本实用新型涉及分布式设备的通讯领域，特别是分布式电力电子装置中子模块的环网通讯技术。
背景技术：
模块化多电平技术在特高压交直流输电、无功补偿、直流配电网等电力、轨道交通以及新能源场合广泛应用。由于高压隔离的要求，各分布式子模块与上位机的通讯方式一般为光通讯。光通讯器件对工作环境要求较高，湿热、脏污、盐雾、静电等都会影响光器件的寿命，因此，光通讯器件是模块化多电平分布式子模块中故障率最高的器件。光通讯器件的失效会造成分布式子模块与上位机通讯中断，从而导致分布式子模块旁路退出运行。所以，提高通讯可靠性可以降低分布式子模块通讯故障旁路概率，提高系统运行可靠性。现有技术利用环网的技术，一定程度上提高了通讯可靠性，但是在故障两个模块的工况下会打破环网结构，导致故障扩大。
同时，随着应用电压等级越来越高，模块化多电平分布式子模块数量也越来越多，随之而来的上位机通讯接口数量也在不断增加。这不仅导致上位机的功耗不断增加，同时对上位机的控制难度也大大提高；并且由于对上通讯的光纤一般长达数百米，通讯光纤的增加也大大增加了物料成本和施工成本。现有技术提到了相邻两个所述子模块相互连接的方案，可以一定程度提高模块的通讯冗余，但是对上光纤数量仍然很多。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种分布式设备的通讯组网拓扑，以解决现有技术中存在的通讯故障较高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种分布式设备的通讯组网拓扑，包括上位机和与上位机相连的多个通讯单元；所述每个通讯单元包括多个分布式子模块；所述每个分布式子模块包括至少两对通讯端口；所述每个通讯单元中的多个分布式子模块之间依次和/或两两相连；所述上位机与每个通讯单元中的至少两个分布式子模块的通讯端口相连。
进一步的，所述每个通讯单元包括至少三个分布式子模块；所述每个分布式子模块包括至少三对通讯端口。
进一步的，所述每个分布式子模块包括三对通讯端口；所述通讯单元中的分布式子模块的数量为奇数时，所述上位机与通讯单元中的分布式子模块通讯端口连接数量为大于等于三的奇数。
进一步的，所述通讯单元中的分布式子模块的数量为五；
所述上位机与第一模块、第三模块、第五模块的第三通讯端口相连；所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；所述第一模块的第一通讯端口、第二模块的第三通讯端口、第四模块的第三通讯端口、第五模块的第二通讯端口任意两两之间相互连接。
进一步的，所述通讯单元中的分布式子模块的数量为九；
所述上位机与第一模块、第四模块、第七模块的第三通讯端口相连；所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；第五模块的第二通讯端口连接至第六模块的第一通讯端口；第六模块的第二通讯端口连接至第七模块的第一通讯端口；第七模块的第二通讯端口连接至第八模块的第一通讯端口；第八模块的第二通讯端口连接至第九模块的第一通讯端口；第九模块的第二通讯端口连接至第一模块的第一通讯端口；
所述第二、第三、第五、第六、第八、第九模块的第三通讯端口任意两两之间相互连接。
进一步的，所述第二、第三、第五、第六、第八、第九模块的第三通讯端口的连接方式为第三模块与第五模块的第三通讯端口互联，第六模块与第八模块的第三通讯端口互联，第二模块与第九模块的第三通讯端口互联。
进一步的，所述每个分布式子模块包括三对通讯端口；所述通讯单元中的分布式子模块的数量为偶数时，所述上位机与通讯单元中的分布式子模块通讯端口连接数量为大于等于二的偶数。
进一步的，所述通讯单元中的分布式子模块的数量为六；所述上位机与第一模块、第三模块、第四模块、第六模块的第三通讯端口相连；所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；第五模块的第二通讯端口连接至第六模块的第一通讯端口；所述第一模块的第一通讯端口、第二模块的第三通讯端口、第五的模块的第三通讯端口、第六模块的第二通讯端口任意两两之间相互连接。
进一步的，所述通讯单元之间依次和/或两两相连。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
单个分布式子模块的通讯冗余增加至三，大大降低模块因通讯故障导致的退出运行概率；在通讯单元内，可以实现n-2的正常运行，任意两个模块故障退出不会影响环网内其他模块的正常运行，提高系统运行可靠性；减少了模块化多电平分布式子模块与上位机的连接光纤数量，降低上位机功耗、降低光纤物料成本和施工成本。
附图说明
图1为分布式子模块双环网的通讯环网示意图；
图2为分布式子模块交叉环网的通讯环网示意图；
图3为分布式子模块数为五的通讯环网具体实施例图；
图4位分布式子模块数为九的通讯环网具体实施例图；
图5为分布式子模块数为六的通讯环网具体实施例图；
图6为分布式子模块数为六的通讯环网n-2故障示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，一种分布式设备的通讯组网拓扑示意图。
