CN103123482B - 适用于大容量mmc柔性直流输电换流器的阀监视设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，用于对换流阀系统的运行信息进行监视，所述换流阀系统设置有6个桥臂；其特征在于，所述设备包括：依次连接的GPS对时设备、下级阀监视设备事件生成机箱单元、下级阀监视设备事件汇总机箱单元和上级阀监视设备PC机单元。本发明提供的适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，平行事件并行处理，同时在事件处理底层打入GPS时标，保证各个子模块之间的状态事件信息的时序正确。

Description

适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备

技术领域

本发明属于直流输电领域，具体涉及一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备。

背景技术

模块化多电平式柔性直流输电系统具有相对复杂的阀控制及监视设备，通过对系统多个以IGBT为核心的子模块准确触发和关断来实现系统功能。由于柔性直流输电系统中各个以IGBT为核心的子模块需要相互独立的实时控制触发和关断，增加了阀基控制设备的控制及监视难度。

大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备设计方案中一般包括，阀监视设备本体功能架构以及各个部分之间的接口设计，阀监视设备与被监视的子模块之间的接口设计，以及子模块被监视状态信息内容的定义。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，平行事件并行处理，同时在事件处理底层打入GPS时标，保证各个子模块之间的状态事件信息的时序正确。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，用于对换流阀系统的运行信息进行监视，所述换流阀系统设置有6个桥臂；其改进之处在于，所述设备包括：依次连接的GPS对时设备、下级阀监视设备事件生成机箱单元、下级阀监视设备事件汇总机箱单元和上级阀监视设备PC机单元。

本发明提供的优选技术方案中，6个桥臂，包括2400个子模块。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述GPS对时设备，用于生成桥臂的子模块状态信息事件时标。

本发明提供的第三优选技术方案中，所述下级阀监视设备事件生成机箱单元，包括：与桥臂一一对应的、分别与所述6个桥臂连接的6个下级阀监视设备事件生成机箱。

本发明提供的第四优选技术方案中，6个下级阀监视设备事件生成机箱分别包括：事件缓冲区和接收其事件信息的控制器单元；所述控制器单元与所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元进行通信。

本发明提供的第五优选技术方案中，6个下级阀监视设备事件生成机箱分别接收来自6个桥臂的2400个子模块状态信息位，然后6个事件生成机箱分别按照顺序与上一次各自接收到的各个子模块状态信息位进行比较，检查变位情况，如果该状态信息位发生变位，则生成对应的事件，打时标，存入事件缓冲区等待发送，并将新的状态信息位存储记录；控制器单元检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送由该机箱处理产生的带有时标的事件信息。

本发明提供的第六优选技术方案中，控制器单元向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送带有时标的事件信息的周期为50μs。

本发明提供的第七优选技术方案中，所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元，包括：分别接收带有时标的事件信息的事件汇总机箱A和事件汇总机箱B。

本发明提供的第八优选技术方案中，所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B分别包括：缓冲区和接收其事件信息的处理器模块；所述处理器模块向所述上级阀监视设备PC机单元传输事件信息。

本发明提供的第九优选技术方案中，所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B，对接收的事件信息加入桥臂编号信息，存入缓冲区等待发送；所述处理器模块检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序对事件信息进行打包，并向所述上级阀监视设备PC机单元发送。

本发明提供的第十优选技术方案中，所述上级阀监视设备PC机单元，包括：分别接收所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B事件信息的上级阀监视设备PC机A和上级阀监视设备PC机B。

本发明提供的较优选技术方案中，所述上级阀监视设备PC机A和所述上级阀监视设备PC机B，用于事件信息的查询和显示。

本发明提供的第二较优选技术方案中，所述事件信息包括：桥臂子模块通信接收超时故障告警、桥臂子模块通信接收频繁校验错故障告警、桥臂子模块通信光通道故障告警、桥臂子模块温度过高故障告警、桥臂子模块水冷漏水故障告警、桥臂子模块上管IGBT故障告警、桥臂子模块下管IGBT故障告警、桥臂子模块电容过电压故障告警、桥臂子模块电容欠电压故障告警、桥臂子模块1号电源故障告警、桥臂子模块2号电源故障告警、桥臂子模块过电流故障告警、桥臂子模块旁路开关拒合故障告警、桥臂子模块旁路确认事件、桥臂子模块通信接收恢复正常事件和桥臂子模块通信光通道恢复正常事件。

