技术摘要：
本发明的油浸式级联SVG的通信系统，包括SVG控制器、光电隔离单元、电光隔离单元、功率单元控制板以及油箱，光电、电光隔离单元均设置于油箱壁上，功率单元控制板位于油箱中，SVG控制器位于油箱外，油箱外的通信采用光纤，油箱内的通信采用双绞线。本发明的通信系统控制  全部
背景技术：
SVG（静止无功发生器）为现阶段电力系统最先进的无功补偿技术。级联SVG整机有 三相功率单元，每相有若干个相同的功率单元（或者称为功率模块）级联组成，各功率单元 由功率单元控制板和逆变电路组成，各功率单元在SVG控制器的控制下输出可连续调节的 无功功率。 为了将强电与弱电之间进行隔离，SVG控制器与各功率单元之间，一般通过光纤连 接。目前SVG控制器与功率单元之间的典型光纤连接方式是每个功率单元通过两根光纤连 接到SVG控制器，如中国专利201220303246.2，其特点是一根光纤用于传输功率单元所需要 的PWM信号、控制信号，另外一根光纤用于上传功率单元的数据，如单元母线电压值、单元状 态数据等。 对于新型、高功率密度的油浸式级联SVG，功率单元完全浸泡在油里，上述方案存 在以下问题：一是光纤多，功率单元与SVG控制器连线多，油箱设计难度非常大；二是光纤接 收、发射座不能浸泡到油中，否则油质老化浑浊的油影响光纤通信。
技术实现要素：
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种油浸式级联SVG的通信系统及 方法。 本发明的油浸式级联SVG的通信系统，包括SVG控制器、光电隔离单元、电光隔离单 元、功率单元控制板以及油箱，功率单元控制板的数量与功率单元的数量一致，一个功率单 元控制板控制一个功率单元的运行，为功率单元内的逆变电路提供驱动信号；功率单元、功 率单元控制器均浸没在油箱内，SVG控制器位于油箱外；其特征在于：所述光电隔离单元、电 光隔离单元均设置于油箱的体壁上，光电隔离单元的光纤接收口RX、差分信号输出口TX分 别位于油箱外和油箱内，电光隔离单元的差分信号接收口RX、光纤发射口TX分别位于油箱 内和油箱外；所述SVG控制器与光电隔离单元之间、电光隔离单元与SVG控制器之间均通过 光纤通信连接，光电隔离单元与功率单元控制板之间、处于同一环形通信回路且相邻的功 率单元控制板之间、功率单元控制板与电光隔离单元之间均通过双绞线通信连接；光电隔 离单元用于把油箱外的光纤信号转换为差分信号，并传给油箱内的功率单元控制板，电光 隔离单元用于把油箱内的差分信号转换为光纤信号，并传给油箱外的SVG控制器。 本发明的油浸式级联SVG的通信系统，所述SVG控制器、光电隔离单元、电光隔离单 元和功率单元控制板，经光纤和双绞线连接成多个环形通信回路，多个环形通信回路以分 时复用方式进行通信。 本发明的油浸式级联SVG的通信系统，所述功率单元控制板由差分信号接收电路、 4 CN 111600387 A 说　明　书 2/5 页 接收光耦和电路、CPLD/FPGA逻辑控制电路、发射光耦隔离电路和差分信号发射电路组成， CPLD/FPGA逻辑控制电路包括解码模块、编码模块、数据通道开关S1、数据通道开关S2；差分 信号接收电路的输入端用于接收串行编码差分信号，输出端与接收光耦隔离电路的输入端 相连接，接收光耦隔离电路的输出端经数据通道开关S1与发射光耦隔离电路的输入端相连 接；差分信号发射电路的输入端与发射光耦隔离电路的输出相连接，输出端用于发出串行 编码差分信号；所述编码模块经数据通道开关S2与发射光耦隔离电路的输入端相连接，接 收光耦隔离电路的输出与解码模块相连接。 本发明的油浸式级联SVG的通信系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤来实 现： a).