本發(fā)明涉及到電力電子技術領域，尤其涉及一種電力電子通用控制系統(tǒng)，適用于光伏發(fā)電變流裝置、儲能并網(wǎng)變流裝置以及大容量不間斷電源等大規(guī)模功率單元并聯(lián)型電力電子變流裝置。

背景技術：

隨著國家對節(jié)能減排、低碳環(huán)保理念的大力推廣和對新能源產(chǎn)業(yè)的重點扶持，市場對光伏、風電等新能源發(fā)電、大規(guī)模儲能以及大容量變頻驅(qū)動等大功率電力電子變流裝置的需求與日俱增。

控制器作為電力電子變流裝置的關鍵部件之一，直接決定了電力電子變流裝置的整體性能以及系統(tǒng)可靠性。目前，多功率單元并聯(lián)運行模式作為大功率電力電子變流裝置的重要特點與發(fā)展趨勢，采用的控制器主要分為集中式和分布式兩種。

集中式控制器將信號采集、邏輯故障、運算控制以及PWM脈沖形成集中在一個控制器中，存在柜內(nèi)走線偏長、接線復雜及易受干擾等缺陷；分布式控制器，其擁有多個控制器，每個控制器承擔部分功能，多采用主從控制模式，存在控制器繁多，控制及通訊復雜，成本較高的缺點。此外，現(xiàn)有的控制器普遍是針對特定的電力電子裝置進行設計，兼容性和擴展性較差。

公開號為CN 102510092A，公開日為2012年06月20日的中國專利文獻公開了一種風電變流器分布式實時控制單元，其特征在于，機側采樣板、網(wǎng)側采樣板和直流采樣板就近安裝在功率回路采樣點，實現(xiàn)就近采樣，把模擬量通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再通過光纖以串行方式傳給控制器，同時接收控制器發(fā)送的硬件故障門檻值和控制命令信息；安裝在機網(wǎng)側功率單元的功率控制板接收控制器發(fā)送的脈沖信息，進行串并轉(zhuǎn)換和脈沖故障處理，發(fā)送給功率元件，實現(xiàn)變流器的控制，同時實時采樣功率單元相電流和溫度信號，通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后以串行方式發(fā)送給控制器。

該專利文獻公開的風電變流器分布式實時控制單元，由于實時單元沒有設計光纖通訊機制，當在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應用場合使用時，容易出現(xiàn)PWM驅(qū)動脈沖不一致的情況，致使并聯(lián)系統(tǒng)之間出現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)流問題，影響可靠性。

公開號為CN 102938565A，公開日為2013年02月20日的中國專利文獻公開了一種基于大規(guī)模并聯(lián)系統(tǒng)的分布式通訊系統(tǒng)及其控制方法，過程為：在PWM模塊的三角載波頂點某時刻，子控制器將采集到的相應變流器柜的模擬及數(shù)字信號打包成自定義的一幀數(shù)據(jù)格式，發(fā)送至主控制器；待所有子控制器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控制器后，產(chǎn)生觸發(fā)啟動信號；主控制器負責控制算法和故障信號的處理，它接收到觸發(fā)信號后，讀取子控制器發(fā)送上來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算處理后，將控制命令信息發(fā)送至各子控制器，子控制器接收到控制信息后對相應PWM變流器柜進行控制。

該專利文獻公開的基于大規(guī)模并聯(lián)系統(tǒng)的分布式通訊系統(tǒng)及其控制方法，在分布式通訊系統(tǒng)中，主控制器與子控制器為“一對一”的通訊方式，當并聯(lián)的功率單元數(shù)目較多時，主控制器需要大量的光纖通訊接口，系統(tǒng)接線相當繁雜，且僅針對風電變流器進行設計，應用范圍有限。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種電力電子通用控制系統(tǒng)，本發(fā)明通過模塊化設計，易于實現(xiàn)并聯(lián)功率單元間的并聯(lián)控制及環(huán)流抑制，且接線方式簡單，具有可靠性高，擴展能力強，維護成本低和適用范圍廣的特點。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種電力電子通用控制系統(tǒng)，包括一個主控板MCU，其特征在于：還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測量元件的模擬量信號并進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關量輸出信號并輸出，并將檢測到的開關量輸入信號傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測到的功率單元的故障信號傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進行濾波、控制運算和邏輯處理。

所述光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述光通訊開關量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關量輸出信息解碼后傳遞至開關量接口模塊進行輸出，并將開關量接口模塊檢測到的開關量輸入信號編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進行運算控制、保護及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進行輸出。

所述通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場總線通訊接口或網(wǎng)絡通訊接口。

所述光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行輸出。

所述光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈式連接。

本發(fā)明的工作原理為：

在每個控制周期，主控板MCU首先通過光纖通訊從光通訊模擬量輸入板OTAI獲取數(shù)字化后的模擬量信息，從光通訊開關量輸入輸出板OTDIO獲取開關量輸入信息，從光通訊功率單元電路板OTPEBB獲取功率單元故障信息，再將上述信息進行濾波、控制運算、邏輯處理以及保護，形成新的PWM脈沖信息、模擬量輸出信息以及開關量輸出信息，最后將PWM脈沖信息通過光纖通訊傳輸至光通訊功率單元電路板OTPEBB、將模擬量輸出信息通過光纖通訊傳輸至光通訊模擬量輸出板OTAO、將開關量輸出信息通過光纖通訊傳輸至光通訊開關量輸入輸出板OTDIO。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

