三、基于光分路器的分布式控制系统架构
基于光分路器的MMC分布式控制系统架构如图7所示。分布式控制系统架构由主控制器、PEBB和光分路器组成。主控制器于每个相单元所有PEBB模块控制器之间通过两个1分n路的光分路器连接，一个光分路器用于传输主控制器发送至PEBB模块控制器的下行信号，另一个光分路器用于传输PEBB控制器至主控制器的上行信号。
三相共需6个光分路器。主控制器和各个PEBB需要使用光模块与光纤线路进行连接，实现光电信号转换。
图7 基于光分路器的MMC控制系统架构
主控制器负责系统工作状态的调度、系统级电压电流的采样、系统级保护和执行闭环算法等，并将闭环算法得到的实时调制信息和指令信息发送至PEBB控制器。
PEBB控制器用于完成开关管驱动信号及死区的产生、PEBB电压电流等信息及状态信息的实时采集和上报。
由于每个子模块均包含一个控制器，这种分布式控制架构保持了MMC的模块化特性，可方便地进行维修和替换。相比传统的集中式控制，大量工作被分配给PEBB控制器，主控制器的负担和控制难度大幅降低。
与环形控制网络相比，该架构的数据通道容量得到有效利用，不存在固有的网络延时，同步问题更易于解决；与三级控制系统架构相比，其主控制器侧光模块用量与接口数量大幅减少，有效降低了建设成本。
光分路器在光纤通信中具有重要作用，具体体现在其可将光纤传输的一路光纤信号均分为多路光纤信号，被均分后的信号除光强度略微下降外，其他性质均不会发生改变。选用功率较高的光模块，即可保证信号的有效传输。
光分路器作为一种无源器件，只要无机械损坏就能长期正常运行。此外，光分路器在保证极高可靠性的同时，成本也较为低廉。根据实际应用场景的不同，可选择盒式分光器、机架式分光器或插片式分光器等不同类型的光分路器。其中，主控制器与PEBB控制器通过自带光纤尾纤的盒式分光器连接时，无需额外增加光纤线路，可极大减少光纤使用量。
传输上行与下行过程如图8（a）（b）所示，时序如图9（a）（b）所示。下行方向采用广播方式，在t0 
时刻主控制器向PEBB控制器发送数据，光纤信号经过光分路器后，平均分成相同的多路光纤信号，由于传输路径长度和传输数据都是一样的，所以在t1 
时刻各PEBB控制器同时接收到单个相单元中所有PEBB所需的数据信息，在t2 
时刻PEBB控制器根据传输信息中标志位提取各自PEBB的信息，通过这种方式确保控制信号，同时让PEBB做出动作。
图8 下行和上行过程
图9 下行和上行时序图
上行方向采用时分多址技术实现。给每个PEBB控制器划分相同的时间间隔，各路PEBB的传输时间分配在不同的事件间隔内，在规定事件内依次上传自身的电容电压信息以及状态信息等。例如，在t 0 ' ~ t 1' 
时刻上传PEBB-1的信息，在t 1 ' ~ t 2' 
时刻上传PEBB-2的信息，以此类推。
通过这种方式，各PEBB之间的信息没有相互干扰，主控制器可以完整的收到一个相单元内所有PEBB上传的信息，。解决了PEBB控制器到主控制器上行信息的传输问题。