[发明专利]一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构及控制方法

说明书

一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构及控制方法，包括第一控制机A和第二控制机B；双控制机之间通过三路光纤收发通道连接，便于数据传输和数据校验，主控制机发给从控制机的光纤数据主要包括主从权限、工作状态、同步控制数据、运行数据、故障状态字、权限切换请求数据，从控制机发给主控制机的光纤数据主要包括主从权限、工作状态、运行数据、故障状态字、权限切换确认数据，当主控制机发生可切换类故障时，将自动执行控制机间数据交互和主从权限切换控制，不仅可以避免单控制系统故障导致整个变频系统无法继续运行的问题，而且克服双CPU冗余方式无法在线断电维护以及两台变频器冗余方式成本极大浪费等缺点。

技术领域

本发明涉及高压变频器技术领域，特别涉及一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构及控制方法。

背景技术

随着电力电子技术快速发展和响应国家节能政策号召，高压变频器在工业领域得到更广泛应用，其控制系统性能及稳定性至关重要。目前，高压变频器控制系统基本处于单机无冗余控制方式，存在极大隐患，一旦在关键场合发生控制系统问题将引起事故而造成不可估量的损失；现有的冗余控制方式多采用双CPU冗余方式，原理是将两块控制芯片或控制模块置于同一个控制箱里来实现，可以提高一定的控制可靠性，但存在不可在线断电维护等缺点；另外，也有采用两套完整变频器实现并联冗余控制的，该方式不仅需要依赖中间同步系统，增加变频系统复杂度和不稳定因素，影响切换实时性且扰动大，而且设备制造成本是原来的两倍，严重影响经济效益。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构及控制方法，不仅可以避免单控制系统故障导致整个变频系统无法继续运行的问题，而且克服双CPU冗余方式无法在线断电维护以及两台变频器冗余方式成本极大浪费等缺点；双控制机冗余控制系统，采取两路独立控制电源进行分别供电，结构上实现完全电气隔离，每台控制机配置独立的信号检测和控制通道，便于控制机在线单独维护和无扰切换，提高控制性能和可靠性；从机实时检测主机的工作状态、控制参数，始终保持与主机一致的工作状态并同步主机的控制数据，当主控制机发生可切换类故障时，从控制机可以实现在线无扰切换成新主机来维持设备持续可靠运行，该控制方法具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，所述的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过光纤互联，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连；第一控制机A由第一电源A供电，第二控制机B由第二电源B供电，并且两台控制机有各自独立的检测回路。

所述的一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构的控制方法，双控制机之间通过三路光纤收发通道连接，便于数据传输和数据校验，主控制机发给从控制机的光纤数据主要包括主从权限、工作状态、同步控制数据、运行数据、故障状态字、权限切换请求数据，从控制机发给主控制机的光纤数据主要包括主从权限、工作状态、运行数据、故障状态字、权限切换确认数据，当主控制机发生可切换类故障时，将自动执行控制机间数据交互和主从权限切换控制，具体步骤包括：

步骤一、主从权限判断，如果判断为主机权限将执行主机权限逻辑，如果判断为从机权限将执行从机权限逻辑；

步骤二、故障状态判断，当处于从机权限，如果未检测到故障，将执行轮询接收主机光纤数据并同步主机工作状态，如果检测到故障，将直接执行从机故障逻辑；当处于主机权限，如果检测到故障状态，将进一步对故障类型进行分类判断，如果未检测到故障，将执行返回处理；