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申请/专利权人：贵州电网有限责任公司

摘要：本发明公开了一种融冰装置全功率试验控制装置和方法，包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。本发明能晶闸管融冰装置运行时带来的无功损耗和产生的谐波，同时将直流侧的有功功率逆变回馈给交流系统，大大降低系统电流的幅值，减小对于试验电源的容量的需求，节约大量电能的目的。

主权项：1.一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器和桥臂控制器均包括相互连接的RT实时处理器和FPGA控制器，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态；主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器通过光纤或网线连接到交换机；主控制器的FPGA控制器通过高速并口线与三个桥臂控制器连接；每个桥臂控制器与96个功率单元模块连接，每个桥臂控制器通过接收和发送两根光纤和MMC的每个功率单元模块连接；所述融冰装置全功率试验控制装置的试验方法为：主控制通过外部CT互感器和PT互感器采集系统电压、系统电流、直流电压、直流电流，以及通过开关量输入采集开关位置型号及各种保护告警输入信号，经过主控制器的RT实时处理器和FPGA控制器进行调理计算之后，根据融冰装置全功率试验控制装置控制处理后输出参考电压信号，发送给桥臂控制器，三个桥臂控制器，分别通过光纤控制每个功率单元模块的开通关断，调节MMC的交流输出和直流输出。

