[实用新型]一种分布式设备的通讯组网拓扑

说明书

本实用新型公开的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。本实用新型在最小环网单元内，各个分布式子模块在串联的基础上，交叉互联，实现了单模块的多冗余通讯，降低了分布式子模块因通讯故障退出运行的概率，环网单元内实现N‑2故障的正常运行，提高了系统运行可靠性；同时，减少环网单元对上位机通讯连接数量，降低了光纤物料成本和施工成本，减轻了上位机通讯成本、运算控制压力。

技术领域

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。

实用新型内容

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；