[发明专利]一种模块化多电平柔性直流子模块控制保护方法

权利要求书

1.一种模块化多电平柔性直流子模块控制保护方法，其特征在于，采用集成在一个芯片内的FPGA和MCU进行数据交换后协同控制保护子模块。

2.如权利要求1所述的控制保护方法，其特征在于，所述FPGA对子模块的控制包括：

（1）FPGA实时检测子模块的运行信息，与上层控制单元采用反曼彻斯特编码串行通信，将所述子模块的状态上报给所述上层控制单元，同时实时接收上层控制单元的命令；

（2）所述FPGA接收所述上层控制单元的命令后，根据子模块的运行信息产生相应的驱动波形，控制子模块主电路功率器件的导通或关断；

（3）FPGA实时判断子模块的运行状态，当所述子模块出现故障时，进行相应动作。

3.如权利要求2所述的控制保护方法，其特征在于，步骤（1）所述FPGA与上层控制单元通过光纤通信。

4.如权利要求2所述的控制保护方法，其特征在于，步骤（3）子模块的故障包括系统级故障和子模块级故障。

5.如权利要求2所述的控制保护方法，其特征在于，步骤（3）所述当所述子模块出现故障时，进行相应动作包括：

当子模块出现系统级故障时，所述FPGA将故障信息上传给上层控制单元，同时传给MCU；

当子模块出现子模块级故障时，所述FPGA将故障信息上传给上层控制单元，同时传给MCU，并且所述FPGA将故障子模块旁路。

6.如权利要求1所述的控制保护方法，其特征在于，所述MCU对子模块的控制包括：

1）所述MCU接收经过采集电路和AD转换后的子模块的电压值；

2）所述MCU将子模块的电压信息传给FPGA；

3）当子模块出现故障时，所述MCU接收从所述FPGA传输的故障信息，并存储在存储器中；

4）所述MCU对所述故障信息进行管理，并记录故障发生的个数。

7.如权利要求6所述的控制保护方法，其特征在于，步骤2）所述MCU将子模块的电压信息传给FPGA，所述MCU将采集的子模块电压放到一个环形缓冲池，每次MCU对一段时间窗内的电压进行中值平均滤波处理，MCU再对滤波后的电压行非线性补偿处理，以弥补采集电路带来的误差；最后将补偿后的子模块电压值传给FPGA。

8.如权利要求1所述的控制保护方法，其特征在于，步骤3）子模块将故障信息存储在存储器中时，所述MCU通过SPI接口将发生的故障类型及时间按照特定的格式写入外部一片非易失性存储器里面。