包括上位机（阀控制系统）和与上位机相连的多个通讯单元；所述每个通讯单元包括多个分布式子模块；所述每个分布式子模块包括至少两对通讯端口；所述每个通讯单元中的多个分布式子模块之间依次和/或两两相连；所述上位机与每个通讯单元中的至少两个分布式子模块的通讯端口相连。
所述每个通讯单元中的多个分布式子模块之间依次和/或两两相连。
如图2所示，所述通讯组网拓扑，包括上位机和至少三个分布式子模块构成的通讯单元；所述分布式子模块包括至少三对通讯端口；所述第一模块其中一个通讯端口连接至第二模块其中一个通讯端口，第二模块另一个通讯端口连接至下一个模块其中一个端口，顺序依次连接至最后一个模块的其中一个通讯端口；所述上位机与通讯单元内至少两个分布式子模块的通讯端口相连；所述分布式子模块的剩余通讯端口两两之间相互连接；
当分布式子模块包括三对通讯端口，为实现单个分布式子模块的通讯有三个冗余度：
当通讯单元的分布式子模块数为奇数时，所述上位机与分布式子模块的连接数量为大于等于三的奇数；当通讯单元的分布式子模块数为偶数时，所述上位机与分布式子模块通讯端口连接数量为大于等于二的偶数；所述分布式子模块的剩余通讯端口两两之间相互连接；
如图3所示，是通讯单元的分布式子模块数为五的通讯环网具体实施例；
所述上位机与第一模块、第三模块、第五模块的第三通讯端口相连；
所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；
所述第一模块的第一通讯端口、第二模块的第三通讯端口、第四模块的第三通讯端口、第五模块的第二通讯端口任意两两之间相互连接；
如图3中的(a)所示，所述第一模块的第一通讯端口连接至第四模块的第三通讯端口，第二模块的第三通讯端口连接至第五模块的第二通讯端口；
如图3中的(b)所示，所述第一模块的第一通讯端口连接至第五模块的第二通讯端口，第二模块的第三通讯端口连接至第四模块的第三通讯端口；
如图4所示，是通讯单元的分布式子模块数为九的通讯环网具体实施例；
所述上位机与第一模块、第四模块、第七模块的第三通讯端口相连；
所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；第五模块的第二通讯端口连接至第六模块的第一通讯端口；第六模块的第二通讯端口连接至第七模块的第一通讯端口；第七模块的第二通讯端口连接至第八模块的第一通讯端口；第八模块的第二通讯端口连接至第九模块的第一通讯端口；第九模块的第二通讯端口连接至第一模块的第一通讯端口。
所述第二、第三、第五、第六、第八、第九模块的第三通讯端口任意两两之间相互连接；
优选的，所述第二、第三、第五、第六、第八、第九模块的第三通讯端口的连接方式为第三模块与第五模块的第三通讯端口互联，第六模块与第八模块的第三通讯端口互联；第二模块与第九模块的第三通讯端口互联。
如图5所示，是通讯单元的分布式子模块数为六的通讯环网具体实施例；
所述上位机与第一模块、第三模块、第四模块、第六模块的第三通讯端口相连；
所述第一模块的第二通讯端口连接至第二模块的第一通讯端口，第二模块的第二通讯端口连接至第三模块的第一通讯端口，第三模块的第二通讯端口连接至第四模块的第一通讯端口，第四模块的第二通讯端口连接至第五模块的第一通讯端口；第五模块的第二通讯端口连接至第六模块的第一通讯端口；
所述第一模块的第一通讯端口、第二模块的第三通讯端口、第五的模块的第三通讯端口、第六模块的第二通讯端口任意两两之间相互连接；
如图5中的(a)所示，所述第一模块的第一通讯端口连接至第五模块的第三通讯端口，第二模块的第三通讯端口连接至第六模块的第二通讯端口；
如图5中的(b)所示，所述第一模块的第一通讯端口连接至第六模块的第二通讯端口，第二模块的第三通讯端口连接至第五模块的第三通讯端口；
以分布式子模块数为六的通讯环网来解释一下n-2的故障运行，如图6所示，当任意故障两个子模块，根据对称性，如第一模块和第二模块退出运行或者第一模块和第三模块退出，环网单元内的其他子模块仍然可以与上位机正常通讯。
按上述分析描述，所述的分布式设备的通讯组网拓扑按环网单元内的分布式子模块数量可以扩展到七、八以及其它数量，在此不再赘述。
以三冗余度的连接方式为例，相对点对点的通讯方式，通讯单元为五个模块时，可以节约40%对上通讯成本；通讯单元为六个模块时，可以节约33.3%对上通讯成本；
针对分布式子模块的通讯故障导致的模块故障退出运行以及优化光纤和成本，本实用新型提出的一种分布式设备的通讯组网拓扑，在最小环网单元内组成通讯环网，不仅增加了单个模块的通讯冗余度，而且减少与上位机连接的通讯光纤数量，降低了上位机的控制复杂度，提高系统运行可靠性，同时还减少物料、施工成本，增加了各个分布式子模块的通讯冗余度的同时减少了通讯光纤数量，降低了分布式子模块因通讯故障导致的旁路概率。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，参照上述实施例进行的各种形式修改或变更均在本实用新型的保护范围之内。