CN102564490A - 换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，不把单一测量值超出正常范围作为判断系统异常或仪表故障的依据，而是结合其他测量值作为参考，如果相关的其他测量值也存在异常则判断被测点异常，冷却系统出现异常，否则判断该测量仪表故障，运行人员可以根据判断结果对系统进行维护，对故障仪表进行检修或更换。解决了现有技术中安装两个冗余仪表的情况下，当一个冗余仪表的检测值异常时无法认定故障仪表、容易误判的技术问题，实现了对安装两个冗余仪表的系统中系统故障或仪表故障的判断，不需要使用三个冗余仪表，降低了系统成本，同时提高了系统的可靠性。

Description

换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法

技术领域

本发明涉及一种冗余仪表检测值异常时的判断方法，具体地说是一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法。

背景技术

高压直流输电是目前普遍使用的一种输电方式，换流阀是高压直流输电系统的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。换流阀正常工作是高压直流输电回路稳定运行的基础。换流阀在工作过程中产生热量，但是其温度过高，会影响其内部元器件的使用寿命和准确程度，因此换流阀的冷却系统为其稳定、可靠运行提供保证。

为了保证换流阀的安全、稳定、可靠运行，中国专利文献CN101634866A中公开了一种高压直流输电换流阀纯水冷却装置控制系统，主要由供配电系统、冗余控制器系统、采样测量冗余系统、以及人机界面系统组成。采样测量冗余系统是指检测仪表多采用冗余的安装方式，也就是说重复配置系统的一些测量仪表。当一个测量仪表发生故障时，仍然有相应部件正常工作，从而提高系统的容错能力，提高工作系统，保证系统的可靠性。

如图1所示，给出了一种换流阀水冷系统的冗余仪表安装示意图，所述换流阀11的四周设置有冷却通道，从冷却通道出口处流出来的水经过散热器12降温后成为冷却水，在主泵13的作用下从冷却通道的入口回流，在冷却通道内再次流通为换流阀11降温，吸收换流阀热量后的水再次由冷却通道的出口流出，经散热器降温后再次流入，依次循环。为了使换流阀11正常工作，保证冷却效果，在冷却通道的出口处设置有出阀流量变送器6，出阀温度变送器Ⅰ7、出阀温度变送器Ⅱ8和出阀压力变送器Ⅰ9，出阀压力变送器Ⅱ10；在所述冷却通道的入口设置有进阀流量变送器5、进阀温度变送器Ⅰ3、进阀温度变送器Ⅱ4、进阀压力变送器Ⅰ1和进阀压力变送器Ⅱ2。这些测量仪表的测量值都有一个正常范围，正常情况下得到的测量值在此正常范围内，不在此正常范围内的测量值为异常，异常的产生可能是由于仪表故障，也可能是当前的测量环境异常而导致的测量值异常。为了节约成本，如上述换流阀水冷系统所示，采用冗余方式安装的检测仪表一般只设置两个，只有当两个仪表同时故障时才会对系统造成影响，这就大大降低了系统的故障率。但是这种安装方式也存在一定问题，如当进阀温度变送器Ⅰ的测量值显示异常，而进阀温度变送器Ⅱ的测量值显示正常时，无法判断是由于被测环境异常而导致温度测量值异常，还是由于温度变送器Ⅰ出现故障而导致其显示异常。也就是说，在对单一测量点的单一测量值进行冗余判断时，缺乏判断依据，无法确定故障仪表，容易造成误判，不能充分发挥容错的作用。如果采用三个冗余仪表的安装方式，则可以解决上述问题，但是却增加了系统的成本。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中安装两个冗余仪表的情况下，当一个冗余仪表的检测值异常时无法认定故障仪表、容易误判的技术问题，从而提出一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常；如果只有其中一个压力值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀压力变送器故障。

一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常；如果只有其中一个压力值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀压力变送器故障。

一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为异常，则所述入口处的温度值为异常；如果只有其中一个温度值为异常，则获取出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果出阀温度变送器的温度值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的温度值异常，水冷系统出现异常；如果出阀温度变送器的所述温度值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀温度变送器故障。

