Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN110391669A - 一种换流阀控制系统 - Google Patents

一种换流阀控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110391669A
CN110391669A CN201910671397.XA CN201910671397A CN110391669A CN 110391669 A CN110391669 A CN 110391669A CN 201910671397 A CN201910671397 A CN 201910671397A CN 110391669 A CN110391669 A CN 110391669A
Authority
CN
China
Prior art keywords
converter valve
control device
converter
submodule
instruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910671397.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110391669B (zh
Inventor
柳杨
滕孟锋
李振动
张恩伟
安海清
贺俊杰
刘亚新
陈军法
檀英辉
金海望
田凯哲
李金卜
张晓飞
岳娜
吴淘
翟永尚
董海飞
余黎明
高宏达
刘宪辉
刘海勇
李涛
赵凯曼
赵佳鑫
刘洁
范彩杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Maintenance Branch of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Maintenance Branch of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Maintenance Branch of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201910671397.XA priority Critical patent/CN110391669B/zh
Publication of CN110391669A publication Critical patent/CN110391669A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110391669B publication Critical patent/CN110391669B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

本申请提供了一种换流阀控制系统，换流阀控制包括：双冗余配置的换流阀工作站，换流阀顶层控制装置，合并单元，对时装置和故障录波装置，N套双冗余配置的换流阀中间控制装置，以及单套配置的换流阀底层控制装置，第一交换机和第二交换机。通过上述公开的换流阀控制系统，换流阀顶层控制装置将换流站保护系统发送的解闭锁指令和调制波进行处理，生成的子模块投入数量指令分别发送至多个换流阀中间控制装置，多个换流阀中间控制装置向配套的换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，控制换流阀底层控制装置控制换流阀中的子模块执行解闭锁指令，从而降低换流阀控制装置对换流阀中子模块的控制数量，并实现换流阀快速控制换流阀的目的。

Description

一种换流阀控制系统
技术领域
本发明涉及直流输电技术领域，具体为一种换流阀控制系统。
背景技术
随着社会的发展，柔性直流输电技术是基于柔性高压换流站的一种灵活控制有功无功并且可向弱交流系统供电的输电技术，也是解决新能源发电并网，以及远距离传输的最佳输电技术。在柔性高压换流站中存在的设备多，且成本较高。在众多设备中，换流阀作为柔性高压换流站中的核心设备，所承担的工作内容较多，因此在柔性直流输电过程中，对换流阀的控制就显得极为重要，通常采用一个换流阀控制装置控制换流阀进行工作。
但是，换流阀中是由多个子模块组成，因此换流阀控制装置对换流阀控制就是对换流阀中的子模块进行控制，然而换流阀中的子模块数量较多，通过一个换流阀对大量子模块进行控制，换流阀控制装置的工作量巨大，以致于换流阀控制装置对换流阀中各子模块的控制速度降低，最终导致换流阀控制装置无法快速控制换流阀中的大量电子模块进行工作。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种换流阀控制系统，通过多个换流阀控制装置对换流阀中的子模块进行控制，降低换流阀控制装置控制子模块的数量，从而实现换流阀快速控制换流阀的目的。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种换流阀控制系统，包括：双冗余配置的换流阀工作站，换流阀顶层控制装置，合并单元，对时装置和故障录波装置，N套双冗余配置的换流阀中间控制装置，第一交换机和第二交换机，以及连接每一所述换流阀工作站，换流阀顶层控制装置，合并单元，对时装置、故障录波装置和换流阀中间控制装置的换流阀底层控制装置；
所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置分别与所述合并单元分别相连，接收所述合并单元发送的处理后的数字信号；
所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别通过所述第二交换机与所述对时装置相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时；
所述换流阀工作站通过所述第一交换机分别与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号；
所述换流阀顶层控制装置分别与所述故障录波装置、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令；
