控制；另一方面，有效提高了阀串单元中全控型器件串联数量的灵活配置及其控制。
8、在一种可选的实施方式中，驱动模块包括：第二控制部分、电压检测部分、驱动部分及故障检测部分，其中，第二控制部分与光入光出模块、电压检测部分、驱动部分、故障检测部分及相邻第二控制部分连接，第二控制部分用于基于串联阀驱动信号或闭锁信号控制驱动部分及故障检测部分的运行状态；当主控模块与第二控制部分之间出现通信链路断连时，主控模块用于将驱动信号发送至相邻第二控制部分，相邻第二控制部分将驱动信号发送至第二控制部分；电压检测部分与全控型器件及相邻全控型器件连接，电压检测部分用于检测全控型器件及相邻全控型器件的端电压；电压检测部分检测到相邻全控型器件端电压差值大于设定阈值时，第二控制部分通过通信链路与相邻第二控制部分通过驱动信号触发时间，实现全控型器件与相邻全控型器件动态均压；驱动部分与全控型器件连接，驱动部分用于将串联阀驱动信号或闭锁信号至全控型器件；故障检测部分与全控型器件连接，故障检测部分实时对全控型器件进行多种类型故障检测。
9、本专利技术驱动模块由第二控制部分、电压检测部分、故障检测部分和驱动部分构成。第二控制部分负责驱动信号和故障检测信号的控制处理，电压检测负责相邻器件的端电压检测，驱动部分负责驱动信号的功率放大，故障检测部分负责驱动模块和功率模块的故障检测。驱动模块之间的通信链路可以组成多器件协调驱动与保护系统的冗余通信。通过驱动模块电压检测和通信协同处理。一方面，实现了串联阀各全控型器件的端电压检测和动态均压协同控制；另一方面，当主控模块与驱动模块之间出现通信链路断连时，所述冗余通信可实现将主控模块的信号通过驱动间的通信链路传递至对应与主控模块断连的驱动模块。
10、在一种可选的实施方式中，驱动部分包括：功率放大电路。
11、在一种可选的实施方式中，功率放大电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、第一开关及第二开关，其中，第一开关的第一端输入第一电压，第一开关的第二端与第一电阻的第一端连接，第一开关的控制端通过第二电阻与第二控制部分连接，第一开关的控制端还与第二开关的控制端连接；第二开关的第一端与第三电阻的第一端连接，第二开关的第二端输入第二电压；第一电阻的第二端、第二电阻的第二端均与电容的第一端、第四电阻的第一端连接；电容的第二端与第四电阻的第二端均接地；第四电阻的第二端与全控型器件的控制端连接。
12、在一种可选的实施方式中，电压检测部分包括两个电压检测电路，两个电压检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，串联阀由多个全控型器件串联连接构成，所述系统包括：主控模块、多个光入光出模块、多个驱动模块，其中，
2.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述主控模块包括：主控系统部分及故障保护集处理部分，其中，
3.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述光入光出模块包括：第一控制部分、发送部分及接收部分，其中，
4.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述驱动模块包括：第二控制部分、电压检测部分、驱动部分及故障检测部分，其中，
5.根据权利要求4所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述驱动部分包括：功率放大电路。
6.根据权利要求5所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述功率放大电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、第一开关及第二开关，其中，
7.根据权利要求5所述的全
8.根据权利要求1或4任一项所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，
9.一种全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的系统，所述方法包括：
10.根据全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护方法，其特征在于，对串联阀进行整体闭锁的过程，包括：
11.根据权利要求9所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护方法，其特征在于，还包括：
12.一种全控型器件串联阀，其特征在于，包括：多个串联连接的全控型器件及权利要求1-8任一项所述的系统。
...【技术特征摘要】
1.一种全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，串联阀由多个全控型器件串联连接构成，所述系统包括：主控模块、多个光入光出模块、多个驱动模块，其中，
2.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述主控模块包括：主控系统部分及故障保护集处理部分，其中，
3.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述光入光出模块包括：第一控制部分、发送部分及接收部分，其中，
4.根据权利要求1所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述驱动模块包括：第二控制部分、电压检测部分、驱动部分及故障检测部分，其中，
5.根据权利要求4所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述驱动部分包括：功率放大电路。
6.根据权利要求5所述的全控型器件串联阀的多器件协调驱动与保护系统，其特征在于，所述功率放大电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第...
【专利技术属性】
技术研发人员：李卫国，张进，赵国亮，徐云飞，李青平，卢娟娟，郝一，张竞雄，乔光尧，靳艳娇，左姗姗，卜宪德，石秋雨，苏铁山，王东，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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