一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为异常，则所述出口处的温度值为异常；如果只有其中一个温度值为异常，则获取进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果进阀温度变送器所测的所述温度值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的温度值异常，水冷系统出现异常；如果进阀温度变送器所测的温度值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀温度变送器故障。

一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常；如果只有其中一个流量值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障。

一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常；如果只有一个流量值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

（1）本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，当两个进阀压力变送器的所测的压力值均为异常时可以判断被测点的压力异常，当其中一个压力值为异常时，参考出阀压力变送器，如果出发压力变送器至少有一个显示异常，则判断进阀压力变送器所测的被测点的压力值异常，否则判断出现异常的进阀压力变送器故障，这种判断方法，不把单一测量值超出正常范围作为判断系统异常或仪表故障的依据，而是结合其他测量值作为参考，如果相关的其他测量值也存在异常则判断被测点异常，冷却系统出现异常，否则判断该测量仪表故障，提示运行人员检修或更换。采用这种方式，把换流阀的水冷系统作为一个整体，各个测量值之间不是孤立的，彼此之间存在相互影响，这样对于单一测量量使用两个冗余仪表就可以实现对故障仪表的判断，不需要使用三个冗余仪表，降低了系统成本，同时提高了系统的可靠性。

（2）本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，如果一个进阀压力变送器的压力值异常，通过参考出阀压力变送器所测的压力值来判断，而出阀压力变送器有一个压力值异常时，通过参考进阀压力变送器所测的压力值来判断，由于冷却通道入口处和冷却通道出口处的压力联动，因此可以彼此提供参考，提高了对冷却系统故障和测量仪表故障判断的准确性，提高了系统的可靠性，为冷却系统稳定运行提供保障。

（3）本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，设置在冷却通道入口处的两个进阀温度变送器和设置在冷却通道出口处的两个出阀温度变送器相互提供参考，如果进阀温度变送器有一个测量的温度值为异常，则参考出阀温度变送器所测的温度值，如果出阀温度变送器也存在至少一个温度值异常，则认为被测环境异常，即冷却系统出现异常而导致进阀温度变送器测量的温度值异常，提醒相关工作人员注意；否则，则判断出现异常的进阀温度变送器故障，需要检修或更换。由于冷却系统中水的温度也存在联动现象，因此可以彼此提供参考，从而提高对冷却系统故障和测量仪表故障判断的准确性，提高系统运行的可靠性。

（4）本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，进阀流量变送器和出阀流量变送器有一个出现异常时，可以参考进阀压力变送器或者出阀压力变送器所测的压力值，如果同样有异常情况出现则认为冷却系统异常，如果没有异常情况，则判断出现异常的流量变送器故障，这样无需设置其他设备就实现了系统异常和仪器故障的判断，提高了设备的利用率，降低了系统成本，提高了系统的可靠性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1  是换流阀水冷系统的冗余仪表安装示意图；

图2-图7是换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法的流程图。

图中附图标记表示为：1-进阀压力变送器Ⅰ，2-进阀压力变送器Ⅱ，3-进阀温度变送器Ⅰ，4-进阀温度变送器Ⅱ，5-进阀流量变送器，6-出阀流量变送器，7-出阀温度变送器Ⅰ，8-出阀温度变送器Ⅱ，9-出阀压力变送器Ⅰ，10-出阀压力变送器Ⅱ，11-换流阀，12-散热器，13-主泵。

具体实施方式

下面给出本发明所述的换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法的具体的实施方式。

实施例1

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个压力值的正常范围，在系统正常工作时，压力值保持在此范围内，当压力变送器测得的压力值在此范围内，为正常，当测得的压力值不在此范围内，为异常。进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为正常，则所述被测点的压力值正常。如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常。如果只有其中一个压力值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀压力变送器故障，如图2所示。