一、本發(fā)明，包括若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB，光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB均與主控板MCU通過光纖通訊，采用模塊化設計，可以根據(jù)實際電力電子變流裝置中功率單元的數(shù)目、模擬輸入量需求、模擬輸出量需求以及開關量需求，配置不同數(shù)目的光通訊功率單元電路板OTPEBB、光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO和光通訊開關量輸入輸出板OTDIO，當在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應用場合使用時，主控板MCU可以通過光纖通訊確保各個光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波是同步的，從而能夠有效的抑制并聯(lián)功率單元之間的開關環(huán)流；當在大規(guī)模功率單元串聯(lián)應用場合使用時，主控板MCU可以通過光纖通訊保證各個光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波錯開一定的角度，從而實現(xiàn)級聯(lián)型電力電子變流裝置所需的載波移相功能；主控板MCU與光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB之間沒有電氣聯(lián)系，極大的提高了可靠性；且接線方式簡單，具有可靠性高，擴展能力強，維護成本低和適用范圍廣的特點。

二、本發(fā)明，光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU，能夠簡化功率單元與控制裝置之間的接線，F(xiàn)PGA模塊能夠根據(jù)主控板MCU控制信息對PWM載波進行控制，實現(xiàn)不同光通訊功率單元電路板OTPEBB之間的PWM載波同步，達到抑制并聯(lián)功率單元開關諧波的效果。

三、本發(fā)明，光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU，當系統(tǒng)中需要增加模擬量測量時添加光通訊模擬量輸入板OTAI即可，主控板MCU無需改動，可擴展性強，同時實現(xiàn)了模擬信息就地測量、簡化了測量元件與控制裝置的接線，避免了因測量線路過長易受干擾的問題。

四、本發(fā)明，光通訊開關量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關量輸出信息解碼后傳遞至開關量接口模塊進行輸出，并將開關量接口模塊檢測到的開關量輸入信號編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU，可在不改動主控板MCU的基礎上靈活的增加光通訊開關量輸入輸出板OTDIO的數(shù)目，可擴展性強，同時光通訊開關量輸入輸出板OTDIO就近安裝可以簡化電氣布線。

五、本發(fā)明，主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進行運算控制、保護及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進行輸出，當需要擴大系統(tǒng)規(guī)模時增加光纖模塊的數(shù)目并且改動FPGA代碼即可，通用性強、擴展方便。

六、本發(fā)明，通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場總線通訊接口或網(wǎng)絡通訊接口，可以方便的與人機界面、上位機、上層控制器以及其它類型的控制器進行通訊，通用性強。

七、本發(fā)明，光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行輸出，能夠方便的增加系統(tǒng)模擬量輸出的數(shù)目，擴展方便。

八、本發(fā)明，光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈式連接，同一鏈路上可以連接多個光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO或者光通訊功率單元電路板OTPEBB，達到了簡化系統(tǒng)光纖布線的效果。

附圖說明

下面將結合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的具體說明，其中：

圖1為本發(fā)明的結構框圖；

圖2為本發(fā)明光通訊功率單元電路板OTPEBB的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明光通訊模擬量輸入板OTAI的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明光通訊開關量輸入輸出板OTDIO的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明主控板MCU的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明光通訊模擬量輸出板OTAO的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明應用在500kW光伏逆變器上的結構示意圖；

圖8為本發(fā)明應用在級聯(lián)H橋型靜止無功補償系統(tǒng)上的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

一種電力電子通用控制系統(tǒng)，包括一個主控板MCU，還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測量元件的模擬量信號并進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關量輸出信號并輸出，并將檢測到的開關量輸入信號傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測到的功率單元的故障信號傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進行濾波、控制運算和邏輯處理。

采用模塊化設計，可以根據(jù)實際電力電子變流裝置中功率單元的數(shù)目、模擬輸入量需求、模擬輸出量需求以及開關量需求，配置不同數(shù)目的光通訊功率單元電路板OTPEBB、光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO和光通訊開關量輸入輸出板OTDIO，當在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應用場合使用時，主控板MCU可以通過光纖通訊確保各個光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波是同步的，從而能夠有效的抑制并聯(lián)功率單元之間的開關環(huán)流；當在大規(guī)模功率單元串聯(lián)應用場合使用時，主控板MCU可以通過光纖通訊保證各個光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波錯開一定的角度，從而實現(xiàn)級聯(lián)型電力電子變流裝置所需的載波移相功能；主控板MCU與光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB之間沒有電氣聯(lián)系，極大的提高了可靠性；且接線方式簡單，具有可靠性高，擴展能力強，維護成本低和適用范圍廣的特點。