N套所述换流阀中间控制装置中的每一套所述换流阀中间控制装置分别与所述换流阀底层控制装置和所述故障录波装置相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令；
所述故障录波装置与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置，根据所述触发录波指令触发所述故障录波装置基于所述启动录波指令开启录波功能。
优选的，所述故障录波装置第一接收端与所述合并单元的第一输出端相连，所述换流阀顶层控制装置的第一端与所述合并单元的第二输出端相连，N套所述换流阀中间控制装置的第一端与所述合并单元的第三输出端相连，所述换流阀底层控制装置的第一端与所述合并单元的第四输出端相连，所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置接收所述合并单元发送的处理后的数字信号。
优选的，所述对时装置一端与所述第二交换机一端相连，所述第二交换机另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置的第二端、N套所述换流阀中间控制装置的第二端、所述换流阀底层控制装置的第二端和所述故障录波装置第二接收端相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时。
优选的，所述换流阀工作站一端与所述第一交换机的一端相连，所述第一交换机的另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置的第三端和N套所述换流阀中间控制装置的第三端相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号。
优选的，所述换流阀顶层控制装置的第四端与所述换流站控制保护系统的一端相连，第五端与所述故障录波装置的第三接收端相连，第六端与N套所述换流阀中间控制装置的第四端相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令。
优选的，N套所述换流阀中间控制装置的每一所述换流阀中间控制装置的第五端与所述换流阀底层控制装置的第二端相连，第六端与所述故障录波装置的第四接收端相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。
优选的，所述底层控制装置，包括：子模块控制模块、IGBT驱动模块和第一电源模块；
所述子模块控制模块一端与所述换流阀中间控制装置的第五端相连，另一端与所述IGBT驱动模块的一端相连，所述IGBT驱动模块的另一端与换流阀子模块相连，所述第一电源模块分别与所述IGBT驱动模块和所述子模块控制模块相连；
所述第一电源模块为所述UGBT驱动模块和所述子模块控制模块供电，所述子模块控制模块接收所述换流阀中间控制装置发送的子模块控制命令，并将所述子模块控制命令发送至所述IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块驱动执行所述子模块控制命令驱动所述子模块工作，同时采集所述子模块的工作状态并发送至所述子模块控制模块，所述子模块控制模块将所述工作状态发送至所述换流阀中间控制装置。
优选的，所述换流阀中间控制装置，包括：第二电源模块、通信模块和N个数字信号处理模块。
所述第二电源模块分别与所述通信模块和所述N个数字信号处理模块相连，并为所述通信模块和所述N个数字信号处理模块提供电源；
所述N个数字信号处理模块用于接收所述换流阀顶层控制装置发送的解闭锁指令和子模块投入数量指令，以及接收的各个子模块的状态信号、电容电压和电流信号，并发送给所述换流阀顶层控制装置和所述换流阀工作站。
优选的，所述电源模块、所述通信模块和所述N个数字信号处理模块均为双套冗余配置。
优选的，所述N的取值为3。
由上述内容可知，本申请公开了一种换流阀控制系统，该控制系统通过所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别与所述合并单元分别相连，接收所述合并单元发送的处理后的数字信号；所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别通过所述第二交换机与所述对时装置相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时；所述换流阀工作站通过所述第一交换机分别与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号；所述换流阀顶层控制装置分别与所述故障录波装置、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令；N套所述换流阀中间控制装置中的每一套所述换流阀中间控制装置分别与所述换流阀底层控制装置和所述故障录波装置相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。通过上述公开的换流阀控制系统，换流阀顶层控制装置将换流站保护系统发送的解闭锁指令和调制波进行处理，生成的子模块投入数量指令分别发送至多个换流阀中间控制装置，多个换流阀中间控制装置向配套的换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，控制换流阀底层控制装置控制换流阀中的子模块执行解闭锁指令，从而降低换流阀控制装置对换流阀中子模块的控制数量，并实现换流阀快速控制换流阀的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种换流阀控制系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种换流阀控制系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种换流阀控制系统结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种换流阀控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供一种换流阀控制系统，如图1所示，所述换流阀控制系统包括：双冗余配置的换流阀工作站100，换流阀顶层控制装置200，合并单元300，对时装置400和故障录波装置500，N套双冗余配置的换流阀中间控制装置600，第一交换机800和第二交换机900，以及连接每一所述换流阀工作站100，换流阀顶层控制装置200，合并单元300，对时装置400、故障录波装置500和换流阀中间控制装置600的换流阀底层控制装置700。