实施例2

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个压力值的正常范围，在系统正常工作时，压力值保持在此范围内，当压力变送器测得的压力值在此范围内，为正常，当测得的压力值不在此范围内，为异常。出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为正常，则所述被测点的压力值为正常。如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常。如果只有其中一个压力值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀压力变送器故障，如图3所示。

实施例3

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个温度值的正常范围，在系统正常工作时，温度值保持在此范围内，当温度变送器测得的温度值在此范围内，为正常，当测得的温度值不在此范围内，为异常。进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为正常，则所述入口处的温度值为正常。如果两个温度值均为异常，则所述入口处的温度值为异常。如果只有其中一个温度值为异常，则获取出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果出阀温度变送器的温度值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的温度值异常，冷却系统出现异常；如果出阀温度变送器的所述温度值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀温度变送器故障，如图4所示。

实施例4

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个温度值的正常范围，在系统正常工作时，温度值保持在此范围内，当温度变送器测得的温度值在此范围内，为正常，当测得的温度值不在此范围内，为异常。出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为正常，则所述出口处的温度值为正常。如果两个温度值均为异常，则所述出口处的温度值为异常。如果只有其中一个温度值为异常，则获取进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果进阀温度变送器所测的所述温度值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的温度值异常，水冷系统出现异常；如果进阀温度变送器所测的温度值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀温度变送器故障，如图5所示。

实施例5

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个流量值的正常范围，在系统正常工作时，流量值保持在此范围内，当温度变送器测得的流量值在此范围内，为正常，当测得的流量值不在此范围内，为异常。进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为正常，则所述水冷系统中的流量为正常。如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常。如果只有其中一个流量值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障，如图6所示。

实施例6

在换流阀水冷系统中，预先设置有一个流量值的正常范围，在系统正常工作时，流量值保持在此范围内，当温度变送器测得的流量值在此范围内，为正常，当测得的流量值不在此范围内，为异常。进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为正常，则所述水冷系统中的流量为正常。如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常。如果只有一个流量值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障，如图7所示。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 

Claims (6)

1.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常；如果只有其中一个压力值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀压力变送器故障。

2.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口被测点的压力值，将所述压力值与压力值的正常范围进行比较，如果所测两个压力值均为异常，则所述被测点的压力值为异常；如果只有其中一个压力值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器的所述压力值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的压力值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器的压力值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀压力变送器故障。

3.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道入口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为异常，则所述入口处的温度值为异常；如果只有其中一个温度值为异常，则获取出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果出阀温度变送器的温度值至少有一个为异常，则判断入口处被测点的温度值异常，水冷系统出现异常；如果出阀温度变送器的所述温度值均为正常，则判断冷却通道入口处出现异常的进阀温度变送器故障。

4.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：出阀温度变送器Ⅰ和出阀温度变送器Ⅱ分别测得冷却通道出口处被测点的温度值，将所述温度值与温度值的正常范围进行比较，如果两个温度值均为异常，则所述出口处的温度值为异常；如果只有其中一个温度值为异常，则获取进阀温度变送器Ⅰ和进阀温度变送器Ⅱ所测的温度值，如果进阀温度变送器所测的所述温度值至少有一个为异常，则判断出口处被测点的温度值异常，水冷系统出现异常；如果进阀温度变送器所测的温度值均为正常，则判断冷却通道出口处出现异常的出阀温度变送器故障。

5.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常；如果只有其中一个流量值为异常，则获取进阀压力变送器Ⅰ和进阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果进阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果进阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障。

6.一种换流阀水冷系统中的冗余仪表检测值异常时的判断方法，其特征在于：进阀流量变送器和出阀流量变送器分别测得冷却通道入口处和出口处的两个流量值，将所述流量值与流量值的正常范围进行比较，如果两个流量值均为异常，则所述水冷系统中的流量为异常；如果只有一个流量值为异常，则获取出阀压力变送器Ⅰ和出阀压力变送器Ⅱ所测的压力值，如果出阀压力变送器所测的压力值至少有一个为异常，则判断水冷系统的流量值异常，水冷系统出现异常；如果出阀压力变送器所测的压力值均为正常，则判断出现异常的流量变送器故障。

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