发送指令报文，SVG控制器周期性地主动发送包含单元地址、报文类型标识、校验数 据以及n个单元的驱动指令在内的指令报文，单元地址用于指定哪个功率单元控制板回传 单元数据报文，SVG控制器的指令报文发送后单元地址加1，单元地址在1到n之间循环，n为 一个环形通信回路所包含的功率单元控制板的数目； b) .信号转换和接收，SVG控制器发送的指令报文通过光纤传输给光电隔离单元，光电 隔离单元将光纤信号转换为差分信号，差分信号通过双绞线传输给环形通信回路里的第一 个功率单元控制板，由于环形通信回路里的各功率单元控制板均处于数据接收和转发状 态，环形通信回路里的各功率单元控制板都可以接受到SVG控制器发送的指令报文；由于数 据通道开关S1和差分信号发射电路延时非常小，可视为环形通信回路里的各功率单元控制 板同时接收到指令报文； c) .指令报文解码，功率单元控制板接收到一帧指令报文后，CPLD/FPGA逻辑控制电路 对接收到的指令报文数据进行处理，解码出单元地址、报文类型标识、n个单元的驱动指令， 当接收的报文类型为指令报文时，CPLD/FPGA逻辑控制电路根据本功率单元控制板的实际 单元地址确定使用哪个单元的驱动指令，利用获取的驱动指令驱使对应的功率单元运行； d) .回传数据报文，当功率单元控制板的实际单元地址等于接收的单元地址，且接收的 报文类型为指令报文时，CPLD/FPGA逻辑控制电路立刻从数据接收转发状态转换到数据发 送状态，并对获取的功率单元数据进行编码，形成包括母线电压值、单元状态数据、单元地 址、报文类型标识和校验数据的数据报文，数据报文时长9μs，并将数据报文发送至SVG控制 器；当数据报文发送完成后，CPLD/FPGA逻辑控制电路自动回到数据接收转发状态； e) .  SVG控制器每20μs发送一次指令报文，指令报文时长9us，后面留出11us时间用于 环形通信回路里某一个功率单元控制板回传功率单元的数据报文； f).  SVG控制器发送的指令报文，以及功率单元控制板回传功率单元的数据报文，都会 转发到电光隔离单元，电光隔离单元把差分信号转换成光纤信号后，通过光纤传输给SVG控 制器； g) .上述步骤a）至f）为一个环形通信回路的传送、通信原理，其它环形通信回路与此相 同。 本发明的有益效果是：本发明的油浸式级联SVG的通信系统及方法，功率单元和功 率单元控制板浸没在油箱中，SVG控制器位于油箱外，通过在油箱体壁上设置光电隔离单元 和电光隔离单元，SVG控制器与光电隔离单元之间、电光隔离单元与SVG控制器之间经光纤 相通信，光电隔离单元与功率单元控制板之前、处于同一环形通信回路中的相邻两功率单 5 CN 111600387 A 说　明　书 3/5 页 元控制板之间、功率单元控制板与电光隔离单元之间均通过双绞线通信连接，这样，使得油 箱外采用光纤通信、油箱内采用双绞线通信，光纤通信实现了高、低电压之间的隔离作用， 双绞线通信避免了油箱内设置光纤座因油质老化浑浊所导致的光纤通信问题，采用环形通 信回路，避免了油箱内过多电缆的布置，简化了油箱结构。 附图说明 图1为本发明的油浸式级联SVG的通信系统的原理图； 图2为本发明的油浸式级联SVG的通信系统的结构示意图； 图3为本发明中功率单元控制板的电路原理图； 图4为本发明的油浸式级联SVG的通信系统的控制方法的流程图。 图中：1  SVG控制器，2功率单元控制板，3光电隔离单元，4电光隔离单元，5光纤，6 双绞线，7油箱，8差分信号接收电路，9接收光耦隔离电路，10  CPLD/FPGA逻辑控制电路，11 数据通道开关S1，12数据通道开关S2，13发射光耦隔离电路，14差分信号发射电路。