全文数据：一种融冰装置全功率试验控制装置和方法技术领域本发明属于直流融冰设备技术领域，具体涉及一种融冰装置全功率试验控制装置和方法。背景技术目前，由于输电线路结冰而造成输电线断线和倒塔、倒杆的事故时有发生，输电线路断线和倒塔事故严重影响了电网的安全运行，造成大面积停电事故。为防止这类事故的发生，必须及时将导线上的结冰和积雪化掉，目前主要采取机械（振动）式、电热式两大类的融冰方法。机械（振动）式融冰，即采用振动导线的方法使冰雪脱落，其特点是简单操作，无需浪费电能，但其缺点是必须逐档进行，速度慢，而且在地面结冰和积雪严重的情况下，往往因为交通问题而不能到达高山上的输电线路而无法进行操作。电热式融冰技术，即利用将线路末端短路而产生的大电流将导线加热而达到融冰的目的，和机械（振动）式融冰方法相比，电热式融冰技术的优点是融冰速度较快，不受路面结冰和积雪的影响，但需耗费一定的电能和配置相关的配套装置。现在普遍采用电热式融冰技术有交流大电流融冰技术和直流大电流融冰技术。由于直流晶闸管大电流融冰技术的具有融冰电源容量小、融冰电流平滑可调、融冰时对系统冲击很小等优点得到电力系统的广泛应用。我国现有的直流融冰装置每年在入冬时均要进行带输电线路的融冰演练以确保设备的正常工作，该演练带来几个严重问题：1）由于演练时需要停运输电线路，降低了电网的安全可靠性；2）为了检测设备，系统需要提供匹配装置容量的电源，（电压10kV以上，同时至少需要提供上千安培的电流），3）每次试验都造成了大量的电能浪费（每次带线路演练均要消耗几万到几十万度以上的电能）。发明内容本发明要解决的技术问题是：提供一种融冰装置全功率试验控制装置和方法，以解决现有技术中存在的问题。本发明采取的技术方案为：一种融冰装置全功率试验控制装置，包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器和桥臂控制器均包括相互连接的RT实时处理器和FPGA控制器，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。优选的，上述主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器通过光纤或网线连接到交换机。优选的，上述远方终端和就地触摸屏通过光纤或网线与主控制器相连接。优选的，上述主控制器的FPGA控制器通过高速并口线与三个桥臂控制器连接。优选的，上述每个桥臂控制器与96个功率单元模块，每个桥臂控制器通过接收和发送两根光纤和MMC的每个功率单元模块连接。一种融冰装置全功率试验控制装置的试验方法，该方法为：主控制通过外部CT和PT互感器对应采集系统电压、系统电流、直流电压、直流电流，以及通过开关量输入采集开关位置型号及各种保护告警输入信号，经过主控制器的RT实时处理器和FPGA控制器进行调理计算之后，根据融冰装置全功率试验控制装置控制处理后输出参考电压信号，发送给桥臂控制器，三个桥臂控制器，分别通过光纤控制每个功率单元模块的开通关断，从而调节MMC的交流输出和直流输出。本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明解决了融冰装置全功率试验控制系统所有模拟信号及数字信号的输入输出，及多个IGBT功率模块单元的信号采集与控制功能。直流融冰装置全功率试验系统能补偿直流晶闸管融冰装置运行时带来的无功损耗和产生的谐波，同时将直流侧的有功功率逆变回馈给交流系统，从而大大降低系统电流的幅值，达到减小对于试验电源的容量的需求，节约大量电能的目的。附图说明图１是本发明的整体硬件结构示意图；图２是本发明中系统主控制及桥臂控制器结构图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。实施例1：如图1-2所示，一种融冰装置全功率试验控制装置，包括主控制器包括相互电连接的RT实时处理器和FPGA控制器两部分、三个桥臂控制器包括相互电连接的RT实时处理器和FPGA控制器两部分、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。优选的，上述主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器通过光纤或网线连接到交换机。优选的，上述远方终端和就地触摸屏通过光纤或网线与主控制器相连接，可在远方或者就地对系统进行所有的人机交互，可进行启停装置、设置参数或进行查看数据等操作。优选的，上述主控制器的FPGA控制器通过高速并口线与三个桥臂控制器连接，8位高速并口使用4MHz的通讯速率，在4us内发送16组16位控制数据下发，实现参考电压的快速传递。优选的，上述每个桥臂控制器与96个功率单元模块，每个桥臂控制器通过接收和发送两根光纤和MMC的每个功率单元模块连接，每个桥臂控制器读取每个功率单元模块的直流电容电压和工作状态，同时控制功率单元模块的开通关断状态，从而调节MMC的主输出。主控制器的RT实时处理器通过网线与三个桥臂控制器相连接，主控制器将控制保护参数下发给桥臂控制器，桥臂控制器将每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态上传给主控制器。再由主控制器上传给远方控制终端和就地触摸屏。实施例2：一种融冰装置全功率试验控制装置的试验方法，该方法为：主控制通过外部CT互感器和PT互感器对应采集系统电压、系统电流、直流电压、直流电流，以及通过开关量输入采集开关位置型号及各种保护告警输入信号，经过主控制器的RT实时处理器和FPGA控制器进行调理计算之后，根据融冰装置全功率试验控制装置控制处理后输出参考电压信号，发送给桥臂控制器，三个桥臂控制器，分别通过光纤控制每个功率单元模块的开通关断，从而调节MMC的交流输出和直流输出。由于该发明技术将基于晶闸管的直流融冰控制技术和基于IGBT的全桥MMC换流器控制技术有机结合起来，从而提出了一种实现融冰装置全功率试验控制系统，解决了融冰装置全功率试验控制系统所有模拟信号及数字信号的输入输出，及多个IGBT功率模块单元的信号采集与控制功能。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求：1.一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器和桥臂控制器均包括相互连接的RT实时处理器和FPGA控制器，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。2.根据权利要求1所述的一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器通过光纤或网线连接到交换机。3.根据权利要求1所述的一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：远方终端和就地触摸屏通过光纤或网线与主控制器相连接。4.根据权利要求1所述的一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：主控制器的FPGA控制器通过高速并口线与三个桥臂控制器连接。5.根据权利要求1所述的一种融冰装置全功率试验控制装置，其特征在于：每个桥臂控制器与96个功率单元模块，每个桥臂控制器通过接收和发送两根光纤和MMC的每个功率单元模块连接。6.根据权利要求1-5任一所述的一种融冰装置全功率试验控制装置的试验方法，其特征在于：该方法为：主控制通过外部CT互感器和PT互感器采集系统电压、系统电流、直流电压、直流电流，以及通过开关量输入采集开关位置型号及各种保护告警输入信号，经过主控制器的RT实时处理器和FPGA控制器进行调理计算之后，根据融冰装置全功率试验控制装置控制处理后输出参考电压信号，发送给桥臂控制器，三个桥臂控制器，分别通过光纤控制每个功率单元模块的开通关断，调节MMC的交流输出和直流输出。

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