本實用新型涉及電力電子實時仿真領(lǐng)域，具體為一種實時仿真環(huán)境RT-LAB的接口裝置。

背景技術(shù)：

隨著全控型電力電子器件的發(fā)展，電力電子設(shè)備也越來越復(fù)雜，相繼出現(xiàn)了眾多模塊化多電平的大型應(yīng)用場合，如STATCOM、柔性直流輸電等。由于控制的復(fù)雜性，對控制設(shè)備現(xiàn)場運行前進行實時數(shù)字仿真試驗顯得越來越重要。這種驗證不光包括對原理的驗證，還包括對硬件以及接口的驗證，因此對設(shè)備實時數(shù)字仿真的需求也越來越強。

目前大型的模塊化多電平電力電子設(shè)備實時數(shù)字仿真主要采用RTDS和RTLAB設(shè)備來完成。由于具體設(shè)備接口的千差萬別，仿真裝置不可能提供滿足所有設(shè)備的接口，因此很難對接口進行驗證。并且在模塊化多電平柔性直流輸電的仿真上，往往采用aurora接口直接和閥控器件的主控板進行連接，而跳過了光纖收發(fā)板。這會導(dǎo)致出現(xiàn)兩個問題：第一，為了適應(yīng)這種連接方式需要對主控板的程序進行修改，導(dǎo)致仿真時的軟件與現(xiàn)場運行軟件存在差異。第二，大量的光纖板硬件以及光纖板上的軟件無法進行有效驗證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種實時仿真環(huán)境RT-LAB的接口裝置，該接口裝置無需針對連接方式修改主控板程序，精度高，能夠同時驗證多路設(shè)備。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：包括安裝在背板上的主控板以及若干個光纖板，每塊光纖板上均配置有多個光接收管和多個光發(fā)射管；

所述的主控板與每個光纖板通過LVDS驅(qū)屏線連接；所述的背板上設(shè)有高速串行接口，光纖板連接換流器功率模塊控制設(shè)備并通過高速串行接口連接RT-LAB。

所述的高速串行接口采用最高速率為4Gbps的Aurora接口。

所述的主控板采用FPGA芯片。

所述的主控板通過并行總線連接ARM處理器，ARM處理器通過以太網(wǎng)連接外部的調(diào)試和監(jiān)控設(shè)備。

所述的光纖板設(shè)置有19個，高速串行接口設(shè)置有6個。

所述的每個光纖板通過8個50MHz的光纖分別與不同的換流器功率模塊控制設(shè)備連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型主控板采用大容量的FPGA芯片，能夠同時接收多個光纖板的信號，對背板信號進行拆包，再打包成高速串行信號，由多個高速串行通道發(fā)出。每個控制周期，仿真設(shè)備通過高速串行接口返回模塊電壓和其他狀態(tài)信息。在FPGA中對高速串行信號進行拆包，分發(fā)給所有的光纖板，光纖板再將這些信號分發(fā)給每路換流器功率模塊控制設(shè)備。本實用新型每塊光纖板配置有多個光接收管和多個光發(fā)射管，能夠同時接收多路換流器功率模塊控制設(shè)備信號，并返回多路回饋信號。每塊光纖板與主控板件通過獨立的高速串行總線相連，因此每塊光纖板上的控制信號都能夠同時到達主控板，避免了在并行總線中主控板必須讀取完一個光纖板的控制信號，才能讀取下一個光纖板信號的問題。

附圖說明

圖1本實用新型的控制模塊框圖；

圖2本實用新型主控板與光纖板連接示意框圖；

圖3本實用新型連接RT-LAB的結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。

參見圖1-3，本實用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)置上采用6U、21槽位的機箱，其中1塊主控板占據(jù)2個槽位，其余19個槽位，每個槽位能夠插入一塊光纖板。本實用新型在整體結(jié)構(gòu)上包括安裝在背板上的主控板以及若干個光纖板，每塊光纖板上均配置有多個光接收管和多個光發(fā)射管，主控板與每個光纖板通過LVDS驅(qū)屏線連接，背板上設(shè)有高速串行接口，光纖板連接換流器功率模塊控制設(shè)備并通過高速串行接口連接RT-LAB。本實用新型的主控板采用FPGA芯片，高速串行接口采用最高速率為4Gbps的Aurora接口。主控板通過并行總線連接ARM處理器，ARM處理器通過以太網(wǎng)連接外部的調(diào)試和監(jiān)控設(shè)備。

本實用新型每塊光纖板能同時接收多路閥控信號，并返回多路回饋信號。每塊光纖板與主控板件通過獨立的高速串行總線相連，因此每塊光纖板上的控制信號都能夠同時到達主控板，避免在并行總線中主控板必須讀取完一個光纖板的控制信號，才能讀取下一個光纖板信號的問題。主控板采用大容量的FPGA芯片，同時接收19個光纖板的信號，對背板信號進行拆包，再打包成Aurora信號，由6個Aurora通道發(fā)出。每個控制周期當(dāng)中，仿真設(shè)備通過Aurora接口返回模塊電壓和其他狀態(tài)信息。在FPGA中對Aurora信號進行拆包，分發(fā)給19個光纖板，光纖板再將這些信號分發(fā)給每路閥控信號。FPGA中的控制信號和模塊電壓信息，通過并行總線實時傳遞給STM32，STM32通過以太網(wǎng)將這些信號傳出，供調(diào)試和監(jiān)控使用。

本實用新型無需針對連接方式修改主控板的程序，能夠模擬實際的柔直工程用高電位板時序，本實用新型精度高，能夠同時驗證多路設(shè)備。