优选的，所述N的取值为3。
需要说明的是，在本申请中，所述N的取值为正整数，可以为任何值。
所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700分别与所述合并单元300分别相连，接收所述合并单元300发送的处理后的数字信号。
需要说明的是，所述合并单元300接收换流阀中的电流互感器采集的电流信号和电压互感器采集的电压信号，并将采集到的电压信号和电流信号进行合并和同步处理得到数字信号，再将处理后的数字信号按照特定格式分别发送至所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700。
所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700分别通过所述第二交换机900与所述对时装置400相连，基于接收到的所述对时装置400发送的时间信号进行对时。
需要说明的是，所述对时装置400通过无线方式与GPS相连，获取GPS上的时间信号，并将获取到的时间信号通过第二交换机900分别发送至所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700，所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700基于接收到的时间信号更新自身的时间，从而完成对时。
所述换流阀工作站100通过所述第一交换机800分别与所述换流阀顶层控制装置200和N套所述换流阀中间控制装置600相连，接收所述换流阀顶层控制装置200发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置600发送的第二信号。
需要说明的是，所述换流阀工作站100具有良好的人机功能界面，可以将所述换流阀顶层控制装置200发送的第一信号和所述换流阀中间控制装置600发送的第二信号显示，所述第一信号包括换流阀顶层控制装置200的值班/备班信号，故障/正常信号，换流阀中各个桥臂正常/故障信号和各个桥臂电压、电流值；所述第二信号包括：换流阀中间控制装置600的值班/备班信号，故障/正常信号，换流阀中各个桥臂正常/故障信号，以及换流阀中各个子模块的投入/旁路信号和电压电流。
所述换流阀顶层控制装置200分别与所述故障录波装置500、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置600相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令发送至N套所述换流阀中间控制装置600，以及向所述故障录波装置500发送触发录波指令。
需要说明的是，所述换流阀顶层控制装置200内置调制波分配功能，换流阀顶层控制装置200接收换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，根据调制波Um、换流阀中各子模块桥臂平均电压信号Ua以及换流站中子模块总个数，将调制波按照公式(1)和公式(2)计算出每相上桥臂的子模块投入数量和下桥臂子模块投入数量指令，即子模块投入数量指令，再将所述子模块投入数量指令和解闭锁指令发送给对应的换流阀中间控制装置600，并向故障录波装置500发送触发录波指令。
公式(1)为：
其中，所述ndown为下桥臂子模块投入数量，Um为调制波电压，Ua为各子模块桥臂平均电压，N为子模块总个数。
公式(2)为：
nup＝N-ndown (2)
其中，所述nup为上桥臂子模块投入数量。
在本申请中，所述换流阀顶层控制装置200将N套所述换流阀中间控制装置600发送的第二信号和第一信号进行汇总后，传送给换流站控制保护系统。
N套所述换流阀中间控制装置600中的每一套所述换流阀中间控制装置600分别与所述换流阀底层控制装置700和所述故障录波装置500相连，向所述故障录波装置500发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置700发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置700控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。
需要说明的是，N套所述换流阀中间控制装置600中的每一套所述换流阀中间控制装置600分别接收所述换流阀顶层控制装置200发送的解闭锁指令和子模块投入数量指令，并基于所述子模块投入数量指令向所述换流阀底层控制装置700发送子模块控制命令，所述底层控制装置基于所述子模块控制命令控制换流阀子模块执行解闭锁指令。
所述故障录波装置500与所述换流阀顶层控制装置200和N套所述换流阀中间控制装置600，根据所述触发录波指令触发所述故障录波装置500基于所述启动录波指令开启录波功能。
所述故障滤波装置500与所述换流阀顶层控制装置200和N套所述换流阀中间控制装置600相连，当接收到所述换流阀顶层控制装置200发送的触发录波指令和N套所述换流阀中间控制装置600发送的启动录波指令后，故障录波装置500根据触发录波指令触发所述故障录波装置500基于启动录波指令开启录波功能。
需要说明的是，所述故障录波装置500为两套冗余配置，一套处于值班状态，一套处于备班状态，当所述值班状态的故障录波装置500故障时，启用备班状态的故障录波装置500记录换流阀中各子模块的电压或者电流的波形。
优选的，所述故障录波装置500通过光纤与换流阀顶层控制装置200和N套换流阀中间控制装置600相连，接收触发录波指令和启用录波指令，并根据所述触发录波指令触发所述故障录波装置500基于所述启动录波指令开启录波功能。