与现有技术比，本发明提供的一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，能够平行事件并行处理，同时在事件处理底层打入GPS时标，保证各个子模块之间的状态事件信息的时序正确；而且，通过统一的状态检测机构，消除事件源级别，统一时标，简化事件传递路径，加强了瞬时大量事件的缓存能力；再者，本设备设计总体保证换流器子模块状态信息事件，生成准确、上报及时、存储可靠、查询方便。

附图说明

图1为适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，用于对换流阀系统的运行信息进行监视，所述换流阀系统设置有6个桥臂；所述设备包括：依次连接的GPS对时设备、下级阀监视设备事件生成机箱单元、下级阀监视设备事件汇总机箱单元和上级阀监视设备PC机单元。

6个桥臂，包括2400个子模块。

所述GPS对时设备，用于生成桥臂的子模块状态信息事件时标。

所述下级阀监视设备事件生成机箱单元，包括：与桥臂一一对应的、分别与所述6个桥臂连接的6个下级阀监视设备事件生成机箱。

6个下级阀监视设备事件生成机箱分别包括：事件缓冲区和接收其事件信息的控制器单元；所述控制器单元与所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元进行通信。

6个下级阀监视设备事件生成机箱分别接收来自6个桥臂的2400个子模块状态信息位，然后6个事件生成机箱分别按照顺序与上一次各自接收到的各个子模块状态信息位进行比较，检查变位情况，如果该状态信息位发生变位，则生成对应的事件，打时标，存入事件缓冲区等待发送，并将新的状态信息位存储记录；控制器单元检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送由该机箱处理产生的带有时标的事件信息。

控制器单元向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送带有时标的事件信息的周期为50μs。

所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元，包括：分别接收带有时标的事件信息的事件汇总机箱A和事件汇总机箱B。

所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B分别包括：缓冲区和接收其事件信息的处理器模块；所述处理器模块向所述上级阀监视设备PC机单元传输事件信息。

所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B，对接收的事件信息加入桥臂编号信息，存入缓冲区等待发送；所述处理器模块检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序对事件信息进行打包，并向所述上级阀监视设备PC机单元发送。

所述上级阀监视设备PC机单元，包括：分别接收所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B事件信息的上级阀监视设备PC机A和上级阀监视设备PC机B。

所述上级阀监视设备PC机A和所述上级阀监视设备PC机B，用于事件信息的查询和显示。

所述事件信息包括：桥臂子模块通信接收超时故障告警、桥臂子模块通信接收频繁校验错故障告警、桥臂子模块通信光通道故障告警、桥臂子模块温度过高故障告警、桥臂子模块水冷漏水故障告警、桥臂子模块上管IGBT故障告警、桥臂子模块下管IGBT故障告警、桥臂子模块电容过电压故障告警、桥臂子模块电容欠电压故障告警、桥臂子模块1号电源故障告警、桥臂子模块2号电源故障告警、桥臂子模块过电流故障告警、桥臂子模块旁路开关拒合故障告警、桥臂子模块旁路确认事件、桥臂子模块通信接收恢复正常事件和桥臂子模块通信光通道恢复正常事件。

通过以下实施例对适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备作进一步解释。

MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备总体架构如附图1所示：

上级阀监视设备PC机包括两台独立的事件查询及显示用的PC机，分别配置为A系统和B系统，还包括一台路由设备；

下级阀监视设备事件汇总机箱包括阀监视设备事件汇总机箱A和阀监视设备事件汇总机箱B分别对应阀监视设备的A系统和B系统。

下级阀监视设备事件生成机箱包括6个桥臂事件生成机箱，分别对应6个桥臂的子模块事件生成。

GPS对时设备，用于桥臂子模块状态信息事件时标生成。

MMC柔性直流输电换流器桥臂结构如附图1所示：

MMC柔性直流输电换流器的6个下级阀监视设备事件生成机箱接收来自6个桥臂的2400个子模块状态信息位，然后6个事件生成机箱分别按照顺序与上一次各自接收到的各个子模块状态信息位进行比较，检查变位情况，如果该状态信息位发生变位，则生成对应的事件，打时标，存入事件缓冲区等待发送，并将新的状态信息位存储记录。处理器检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序向下级阀监视设备事件汇总机箱发送由该机箱处理产生的带有时标的事件信息。发送周期为50μs。

