一种实现柔性输电通用控制器内部数据交互的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数据交互方法，尤其涉及一种实现柔性输电通用控制器内部数据交互的方法，属于电网调度技术领域。
【背景技术】
[0002]柔性交流输电技术(FlexibleAlternating Current Transmiss1n Systems，简称FACTS)由美国电力专家N.G.Hingorani于1986年提出，他将FACTS定义为“除了直流输电之外所有将电力电子技术用于输电的实际应用技术”。该技术是现代电力电子技术与电力系统相结合的产物，其主要内容是在输电系统的主要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行灵活快速的适时控制，以期实现输送功率合理分配，降低功率损耗和发电成本，大幅度提高系统稳定和可靠性。
[0003]目前，常用的柔性交流输电设备可分为串联补偿装置、并联补偿装置和综合控制装置。串联补偿装置，如晶闸管控制串联电容器(TCSC)、静止同步串联补偿器(SSSC)等，主要用于改变有功潮流分布，提高电力系统的输送容量和暂态稳定性等；并联补偿装置，如静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATC0M)等，主要用于改善无功分布，进行电压调整和提高系统电压稳定性等；综合控制装置，如统一潮流控制器(UPFC)等，综合了串、并联补偿的功能和特点，可以实现潮流控制等多种功能。在这些柔性交流输电设备中，应用大功率、高性能的电力电子元件制成可控的有功或无功设备，以实现对输电系统的电压、阻抗、相位角、功率、潮流等的灵活控制，将原来基本不可控的电网变得可以全面控制，从而大大提尚电力系统的灵活性和稳定性。
[0004]目前，上述柔性交流输电设备大部分采用工业控制平台进行设计。工业控制平台上多采用背板上的通用高速总线进行板卡之间的数据传输。通用高速总线具有速度快、兼容性强等优点，市面上也容易买到使用通用总线接口的板卡产品。常见的通用高速总线有紧凑型 PCI (Compact Peripheral Component Interconnect)总线、PCIe (PCI Express，新一代总线接口)等。
[0005]但是，由于通用高速总线需要考虑兼容各种板卡，因此其通信协议都比较复杂，不仅在硬件上需要很多专用芯片的支持，而且在操作系统应用软件层面也需要复杂的协议支持，以满足不同板卡之间的数据交互要求。这样也造成了数据交换时实时性不高的问题。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种实现柔性输电通用控制器内部数据交互的方法。
[0007]为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案:
[0008]一种实现柔性输电通用控制器内部数据交互的方法，包括如下步骤:
[0009](I)设置总线控制周期；
[0010](2)主控插件采集电流信号和电压信号，进行处理后得到控制参考变量；
[0011](3)主控插件进行译码，生成片选信号；
[0012](4)主控插件将控制参考变量写入对应的脉冲插件内；
[0013](5)主控插件从对应的脉冲插件相连接的功率模块内读取数据；
[0014](6)通过所述数据判断功率模块的状态是否正常，如果正常进入下一个周期，如果不正常，则闭锁所述脉冲插件。
[0015]其中较优地，所述步骤(4)进一步包括:
[0016]第2总线锁存芯片的方向选择管脚连接到低电平，低位地址线从主控插件内部驱动总线；
[0017]第I总线锁存芯片的方向选择管脚与读写控制线相连接，当读写控制线为低电平时，主控插件将控制参考变量写入数据线；
[0018]第4总线锁存芯片的方向选择管脚连接到高电平，低位地址线从总线驱动脉冲插件内部；
[0019]第3总线锁存芯片的方向选择管脚与读写控制线相连接，当读写控制线为高电平时，数据线将控制参考变量写入脉冲插件。
[0020]其中较优地，所述步骤(5)进一步包括:
[0021]第4总线锁存芯片的方向选择管脚连接到高电平，低位地址线从总线驱动脉冲插件内部；
[0022]第3总线锁存芯片的方向选择管脚与读写控制线相连接，当读写控制线为高电平时，脉冲插件将数据写入数据线；
[0023]第2总线锁存芯片的方向选择管脚连接到低电平，低位地址线从主控插件内部驱动总线；
[0024]第I总线锁存芯片的方向选择管脚与读写控制线相连接，当读写控制线为高电平时，主控插件从数据线读取数据。
[0025]其中较优地，所述步骤￠)中，所述主控插件通过对所述脉冲插件的数据进行判断，若发现数据异常，则直接下发闭锁信号，瞬时闭锁所述脉冲插件。
[0026]其中较优地，所述步骤￠)中，所述主控插件通过反馈线收到所述脉冲插件的故障信息后，通过闭锁线下发闭锁信号，瞬时闭锁所述脉冲插件。
[0027]其中较优地，所述第I总线锁存芯片和第2总线锁存芯片始终使能。
[0028]其中较优地，在所述主控插件内部进行地址译码，其中高4位地址线O?F分别对应脉冲插件CO?C15的片选信号。
[0029]其中较优地，所述脉冲插件最多有16个，并且每一个脉冲插件与多个功率模块相连接。
[0030]其中较优地，在一个控制周期内分别向16个脉冲插件写入10个16位数据，并且读取10个16位数据。
[0031]其中较优地，所述控制周期为100微秒。
[0032]利用本发明所提供的方法，可以实现总线在一个控制周期内较优的数据读写能力，满足了工业控制平台对数据交互实时性的要求。与现有技术相比，其实时性有较大的提尚O
【附图说明】
[0033]图1为柔性输电通用控制器的插件分布示意图；
[0034]图2为本发明所提供的总线系统示意图；
[0035]图3为图2所示的总线系统的局部示意图；
[0036]图4为本发明所提供的总线系统实现内部数据交互的示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容作进一步的说明。
[0038]一般情况下，通用高速总线需要考虑兼容多种板卡，通信协议比较复杂，导致数据交换时存在实时性不高等技术问题。本发明针对柔性输电控制器的需求，提供一种能够满足主控插件和脉冲插件之间数据实时传输要求、通信协议简单的自定义总线。如图1所示，柔性输电通用控制器包括电源插件A、主控插件B、脉冲插件CO?C15 (可选择配置，最多可支持16块脉冲插件)。其中，电源插件A上设置5V和24V的开关电源，为主控插件B和脉冲插件C供电，后面不再一一赘述了 ；主控插件B上可以设置数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(FPGA)以及它们的相关外围电路；脉冲插件C上设置可编程逻辑器件(FPGA)以及相关外围电路，通过光纤与柔性交流输电设备的一次高压器件如功率模块相连接。
[0039]如图2所示，本发明所提供的总线系统分为上下两层，上层包括数据线、地址线、读写控制线等，下层包括片选线、闭锁线、反馈线和电源线等。每块插件用两个96管脚的连接器安装在无源背板上，分别与上下层总线相连接。总线系统的局部示意图如图3所示。
[0040]在本发明所提供的总线系统中，每块脉冲插件C上的FPGA内设置256个可读写的寄存器，8位地址线指定的地址空间为0x00?OxFF。主控插件B上DSP的16位数据线与总线DO?D15相连，低8位地址线与总线AO?A7相连，高4位地址线与FPGA相连，在FPGA中编写相应的地址译码程序，高4位地址线O?F分别对应脉冲插件CO?C15的片选信号，这样第一块脉冲插件CO上的寄存器映射到DSP的内存空间上，地址为0x000?OxOFF ;脉冲插件Cl上的寄存器映射到DSP的内存空间上，地址为