實施例2

一種電力電子通用控制系統(tǒng)，包括一個主控板MCU，還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測量元件的模擬量信號并進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關量輸出信號并輸出，并將檢測到的開關量輸入信號傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測到的功率單元的故障信號傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進行濾波、控制運算和邏輯處理。

進一步的，所述光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU。

進一步的，所述光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

進一步的，所述光通訊開關量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關量輸出信息解碼后傳遞至開關量接口模塊進行輸出，并將開關量接口模塊檢測到的開關量輸入信號編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

進一步的，所述主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進行運算控制、保護及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進行輸出。

進一步的，所述通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場總線通訊接口或網(wǎng)絡通訊接口。

進一步的，所述光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行輸出。

進一步的，所述光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈式連接。

光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU，能夠簡化功率單元與控制裝置之間的接線，F(xiàn)PGA模塊能夠根據(jù)主控板MCU控制信息對PWM載波進行控制，實現(xiàn)不同光通訊功率單元電路板OTPEBB之間的PWM載波同步，達到抑制并聯(lián)功率單元開關諧波的效果。光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU，當系統(tǒng)中需要增加模擬量測量時添加光通訊模擬量輸入板OTAI即可，主控板MCU無需改動，可擴展性強，同時實現(xiàn)了模擬信息就地測量、簡化了測量元件與控制裝置的接線，避免了因測量線路過長易受干擾的問題。光通訊開關量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關量輸出信息解碼后傳遞至開關量接口模塊進行輸出，并將開關量接口模塊檢測到的開關量輸入信號編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU，可在不改動主控板MCU的基礎上靈活的增加光通訊開關量輸入輸出板OTDIO的數(shù)目，可擴展性強，同時光通訊開關量輸入輸出板OTDIO就近安裝可以簡化電氣布線。

主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進行運算控制、保護及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進行輸出，當需要擴大系統(tǒng)規(guī)模時增加光纖模塊的數(shù)目并且改動FPGA代碼即可，通用性強、擴展方便。通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場總線通訊接口或網(wǎng)絡通訊接口，可以方便的與人機界面、上位機、上層控制器以及其它類型的控制器進行通訊，通用性強。

光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行輸出，能夠方便的增加系統(tǒng)模擬量輸出的數(shù)目，擴展方便。

光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈式連接，同一鏈路上可連接多個光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關量輸入輸出板OTDIO或者光通訊功率單元電路板OTPEBB，達到了簡化系統(tǒng)光纖布線的效果。

實施例3

本發(fā)明應用在500kW光伏逆變器上：

500kW光伏逆變器，為四個功率柜并聯(lián)運行，以保證系統(tǒng)的可靠性。每個功率柜包括直流斷路器、直流熔斷器、功率單元、電抗器、交流接觸器以及交流熔斷器。功率單元將光伏陣列發(fā)出的直流電變換為交流電，經(jīng)電抗器濾除高頻諧波電流后并入電網(wǎng)。主控板MCU的CPU模塊第2、3、4、5路光纖模塊通訊鏈路上分別配有一塊光通訊模擬量輸入板OTAI、一塊光通訊開關量輸入輸出板OTDIO、一塊光通訊功率單元電路板OTPEBB以采集功率柜內(nèi)的直流電壓、直流電流、交流電流、直流熔斷器狀態(tài)、交流熔斷器狀態(tài)、交流接觸器狀態(tài)、功率單元故障信號等，并控制交流接觸器以及驅(qū)動功率單元IGBT。主控板MCU的CPU模塊第1路光纖模塊通訊鏈路上配有一塊光通訊模擬量輸入板OTAI用以采集電網(wǎng)電壓、并網(wǎng)總電流。主控板MCU的232通訊接口連接上位機供軟件開發(fā)人員編程調(diào)試，485通訊接口連接人機界面進行本地顯示與控制，網(wǎng)絡通訊接口與上層控制器相連接，接收調(diào)度指令并將相關信息傳輸至上層控制器。

主控板MCU通過光纖通訊確保各個光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波是同步的，從而對并聯(lián)功率單元之間的開關環(huán)流進行抑制。

實施例4

本發(fā)明應用在級聯(lián)H橋型靜止無功補償系統(tǒng)上：

級聯(lián)H橋型靜止無功補償系統(tǒng)為三相結構，每相有3個H橋功率單元級聯(lián)，每個功率單元配一塊光通訊功率單元電路板OTPEBB以驅(qū)動功率單元IGBT并且檢測IGBT故障信號，每相的3塊光通訊功率單元電路板OTPEBB位于同一光纖通訊鏈路上。主控板MCU的CPU模塊第4路光纖模塊通訊鏈路上配有一塊光通訊模擬量輸入板OTAI，用以采集輸出電壓、輸出電流。

主控板MCU通過光纖通訊確保每相三塊光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波之間的相位為60°，從而實現(xiàn)級聯(lián)功率單元之間的載波移相控制。