MMC柔性直流输电换流器的下级阀监视设备事件汇总机箱A/B系统接收来自MMC柔性直流输电换流器的6个下级阀监视设备事件生成机箱发来的带有时标的各个桥臂子模块的事件信息，所有事件加入桥臂编号信息后，存入事件缓冲区等待发送。处理器检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序对事件进行打包向上级阀监视设备PC机发送。

MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备所监视的子模块状态信息如下：

桥臂子模块通信接收超时故障告警；

桥臂子模块通信接收频繁校验错故障告警；

桥臂子模块通信光通道故障告警；

桥臂子模块温度过高故障告警；

桥臂子模块水冷漏水故障告警；

桥臂子模块上管IGBT故障告警；

桥臂子模块下管IGBT故障告警；

桥臂子模块电容过电压故障告警；

桥臂子模块电容欠电压故障告警；

桥臂子模块1号电源故障告警；

桥臂子模块2号电源故障告警；

桥臂子模块过电流故障告警；

桥臂子模块旁路开关拒合故障告警；

桥臂子模块旁路确认事件；

桥臂子模块通信接收恢复正常事件；

桥臂子模块通信光通道恢复正常事件。

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (1)

1.一种适用于大容量MMC柔性直流输电换流器的阀监视设备，用于对换流阀系统的运行信息进行监视，所述换流阀系统设置有6个桥臂；其特征在于，所述设备包括：依次连接的GPS对时设备、下级阀监视设备事件生成机箱单元、下级阀监视设备事件汇总机箱单元和上级阀监视设备PC机单元；

6个桥臂，包括2400个子模块；

所述GPS对时设备，用于生成桥臂的子模块状态信息事件时标；

所述下级阀监视设备事件生成机箱单元，包括：与桥臂一一对应的、分别与所述6个桥臂连接的6个下级阀监视设备事件生成机箱；

6个下级阀监视设备事件生成机箱分别包括：事件缓冲区和接收其事件信息的控制器单元；所述控制器单元与所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元进行通信；

6个下级阀监视设备事件生成机箱分别接收来自6个桥臂的2400个子模块状态信息位，然后6个事件生成机箱分别按照顺序与上一次各自接收到的各个子模块状态信息位进行比较，检查变位情况，如果该状态信息位发生变位，则生成对应的事件，打时标，存入事件缓冲区等待发送，并将新的状态信息位存储记录；控制器单元检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送由该机箱处理产生的带有时标的事件信息；

控制器单元向下级阀监视设备事件汇总机箱单元发送带有时标的事件信息的周期为50μs；

所述下级阀监视设备事件汇总机箱单元，包括：分别接收带有时标的事件信息的事件汇总机箱A和事件汇总机箱B；

所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B分别包括：缓冲区和接收其事件信息的处理器模块；所述处理器模块向所述上级阀监视设备PC机单元传输事件信息；

所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B，对接收的事件信息加入桥臂编号信息，存入缓冲区等待发送；所述处理器模块检查待发送事件缓冲区的状态，按照进入存储区的顺序对事件信息进行打包，并向所述上级阀监视设备PC机单元发送；

所述上级阀监视设备PC机单元，包括：分别接收所述事件汇总机箱A和所述事件汇总机箱B事件信息的上级阀监视设备PC机A和上级阀监视设备PC机B；

所述上级阀监视设备PC机A和所述上级阀监视设备PC机B，用于事件信息的查询和显示；

所述事件信息包括：桥臂子模块通信接收超时故障告警、桥臂子模块通信接收频繁校验错故障告警、桥臂子模块通信光通道故障告警、桥臂子模块温度过高故障告警、桥臂子模块水冷漏水故障告警、桥臂子模块上管IGBT故障告警、桥臂子模块下管IGBT故障告警、桥臂子模块电容过电压故障告警、桥臂子模块电容欠电压故障告警、桥臂子模块1号电源故障告警、桥臂子模块2号电源故障告警、桥臂子模块过电流故障告警、桥臂子模块旁路开关拒合故障告警、桥臂子模块旁路确认事件、桥臂子模块通信接收恢复正常事件和桥臂子模块通信光通道恢复正常事件。