本申请通过所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别与所述合并单元分别相连，接收所述合并单元发送的处理后的数字信号；所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别通过所述第二交换机与所述对时装置相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时；所述换流阀工作站通过所述第一交换机分别与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号；所述换流阀顶层控制装置分别与所述故障录波装置、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令；N套所述换流阀中间控制装置中的每一套所述换流阀中间控制装置分别与所述换流阀底层控制装置和所述故障录波装置相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。通过上述公开的换流阀控制系统，换流阀顶层控制装置将换流站保护系统发送的解闭锁指令和调制波进行处理，生成的子模块投入数量指令分别发送至多个换流阀中间控制装置，多个换流阀中间控制装置向配套的换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，控制换流阀底层控制装置控制换流阀中的子模块执行解闭锁指令，从而降低换流阀控制装置对换流阀中子模块的控制数量，并实现换流阀快速控制换流阀的目的。
基于上述公开的换流阀控制系统，结合图1和图2，参考图3至图4，为本申请实施例提供的另一种换流阀控制系统，所述换流阀控制系统包括：双冗余配置的换流阀工作站100，换流阀顶层控制装置200，换流阀中间控制装置600合并单元300，对时装置400和故障录波装置500，N套双冗余配置的换流阀中间控制装置600，第一交换机800和第二交换机900，以及连接每一所述换流阀工作站100，换流阀顶层控制装置200，合并单元300，对时装置400、故障录波装置500和换流阀中间控制装置600的换流阀底层控制装置700。
所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700分别与所述合并单元300分别相连，接收所述合并单元300发送的处理后的数字信号。
具体的，所述故障录波装置500第一接收端与所述合并单元300的第一输出端相连，所述换流阀顶层控制装置200的第一端与所述合并单元300的第二输出端相连，N套所述换流阀中间控制装置600的第一端与所述合并单元300的第三输出端相连，所述换流阀底层控制装置700的第一端与所述合并单元300的第四输出端相连，所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700接收所述合并单元300发送的处理后的数字信号。
所述故障录波装置500、所述换流阀顶层控制装置200、N套所述换流阀中间控制装置600和所述换流阀底层控制装置700分别通过所述第二交换机900与所述对时装置400相连，基于接收到的所述对时装置400发送的时间信号进行对时。
具体的，所述对时装置400一端与所述第二交换机900一端相连，所述第二交换机900另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置200的第二端、N套所述换流阀中间控制装置600的第二端、所述换流阀底层控制装置700的第二端和所述故障录波装置500第二接收端相连，基于接收到的所述对时装置400发送的时间信号进行对时。
所述换流阀工作站100通过所述第一交换机800分别与所述换流阀顶层控制装置200和N套所述换流阀中间控制装置600相连，接收所述换流阀顶层控制装置200发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置600发送的第二信号。
具体的，所述换流阀工作站100一端与所述第一交换机800的一端相连，所述第一交换机800的另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置200的第三端和N套所述换流阀中间控制装置600的第三端相连，接收所述换流阀顶层控制装置200发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置600发送的第二信号。
所述换流阀顶层控制装置200分别与所述故障录波装置500、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置600相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置600，以及向所述故障录波装置500发送触发录波指令。
具体的，所述换流阀顶层控制装置200的第四端与所述换流站控制保护系统的一端相连，第五端与所述故障录波装置500的第三接收端相连，第六端与N套所述换流阀中间控制装置600的第四端相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令发送至N套所述换流阀中间控制装置600，以及向所述故障录波装置500发送触发录波指令。
N套所述换流阀中间控制装置600中的每一套所述换流阀中间控制装置600分别与所述换流阀底层控制装置700和所述故障录波装置500相连，向所述故障录波装置500发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置700发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置700控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。
具体的，N套所述换流阀中间控制装置600的每一所述换流阀中间控制装置600的第五端与所述换流阀底层控制装置700的第二端相连，第六端与所述故障录波装置500的第四接收端相连，向所述故障录波装置500发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置700发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置700控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。
其中，所述换流阀中间控制装置600，包括：第一电源模块601、通信模块602和N个数字信号处理模块603。
所述第一电源模块601分别与所述通信模块602和所述N个数字信号处理模块603相连，并为所述通信模块602和所述N个数字信号处理模块603提供电源。
所述N个数字信号处理模块603用于接收所述换流阀顶层控制装置200发送的解闭锁指令和子模块投入数量指令，以及接收的各个子模块的状态信号、电容电压和电流信号，并发送给所述换流阀顶层控制装置200和所述换流阀工作站100。
需要说明的是，所述数字信号处理模块603内置桥臂子模块平均电压计算功能，通过换流阀中各桥臂的子模块电压值总和以及未旁路子模块的数量计算桥臂子模块的平均电压值。
其中，所述换流阀底层控制装置700，包括：子模块控制模块701、IGBT驱动模块702和第二电源模块703。
所述子模块控制模块一端与所述换流阀中间控制装置600的第五端相连，另一端与所述IGBT驱动模块的一端相连，所述IGBT驱动模块的另一端与换流阀子模块相连，所述第二电源模块703分别与所述IGBT驱动模块和所述子模块控制模块相连。
所述第二电源模块703为所述UGBT驱动模块和所述子模块控制模块供电，所述子模块控制模块接收所述换流阀中间控制装置600发送的子模块控制命令，并将所述子模块控制命令发送至所述IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块驱动执行所述子模块控制命令驱动所述子模块工作，同时采集所述子模块的工作状态并发送至所述子模块控制模块，所述子模块控制模块将所述工作状态发送至所述换流阀中间控制装置600。
其中，所述工作状态包括投入、旁路和退出状态。
所述故障录波装置500与所述换流阀顶层控制装置200和N套所述换流阀中间控制装置600，根据所述触发录波指令触发所述故障录波装置500基于所述启动录波指令开启录波功能。
本申请通过所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别与所述合并单元分别相连，接收所述合并单元发送的处理后的数字信号；所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别通过所述第二交换机与所述对时装置相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时；所述换流阀工作站通过所述第一交换机分别与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号；所述换流阀顶层控制装置分别与所述故障录波装置、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令；N套所述换流阀中间控制装置中的每一套所述换流阀中间控制装置分别与所述换流阀底层控制装置和所述故障录波装置相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。通过上述公开的换流阀控制系统，换流阀顶层控制装置将换流站保护系统发送的解闭锁指令和调制波进行处理，生成的子模块投入数量指令分别发送至多个换流阀中间控制装置，多个换流阀中间控制装置向配套的换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，控制换流阀底层控制装置控制换流阀中的子模块执行解闭锁指令，从而降低换流阀控制装置对换流阀中子模块的控制数量，并实现换流阀快速控制换流阀的目的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种换流阀控制系统，其特征在于，包括：双冗余配置的换流阀工作站，换流阀顶层控制装置，合并单元，对时装置和故障录波装置，N套双冗余配置的换流阀中间控制装置，第一交换机和第二交换机，以及连接每一所述换流阀工作站，换流阀顶层控制装置，合并单元，对时装置、故障录波装置和换流阀中间控制装置的换流阀底层控制装置；
所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置分别与所述合并单元分别相连，接收所述合并单元发送的处理后的数字信号；
所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置分别通过所述第二交换机与所述对时装置相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时；
所述换流阀工作站通过所述第一交换机分别与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号；
所述换流阀顶层控制装置分别与所述故障录波装置、所述换流站控制保护系统和N套所述换流阀中间控制装置相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令分别发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令；
N套所述换流阀中间控制装置中的每一套所述换流阀中间控制装置分别与所述换流阀底层控制装置和所述故障录波装置相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令；
所述故障录波装置与所述换流阀顶层控制装置和N套所述换流阀中间控制装置，根据所述触发录波指令触发所述故障录波装置基于所述启动录波指令开启录波功能。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述故障录波装置第一接收端与所述合并单元的第一输出端相连，所述换流阀顶层控制装置的第一端与所述合并单元的第二输出端相连，N套所述换流阀中间控制装置的第一端与所述合并单元的第三输出端相连，所述换流阀底层控制装置的第一端与所述合并单元的第四输出端相连，所述故障录波装置、所述换流阀顶层控制装置、N套所述换流阀中间控制装置和所述换流阀底层控制装置接收所述合并单元发送的处理后的数字信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述对时装置一端与所述第二交换机一端相连，所述第二交换机另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置的第二端、N套所述换流阀中间控制装置的第二端、所述换流阀底层控制装置的第二端和所述故障录波装置第二接收端相连，基于接收到的所述对时装置发送的时间信号进行对时。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述换流阀工作站一端与所述第一交换机的一端相连，所述第一交换机的另一端通过光纤分别与所述换流阀顶层控制装置的第三端和N套所述换流阀中间控制装置的第三端相连，接收所述换流阀顶层控制装置发送的第一信号和N套所述换流阀中间控制装置发送的第二信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述换流阀顶层控制装置的第四端与所述换流站控制保护系统的一端相连，第五端与所述故障录波装置的第三接收端相连，第六端与N套所述换流阀中间控制装置的第四端相连，接收并处理所述换流站控制保护系统发送的解闭锁指令和调制波，将生成的子模块投入数量指令发送至N套所述换流阀中间控制装置，以及向所述故障录波装置发送触发录波指令。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
N套所述换流阀中间控制装置的每一所述换流阀中间控制装置的第五端与所述换流阀底层控制装置的第二端相连，第六端与所述故障录波装置的第四接收端相连，向所述故障录波装置发送启动录波指令，并向所述换流阀底层控制装置发送解闭锁指令，所述换流阀底层控制装置控制换流阀子模块执行所述解闭锁指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述底层控制装置，包括：子模块控制模块、IGBT驱动模块和第一电源模块；
所述子模块控制模块一端与所述换流阀中间控制装置的第五端相连，另一端与所述IGBT驱动模块的一端相连，所述IGBT驱动模块的另一端与换流阀子模块相连，所述第一电源模块分别与所述IGBT驱动模块和所述子模块控制模块相连；
所述第一电源模块为所述UGBT驱动模块和所述子模块控制模块供电，所述子模块控制模块接收所述换流阀中间控制装置发送的子模块控制命令，并将所述子模块控制命令发送至所述IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块驱动执行所述子模块控制命令驱动所述子模块工作，同时采集所述子模块的工作状态并发送至所述子模块控制模块，所述子模块控制模块将所述工作状态发送至所述换流阀中间控制装置。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流阀中间控制装置，包括：第二电源模块、通信模块和N个数字信号处理模块；
所述第二电源模块分别与所述通信模块和所述N个数字信号处理模块相连，并为所述通信模块和所述N个数字信号处理模块提供电源；
所述N个数字信号处理模块用于接收所述换流阀顶层控制装置发送的解闭锁指令和子模块投入数量指令，以及接收的各个子模块的状态信号、电容电压和电流信号，并发送给所述换流阀顶层控制装置和所述换流阀工作站。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电源模块、所述通信模块和所述N个数字信号处理模块均为双套冗余配置。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，所述N的取值为3。
CN201910671397.XA 2019-07-24 2019-07-24 一种换流阀控制系统 Active CN110391669B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910671397.XA CN110391669B (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种换流阀控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910671397.XA CN110391669B (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种换流阀控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110391669A true CN110391669A (zh) 2019-10-29
CN110391669B CN110391669B (zh) 2020-09-29

Family

ID=68287306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910671397.XA Active CN110391669B (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种换流阀控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110391669B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114123498A (zh) * 2021-11-16 2022-03-01 许继集团有限公司 一种用于直流输电系统阀控设备的录波控制系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012041380A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Alstom Grid Uk Limited Modular converter with reduced protection requirements that prevents damage to components by extinguishing fault currents.
CN103227464A (zh) * 2013-03-22 2013-07-31 南京南瑞继保电气有限公司 一种柔性直流输电控制系统子模块冗余配置方法
CN104022577A (zh) * 2014-06-21 2014-09-03 中国能源建设集团广东省电力设计研究院 一种柔性直流输电系统换流站的控制保护方法及结构
CN105652110A (zh) * 2015-12-21 2016-06-08 中国西电电气股份有限公司 换流阀二次控制接口故障信号智能录波装置
CN106451771A (zh) * 2016-10-09 2017-02-22 国网上海市电力公司 高压直流输电系统控制保护系统
CN109672205A (zh) * 2017-10-13 2019-04-23 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 一种柔性直流环网系统单端投入运行系统的方法
CN109830931A (zh) * 2018-10-29 2019-05-31 全球能源互联网研究院有限公司 一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012041380A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Alstom Grid Uk Limited Modular converter with reduced protection requirements that prevents damage to components by extinguishing fault currents.
CN103227464A (zh) * 2013-03-22 2013-07-31 南京南瑞继保电气有限公司 一种柔性直流输电控制系统子模块冗余配置方法
CN104022577A (zh) * 2014-06-21 2014-09-03 中国能源建设集团广东省电力设计研究院 一种柔性直流输电系统换流站的控制保护方法及结构
CN105652110A (zh) * 2015-12-21 2016-06-08 中国西电电气股份有限公司 换流阀二次控制接口故障信号智能录波装置
CN106451771A (zh) * 2016-10-09 2017-02-22 国网上海市电力公司 高压直流输电系统控制保护系统
CN109672205A (zh) * 2017-10-13 2019-04-23 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 一种柔性直流环网系统单端投入运行系统的方法
CN109830931A (zh) * 2018-10-29 2019-05-31 全球能源互联网研究院有限公司 一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚其新等: "龙泉换流站极Ⅱ直流系统异常闭锁分析", 《湖北电力》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114123498A (zh) * 2021-11-16 2022-03-01 许继集团有限公司 一种用于直流输电系统阀控设备的录波控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110391669B (zh) 2020-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3024109B1 (en) Valve base control device and method for modular multi-level convertor
CN209046537U (zh) 一种数据链冗余配置的柔性直流阀级控制器
CN102932049B (zh) 一种航天器信息传输方法
JP6833972B2 (ja) 高圧直流遮断器の閉極制御方法
CN109546638A (zh) 一种直流耗能装置以及控制方法
CN103684014B (zh) 适用于模块化多电平变换器的子模块控制器与上层控制器间的通讯方法
CN105739299A (zh) 基于二乘二取二安全冗余系统的控制装置
CN104022577A (zh) 一种柔性直流输电系统换流站的控制保护方法及结构
CN101969268B (zh) 一种风力发电机控制系统
CN102868290A (zh) 全桥型mmc-hvdc子模块故障就地诊断与保护方法
CN104914746B (zh) 基于柔性直流输电的mmc换流阀控制装置及控制方法
CN106081046B (zh) 一种双余度浮空器测控装置
CN110391669A (zh) 一种换流阀控制系统
CN107707105A (zh) 适用于柔直模块化多电平换流阀的通讯网络拓扑及方法
CN107769369A (zh) 一种基于耦合负压电路的混合式开关
CN104124880A (zh) 用于功率电子设备转换器的分布式控制器
CN109547147A (zh) 一种分时复用多模式遥测传输设计方法
CN109546674A (zh) 一种桥式直流耗能装置及控制方法
CN106684871B (zh) 一种基于容错思想的智能配电网自愈控制方法
CN204205569U (zh) 变流器三级信号保护电路
CN105743336B (zh) 一种级联型高压变频器及其主控系统
CN205656443U (zh) 基于二乘二取二安全冗余系统的控制装置
CN113659605A (zh) 柔直输电igct-mmc子模块的冗余供电系统及方法
CN109449902A (zh) 一种用于柔性直流电网故障限流的多端口直流限流器
CN209676257U (zh) 一种基于hsr环网的智能站跨间隔保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant