CN105098826A - 用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法 - Google Patents

用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备及其方法，该数据处理设备包括：测量模块，其测量HVDC输电系统中的一个或多个点处的电压和电流；数据处理部，其通过使用从测量模块接收的测量值来生成测量数据单元；以及通信模块，其通过使用波分复用方法来将多个测量数据单元发送到外部。

Description

用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法
技术领域
本公开内容涉及一种用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法。
背景技术
高压直流(HVDC)输电系统是指电力传输方法，在该电力传输方法中，由发送变电站将从发电厂生成的交流(AC)电力转换成直流(DC)电力并且发送，以及接着在接收变电站中再将所发送的DC电力转换成AC电力以供应电力。
HVDC输电系统应用于海底电缆输电、长距离大量输电、AC系统间的互连、以及类似物。此外，HVDC输电系统使能实现异步互连和具有不同的频率的系统间互连。
发送变电站将AC电力转换成DC电力。也就是，因为通过使用海底电缆以及类似物来发送AC电力的情形非常危险，所以发送变电站将AC电力转换成DC电力并且接着发送DC电力到接收变电站。
这样的HVDC输电系统通过使用在其中一个或多个点处测量到的电压/电流值来控制系统。
典型的HVDC输电系统通过时分复用(TDM)方法来发送测量值的数据。当HVDC输电系统通过TDM方法来串行地发送测量的数据时，光缆的数量可以最小化，但是TDM方法具有对传输同步敏感的局限性。
此外，当通过TDM方法来发送测量的数据时，随着测量模块的数量增加，信道的瓶颈率增加。
发明内容
实施例提供了对传输同步不敏感的高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备。
实施例还提供了HVDC输电系统的数据处理设备，因为测量的数据通过波分复用方法并行发送，即使测量模块(或者数据单元生成部)的数量多，该数据处理设备也能够满足系统要求。
实施例还提供了HVDC输电系统的数据处理设备，其中电缆布线的数量减少并且系统结构简化。
在一个实施例中，高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备包括：测量模块，其测量HVDC输电系统中的一个或多个点处的电压和电流；数据处理部，其通过使用从测量模块接收的测量值来生成测量数据单元；以及通信模块，其通过使用波分复用方法来将多个测量数据单元发送到外部。
数据处理部可以包括多个数据单元生成部，并且多个数据单元生成部中的每个数据单元生成部可以通过使用从测量单元接收的测量值来生成测量数据单元并且传送所生成的测量数据单元到通信模块。
通信模块可以通过一根光纤来并行发送多个测量数据单元。
通信模块可以通过将多个波段分别分配给多个测量数据单元来发送多个测量数据单元。
数据处理设备可以进一步包括控制部，该控制部对多个测量数据单元编码以传送到外部。
多个数据单元生成部中的每个多个数据单元生成部可以预处理在测量部处测量的测量值以生成经预处理的测量数据单元。
在所附附图和以下描述中给出一个或多个实施例的细节。其它特征将从描述和附图中、以及从权利要求中显而易见。
附图说明
图1图示了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
图2图示了根据实施例的单极型HVDC输电系统。
图3图示了根据实施例的双极型HVDC输电系统。
图4图示了根据实施例的变压器与三相阀桥之间的连接。
图5为图示根据实施例的数据处理设备的配置的视图。
图6为图示根据实施例的从预处理部中的每个预处理部发送数据的正时的图。
图7为图示根据实施例的具有来自预处理部中的每个预处理部的数据字的数据记录的图。
图8为图示根据实施例的对测量数据编码的过程的图。
图9为根据另一实施例的数据处理设备的框图，以及图10图示了根据另一实施例的数据处理设备的实际配置。
图11为图示根据实施例的数据处理设备的操作方法的流程图。
图12为图示根据实施例的测量数据分组的结构的图。
图13为图示根据另一实施例的数据处理设备的配置的框图。
图14为图示根据实施例的通过波分复用方法的数据传输方法的图。
图15图示了根据另一实施例的数据处理设备的示例性实际配置。
图16为图示根据另一实施例的数据处理设备的数据传输方法的流程图。
具体实施方式
此后，将参照所附附图更具体地描述示例性实施例。这里可互换地使用用于表示组件的后缀“部”、“模块”以及“单元”以辅助说明书的撰写，并且因而不应该将它们认为是具有特定含义或者作用。
图1图示了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
如图1中图示的，根据实施例的HVDC输电系统100包括发电部101、发送侧交流(AC)部110、发送侧电力变换部103、直流(DC)电力传输部140、用户侧电力变换部105、用户侧AC部170、用户部180、以及控制部190。发送侧电力变换部103包括发送侧变压器部120、以及发送侧AC-DC转换器部130。用户侧电力变换部105包括用户侧DC-AC转换器部150、以及用户侧变压器部160。
发电部101生成三相AC电力。发电部101可以包括多个发电厂。
发送侧AC部110发送由发电部101生成的三相AC电力到包括发送侧变压器部120和发送侧AC-DC转换器部130的DC电力变换变电站。
发送侧变压器部120将发送侧AC部110与发送侧AC-DC转换器部130和DC电力传输部140隔离。
发送侧AC-DC转换器部130将对应于发送侧变压器部120的输出的三相AC电力转换成DC电力。
DC电力传输部140传送发送侧DC电力到用户侧。
用户侧DC-AC转换器部150将由DC电力传输部140传送的DC电力转换成AC电力。
用户侧变压器部160将用户侧AC部170与用户侧DC-AC转换器部150和DC电力传输部140隔离。
用户侧AC部170给用户部180提供对应于用户侧变压器部160的输出的三相AC电力。
控制部190控制以下中的至少一个：发电部101、发送侧AC部110、发送侧电力变换部103、DC电力传输部140、用户侧电力变换部105、用户侧AC部170、用户部180、控制部190、发送侧AC-DC转换器部130、以及用户侧DC-AC转换器部150。特别地，控制部190可以控制在发送侧AC-DC转换器部130和用户侧DC-AC转换器部150中提供的多个阀的接通和关断正时。这里，阀可以为晶闸管或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
图2图示了根据实施例的单极型HVDC输电系统。
特别地，图2图示了以单个极来发送DC电力的系统。此后，假定正极来描述单个极，但是不必然限于此。
发送侧AC部110包括AC输电线111和AC滤波器113。
AC电力传输线111传送由发电部101生成的三相AC电力到发送侧电力变换部103。
AC滤波器13从传送的三相AC电力中去除除了由电力变换部103使用的频率成分的频率成分。
发送侧变压器部120包括用于正极的一个或多个变压器121。对于正极，发送侧AC-DC转换器部130包括AC-正极DC转换器131，并且AC-正极DC转换器131包括分别对应于该一个或多个变压器121的一个或多个三相阀桥131a。
当使用一个三相阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有六个脉冲的正极DC电力。这里，变压器121中的一个的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当使用两个三相阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有12个脉冲的正极DC电力。这里，两个变压器121中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器121中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当使用三个阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有18个脉冲的正极DC电力。正极DC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
DC电力传输部140包括发送侧正极DC滤波器141、正极DC电力传输线143、以及用户侧正极DC滤波器145。
发送侧正极DC滤波器141包括电感器L1和电容器C1并且对由AC-正极DC转换器131输出的正极DC电力执行DC滤波。
正极DC电力传输线143具有用于正极DC电力的传输的单个DC线路，并且地可以用作电流反馈路径。一个或多个开关可以设置在DC线路上。
用户侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2，并且对通过正极DC电力传输线143传送的正极DC电力执行DC滤波。
用户侧DC-AC转换器部150包括正极DC-AC转换器151并且正极DC-AC转换器151包括一个或多个三相阀151a。
对于正极，用户侧变压器部160包括分别对应于一个或多个三相阀桥151a的一个或多个变压器161。
当使用一个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有六个脉冲的AC电力。这里，变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当使用两个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有12个脉冲的AC电力。这里，两个变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器161中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当使用三个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有18个脉冲的AC电力。AC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
用户侧AC部170包括AC滤波器171和AC电力传输线173。
AC滤波器171从由用户侧电力变换部105生成的AC电力中去除除了由用户部180使用的频率成分(例如，60Hz)之外的频率成分。
AC电力传输线173传送经滤波的AC电力到用户部180。
图3图示了根据实施例的双极型HVDC输电系统。
特别地，图3图示了使用两个极来发送DC电力的系统。此后，假定为正极和负极来描述两个极，但是不必然限于此。
发送侧AC部110包括AC输电线111和AC滤波器113。
AC电力传输线111传送由发电部101生成的三相AC电力到发送侧电力变换部103。
AC滤波器113从传送的三相AC电力中去除除了由电力变换部103使用的频率成分之外的频率成分。
发送侧变压器部120包括用于正极的一个或多个变压器121，以及用于负极的一个或多个变压器122。发送侧AC-DC转换器部130包括生成正极DC电力的AC-正极DC转换器131，以及生成负极DC电力的AC-负极DC转换器132。AC-正极DC转换器131包括分别对应于该用于正极的一个或多个变压器121的一个或多个三相阀桥131a。AC-负极DC转换器132包括分别对应于该用于负极的一个或多个变压器122的一个或多个三相阀桥132a。
当一个三相阀桥131a用于正极时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有六个脉冲的正极DC电力。这里，变压器121中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当两个三相阀桥131a用于正极时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有12个脉冲的正极DC电力。这里，两个变压器121中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器121中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当三个三相阀桥131a用于正极时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有18个脉冲的正极DC电力。正极DC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
当一个三相阀桥132a用于负极时，AC-负极DC转换器132可以生成具有六个脉冲的负极DC电力。这里，变压器122中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当两个三相阀桥132a用于负极时，AC-负极DC转换器132可以生成具有12个脉冲的负极DC电力。这里，两个变压器12中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器122中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当三个三相阀桥132a用于负极时，AC-负极DC转换器132可以生成具有18个脉冲的负极DC电力。负极DC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
DC电力传输部140包括发送侧正极DC滤波器141、发送侧负极DC滤波器142、正极DC电力传输线143、负极DC电力传输线144、用户侧正极DC滤波器145、以及用户侧负极DC滤波器146。
发送侧正极DC滤波器141包括电感器L1和电容器C1并且对由AC-正极DC转换器131输出的正极DC电力执行DC滤波。
发送侧负极DC滤波器142包括电感器L3和电容器C3并且对由AC-负极DC转换器132输出的负极DC电力执行DC滤波。
正极DC电力传输线143具有用于正极DC电力的传输的单个DC线路，并且地可以用作电流反馈路径。可以将一个或多个开关设置在DC线路上。
负极DC电力传输线144具有用于负极DC电力的传输的单个DC线路，并且地可以用作电流反馈路径。可以将一个或多个开关设置在DC线路上。
用户侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2并且对通过正极DC电力传输线143传送的正极DC电力执行DC滤波。
用户侧负极DC滤波器146包括电感器L4和电容器C4并且对通过负极DC电力传输线144传送的负极DC电力执行DC滤波。
用户侧DC-AC转换器部150包括正极DC-AC转换器151和负极DC-AC转换器152。正极DC-AC转换器151包括一个或多个三相阀桥151a，并且负极DC-AC转换器152包括一个或多个三相阀桥152a。
对于正极，用户侧变压器部160包括分别对应于一个或多个三相阀桥151a的一个或多个变压器161，以及对于负极，包括分别对应于一个或多个三相阀桥152a的一个或多个变压器162。
当一个三相阀桥151a用作正极时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有六个脉冲的AC电力。这里，变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当两个三相阀桥151a用作正极时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有12个脉冲的AC电力。这里，两个变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器161中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当三个三相阀桥151a用作正极时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有18个脉冲的AC电力。AC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
当一个三相阀桥152a用作负极时，负极DC-AC转换器152可以通过使用负极DC电力来生成具有六个脉冲的AC电力。这里，变压器162中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-delta(Δ)连接。
当两个三相阀桥152a用作负极时，负极DC-AC转换器152可以通过使用负极DC电力来生成具有12个脉冲的AC电力。这里，两个变压器162中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，并且两个变压器162中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ连接。
当三个三相阀桥152a用作负极时，负极DC-AC转换器152可以通过使用负极DC电力来生成具有18个脉冲的AC电力。AC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
用户侧AC部170包括AC滤波器171和AC电力传输线173。
AC滤波器171从由用户侧电力变换部105生成的AC电力中去除除了由用户部180使用的频率成分(例如，60Hz)之外的频率成分。
AC电力传输线173传送经滤波的AC电力到用户部180。
图4图示了根据实施例的变压器与三相阀桥之间的连接。
特别地，图4图示了用于正极的两个变压器121与用于正极的两个三相阀桥131a之间的连接。因为用于负极的两个变压器122与用于负极的两个三相阀桥132a之间的连接、用于正极的两个变压器161与用于正极的两个三相阀桥151a之间的连接、用于负极的两个变压器162和用于负极的两个三相阀桥152a之间的连接、用于正极的一个变压器121与用于正极的一个三相阀桥131a之间的连接、用于正极的一个变压器161与用于正极的一个三相阀桥151a之间的连接等能够容易地从图4的实施例中得到，这里将不提供其附图和描述。
在图4中，将具有Y-Y连接的变压器121称作上变压器，将具有Y-Δ连接的变压器121称作下变压器，将连接到上变压器的三相阀桥131a称作上三相阀桥，并且将连接到下变压器的三相阀桥131a称作下三相阀桥。
上三相阀桥和下三相阀桥具有输出DC电力的两个输出端子，即，第一输出端子OUT1和第二输出端子OUT2。
上三相阀桥包括六个阀D1至D6，并且下三相阀桥包括六个阀D7至D12。
阀D1具有连接到第一输出端子OUT1的阴极和连接到上变压器的次级线圈的第一端子的阳极。
阀D2具有连接到阀D5的阳极的阴极和连接到阀D6的阳极的阳极。
阀D3具有连接到第一输出端子OUT1的阴极和连接到上变压器的次级线圈的第二端子的阳极。
阀D4具有连接到阀D1的阳极的阴极和连接到阀D6的阳极的阳极。
阀D5具有连接到第一输出端子OUT1的阴极和连接到上变压器的次级线圈的第三端子的阳极。
阀D6具有连接到阀D3的阳极的阴极。
阀D7具有连接到阀D6的阳极的阴极和连接到下变压器的次级线圈的第一端子的阳极。
阀D8具有连接到阀D11的阳极的阴极和连接到第二输出端子OUT2的阳极。
阀D9具有连接到阀D6的阳极的阴极和连接到下变压器的次级线圈的第二端子的阳极。
阀D10具有连接到阀D7的阳极的阴极和连接到第二输出端子OUT2的阳极。
阀D11具有连接到阀D6的阳极的阴极和连接到下变压器的次级线圈的第三端子的阳极。
阀D12具有连接到阀D9的阳极的阴极和连接到第二输出端子OUT2的阳极。
图5为图示根据实施例的数据处理系统的配置的图。
参见图5，数据处理设备200包括多个预处理组10a至10n以及多个控制器5a至5n。
数据处理设备200可以包括在图1中图示的高压直流输电系统的控制部190中。
多个预处理组10a至10n中的每个预处理组可以包括多个预处理部1a至1n。多个预处理组10a至10n可以分别对应于多个控制器5a至5n。
包括在第一预处理组10a中的多个预处理部1a至1n中的每个预处理部的输出端子可以通过光波导4连接到下一预处理部的输入端子。多个预处理部1a至1n中的每个预处理部可以通过其输出端子2来发送数据到下一预处理部的输入端子。
最后一个预处理部1n可以通过光波导4连接到控制器5a。
多个预处理部1a至1n可以连接到各测量部(未示出)。
多个预处理部1a至1n中的每个预处理部可以预处理和转换从测量部接收到的测量值并且接着发送结果值到该多个控制器5a至5n中的每个控制器。
第一预处理部1a预处理从测量部接收的测量值以输出第一预处理数据。
将从第一预处理部1a的输出端子2输出的第一预处理数据发送到第二预处理部1b的输入端子3。将通过第二预处理部1b的输入端子3接收的第一预处理数据与第二预处理部1b的第二预处理数据一起发送到下一预处理部的输入端子。将从设置在末端的第n个预处理部传送的预处理数据传送到控制单元5。
多个控制器5a至5n中的每个控制器从多个预处理组中的每个预处理组接收预处理数据。
多个控制器5a至5n中的每个控制器可以对接收的经预处理的数据编码，以发送经编码的数据到外部。
图6为图示根据实施例的从预处理部中的每个预处理部发送数据的正时的图。
参见图6，数据字起始于附有起始比特8的同步信号7。多个比特组9至14n和校验比特组15可以紧邻起始比特8布置。
第一比特组9可以包括两个比特组元素10和11。两个比特组元素10和11中的每个元素具有8比特的长度。
第一比特组元素10包括标识每个预处理部的比特序列。第二比特组元素11包括关于第一比特组9之后的多个比特组12、13、14a至14n和15的信息。多个比特组12、13、14a至14n、以及15对应于多个测量值、状态、以及校验比特组。
第二比特组12和第三比特组13包括从测量部接收的测量值的状态。关于测量值的状态的信息可以为关于在预处理部处生成的测量值的状态的信息。关于测量值的状态的信息可以包括关于测量值的有效性的信息以及关于预处理操作是否执行的信息。
第三比特组13之后的多个比特组14a至14n分别对应于在预处理部处生成的多个测量值。
多个比特组14a至14n之后的校验比特组15可以用于通过使用数据字6来校验将被发送的数据是否是可靠的数据。
图7为图示根据实施例的具有来自预处理部中的每个预处理部的数据字的数据记录的图。
参见图7，多个数据字6a至6n分别对应于图6中图示的数据字6。
第一数据记录16包括从图5中图示的第一预处理部1a输出的第一数据字6a。
第二数据记录17包括从图5中图示的第二预处理部1b输出的第一数据字6a和第二数据字6b。
第n数据记录18包括从多个预处理部1a至1n输出的数据字6a至6n。
第一预处理部1a可以用作主设备，并且可以通过使用主同步信号19来开始数据传输。
在生成主同步信号19之后，第一预处理部1a发送具有如图6中描述的格式的第一数据字6a。如图6中图示的，第一数据字6a包括第二比特组元素11，该第二比特组元素11包括关于第一比特组9之后的多个比特组12、13、14a至14n、以及15的数量的信息。
关于多个比特组12、13、14a至14n、以及15的数量的信息可以用于确定插入时间，该插入时间指示第二预处理部1b将同步信号7b和第二数据字6b插入到紧邻第一数据字6a的位置的正时。由于确定了插入时间，可以生成第二数据记录17。
通过这样的方法，后续的预处理部中的每个预处理部可以通过插入同步信号及其数据字来生成数据记录。最后，可以生成第n个数据记录18。
可以通过光波导4来将从第n预处理部1n输出的数据传送到控制单元5。控制单元5可以对从第n预处理部1n输出的数据执行额外的处理过程。
图8为图示根据实施例的对测量数据编码的过程的图。
图5中图示的多个控制器中的每个控制器可以通过使用二相编码方法来对每个预处理部的测量值中的每个测量值编码。
当使用二相编码方法时，测量值可以由指示低信号的“0”和指示高信号的“1”来代表。二相编码方法不允许一个数据字中的连续的低状态或者高状态。
参见图8，代表测量值的测量数据20包括低信号和高信号。控制器可以通过二相编码方法来对测量数据20编码，并且生成经编码的传输信号21。经编码的传输信号21不具有连续的低信号和连续的高信号。这样的编码方法允许同步信号在传输信号21上清楚地示出。在实施例中，在第一预处理部1a处生成的主同步信号19可以被表示出，使得连续地示出13个低信号，并且从除了第一预处理部1a之外的剩余的预处理部中生成的同步信号7b至7n中的每个同步信号可以被表示出，使得连续地示出7个低信号。
接下来，将描述图9至图12。
在图9至图12中，各组件中之间的数据传输可以基于波分复用(WDM)方法来执行。WDM方法为其中多个波长通过一个光纤来传送的方法。
图9和图10为图示根据另一实施例的HVDC输电系统中的数据处理设备的图。
图9为根据另一实施例的数据处理设备的框图，以及图10图示了根据另一实施例的数据处理设备的实际配置。
数据处理设备300可以包括在图1中图示的控制部190中，但是不限于此。因而，数据处理设备300可以配置为分离的模块。
参见图9，数据处理设备300包括测量模块310、数据单元生成部320、接口部330、数据收集部340、以及控制部350。
测量模块310获取HVDC输电系统中的一个或多个点处的测量值。在实施例中，测量模块310可以获取图1和图2中图示的HVDC输电系统中的一个点处的测量值。测量值可以包括AC部110和170中的点处的AC电压和AC部110和170中的点处的AC电流。此外，测量值可以包括DC电力传输部140中的点处的DC电压和DC电力传输部140中的点处的DC电流。但是，尽管不必然限于此，测量值可以包括HVDC输电系统中包括的组件中的输入端子的电压/电流或者输出端子的电压/电流。
数据单元生成部320通过使用从测量模块310获取的测量值来生成测量数据单元。数据单元生成部320可以包括多个数据单元生成部320a至320n，并且数据生成单元320a至320n中的每个数据生成单元可以通过使用从测量模块310获取的测量值来生成测量数据单元。多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以预处理从测量模块310接收的测量数据单元。多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以执行初步的处理操作，该初步的处理操作去除不必要的信息以允许控制部350提取测量值的有效值。多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以通过执行预处理操作来生成测量数据单元。
多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以通过接口部330来传送经预处理的测量数据单元到数据收集部340。
接口部330传送由多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部生成的多个测量数据单元。
接口部330与数据收集部340并行地传送从多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部生成的多个测量数据单元。
接口部330可以通过使用底板总线标准来传送从多个数据单元生成部320a至320n生成的测量数据单元到数据收集部340。接口部330可以将多个数据单元生成部320a至320n与数据收集部340彼此连接，以起用于传送测量数据单元的路径的作用。
数据收集部340收集通过接口部330传送的该多个测量数据单元。
在实施例中，数据收集部340可以同时地收集通过接口部330传送的多个测量数据单元。也就是，数据收集部340可以通过底板总线标准来同时收集多个测量数据单元。
数据收集部340可以起缓冲区的作用。也就是，当在多个数据单元生成部320a至320n与控制部350之间发送或者接收数据时，数据收集部340可以用作存储数据的临时存储空间。
数据收集部340可以称作栅模块。
数据收集部340基于收集的多个测量数据单元来生成测量数据分组。
在实施例中，数据收集部340可以基于收集的多个测量数据单元来生成一个测量数据分组。
数据收集部340可以对所生成的测量数据分组编码以生成经编码的测量数据分组。数据收集部340可以对测量数据单元中的每个测量数据单元编码，以通过使用编码结果来生成一个测量数据分组。
数据收集部340发送生成的数据分组到控制部350。
控制部350基于触发信号来提供接收到的测量数据分组到外部。
触发信号可以是开始测量数据分组的传输的同步。
在实施例中，触发信号可以按预定的时间周期来生成。也就是，控制部350可以以预定的时间间隔来提供接收到的测量数据分组到外部。
在另一实施例中，触发信号可以以不规则的时间间隔来生成。控制部350可以以不规则的时间间隔来提供测量数据分组到外部。
在另一实施例中，触发信号可以为来自另一控制部的请求。也就是，例如，图10中图示的第一控制器350_1可以通过第二控制部350_2的请求来提供测量数据分组到第二控制器350_2。同样地，第二控制器350_2可以通过第一控制器350_1的请求来提供测量数据分组到第一控制器350_1。
第一控制器350_1和第二控制器350_2可以通过使用光缆来发送/接收测量数据分组。
在另一实施例中，触发信号可以为来自用户的请求。控制部350可以根据用户的请求来提供测量数据分组到用户的终端。这里，用户的终端可以为移动终端，诸如计算机、上网本、智能电话，但是不必然限于此。
参见图10，图示了第一数据处理设备300_1和第二数据处理设备300_2。第一数据处理设备300_1和第二数据处理设备300_2中的每个数据处理设备的配置与图9中图示的配置相同。但是，某些组件没有在这里提供。
第一控制器350_1可以通过第二数据收集部340_2来传送第一数据处理设备300_1的测量数据分组到第二控制器350_2。
第二控制器350_2可以通过第一数据收集部340_1来传送第二数据处理设备300_2的测量数据分组到第一控制器350_1。
接下来，将描述图11。
图11为图示根据实施例的数据处理设备的操作方法的流程图。
参见图11，数据处理设备300的测量模块310获取HVDC输电系统中的一个或多个点处的测量值(S101)。
在实施例中，测量模块310可以获取图1和图2中图示的HVDC输电系统中的一个点处的测量值。测量值可以包括AC部110和170中的点处的AC电压和AC部110和170中的点处的AC电流。此外，测量值可以包括DC电力传输部140中的点处的DC电压和DC电力传输部140中的点处的DC电流。但是，测量值不必然限于此，并且测量值可以包括包括在HVDC输电系统中的组件中的输入端子的电压/电流或者输出端子的电压/电流。
测量模块310可以包括多个测量部(未示出)。多个测量部可以分别传送测量值到多个数据单元生成部320a至320n。
多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部生成从测量模块310接收到的测量数据单元(S103)。
多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以预处理从测量模块310接收到的测量值。多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以执行初步的处理操作，该初步的处理操作去除不必要的信息以允许控制部350提取测量值的有效值。多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以通过执行预处理操作来生成测量数据单元。
多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部可以通过接口部330来传送经预处理的测量数据单元到数据收集部340。
接口部330传送分别从该多个数据单元生成部320a至320n中生成的多个测量数据单元(S105)。
接口部330可以通过使用底板总线标准来将从多个数据单元生成部320a至320n中的每个数据单元生成部中生成的测量数据单元传送到数据收集部340。接口部330可以将多个数据单元生成部320a至320n与数据收集部340彼此连接以起用于传送测量数据单元的路径的作用。
接口部330可以通过光缆来传送多个测量数据单元到数据收集部340。也就是，多个数据单元生成部320a至320n可以共享光缆。
对应地，接口部330可以通过一个电缆来并行地发送多个测量数据单元。在此情况中，接口部330可以通过使用波分复用方法来传送多个测量数据单元到数据收集部340。
数据收集部340收集通过接口部330传送的多个测量数据单元(S107)。
在实施例中，数据收集部340可以同时地收集通过接口部330传送的多个测量数据单元。也就是，数据收集部340可以通过底板总线标准来同时地收集该多个测量数据单元。
数据收集部340可以起缓冲区的作用。也就是，当数据在多个数据单元生成部320a至320n与控制部350之间发送或者接收时，数据收集部340可以用作存储数据的临时存储空间。
数据收集部340可以称作栅模块。
数据收集部340基于收集的多个测量数据单元来生成测量数据分组(S109)。
在实施例中，数据收集部340可以基于收集的多个测量数据单元来生成一个测量数据分组。
数据收集部340可以对所生成的测量数据分组编码，以生成经编码的测量数据分组。数据收集部340可以对测量数据单元中的每个测量数据单元编码以通过使用编码结果来生成一个测量数据分组。
将参照图12来描述测量数据分组的结构。
图12为图示根据实施例的测量数据分组的结构的图。
参见图12，测量数据分组可以包括报头321、测量数据323、以及校验码325。
报头321包括标识符域和长度域。
标识符(ID)域为标识测量数据分组的域。
长度域为代表报头321之后的测量数据323和校验码325的长度的域。
报头321可以不包括每个测量数据单元的报头。每个测量数据单元可以不包括报头。对应地，测量分组的报头可以仅仅包括简单地代表测量分组的信息。
报头321之后是测量数据323和校验码325。
测量数据323包括关于在数据单元生成部处预处理的多个测量值的信息。测量数据323包括多个测量数据域1至n。多个测量数据域分别对应于多个数据单元生成部。也就是，测量数据域可以分别代表从多个数据单元生成部接收到的多个测量值。
测量数据323之后是校验码325。
校验码325用于校验测量数据分组是否为可靠的数据单元。也就是，校验码325可以用于校验测量数据分组中的错误。校验码325可以为循环冗余校验(CRC)，但是这仅仅是示例。
在如图12中图示的测量数据分组的情况中，相比于图6中图示的实施例，报头的数量可以减少。也就是，根据图6的实施例的多个数据记录包括用于每个预处理部的多个报头。但是，因为根据图12的实施例的测量数据分组包括仅仅一个报头，在图12的实施例中的开销可以相对减少。
此外，根据实施例，因为从多个数据单元生成部发送的测量数据单元不以时分方式来发送，存在对传输同步不敏感的效果。
此外，根据实施例，因为从多个数据单元生成部发送的测量数据单元通过一个接口来发送，电缆布线的数量可以减少，并且系统的结构因而被简化。
将再次描述图11。
数据收集部340发送所生成的测量数据分组到控制部350(S111)。
在实施例中，数据收集部340可以通过使用波分复用来发送测量数据分组到控制部350。波分复用为其中多个波长通过一根光纤来传送的方法。
控制部350基于触发信号来提供所接收的测量数据分组到外部(S113)。
触发信号可以为开始测量数据分组的传输的同步。
在实施例中，触发信号可以为在数据处理设备300中预设的时间同步。触发信号可以按预定的时间周期来生成。也就是，控制部350可以以预定的时间间隔来提供所接收的测量数据分组到外部。
此外，触发信号可以以不规则的时间间隔来生成。控制部350可以以不规则的时间间隔来提供测量数据分组到外部。
在另一实施例中，触发信号可以为来自另一控制部的请求。也就是，例如，图10中图示的第一控制器350_1可以通过第二控制器350_2的请求来提供测量数据分组到第二控制器350_2。同样地，第二控制器350_2可以通过第一控制器350_1的请求来提供测量数据分组到第一控制器350_1。
第一控制器350_1和第二控制器350_2可以通过使用光缆来发送/接收测量数据分组。
在另一实施例中，触发信号可以为来自用户的请求。控制部350可以根据用户的请求来提供测量数据分组到用户的终端。这里，用户的终端可以为移动终端，诸如计算机、上网本、智能电话，但是不必然限于此。
图13为图示根据另一实施例的数据处理设备的配置的框图。
参见图13，数据处理设备400包括测量模块410、数据处理部420、通信接口部430、以及控制部450。
测量模块410获取HVDC输电系统中的一个或多个点处的测量值。在实施例中，测量模块410可以获取图1和图2中图示的HVDC输电系统中的一个点处的测量值。测量值可以包括AC部110和170中的点处的AC电压和AC部110和170中的点处的AC电流。此外，测量值可以包括DC电力传输部140中的点处的DC电压和DC电力传输部140中的点处的DC电流。但是，尽管不必然限于此，测量值可以包括HVDC输电系统中包括的组件中的输入端子的电压/电流或者输出端子的电压/电流。
数据处理部420通过使用从测量模块410获取的测量值来生成测量数据单元。
数据处理部420可以包括多个数据单元生成部420a至420n，并且数据生成单元420a至420n中的每个数据生成单元可以通过使用从测量模块410获取的测量值来生成测量数据单元。多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以预处理从测量模块410接收的测量值。多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以执行初步的处理操作，该初步的处理操作去除不必要的信息以允许控制部450提取测量值的有效值。多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以通过执行预处理操作来生成测量数据单元。
多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以通过时分复用方法来发送所生成的测量数据单元到下一数据单元生成部。
通信模块430可以通过波分复用方法来发送所接收的测量数据单元到控制部450。通信模块430可以并行地发送多个测量数据单元到控制部450。通信模块430可以通过波分复用方法来发送多个测量数据单元到控制部450。波分复用方法是通过将数据分配给多个波段中的每个波段来通过光纤发送数据的方法。因为光纤能够在非常宽的频带上发送大量的数据，所以波分复用方法是经济的，并且具有增加传输速度的效果。
将参照图14来描述波分复用方法。
图14为图示根据实施例的通过波分复用方法的数据传输方法的图。
参见图14，通信模块430可以包括多路复用部431和光纤433。在图14中，将光纤433图示为包括在通信模块430中，但是不必然限于此。因而，光纤433可以与通信模块430分离地构造。
多路复用部431可以多路复用分配给多个波段λ1至λn的测量数据单元，以输出一个数据。
光纤433可以传送从多路复用部431输出的该一个数据到控制部450的解多路复用部451。
解多路复用部451可以将多路复用的数据解多路复用成多个波段。
将再次描述图13。
通信模块430可以分配将从多个数据单元生成部420a至420n接收的测量数据单元中的每个测量数据单元，以发送测量数据单元到控制部450。
在实施例中，通信模块430可以通过光纤来发送多个测量数据单元到控制部450。光纤包括芯区和围绕芯区的包层区。芯区可以包括一个或多个芯。
当光纤包括多个芯时，通信模块430可以将测量数据单元分配给多个芯中的每个芯，以发送测量数据单元到控制部450。
可以给多个芯中的每个芯分配多个波段。还可以给多个芯中的每个芯分配多个相同的波段。当一个光纤包括该多个芯时，一次可以发送大量的数据。
在实施例中，多个芯可以分别对应于包括在数据处理部420中的多个数据单元生成单元。对应地，多个芯可以分别将来自数据单元生成部的测量数据单元发送到控制部450。
在另一实施例中，多个芯中的每个芯可以对应于至少两个或更多的数据单元生成部。在此情况中，通信模块430可以将波段分配给多个芯中的每个芯，并且多个芯中的每个芯可以通过分配的波段来发送至少两个或更多的测量数据单元到控制部450。
通信部430可以根据给予该多个芯的优先级顺序来发送测量数据单元。具体地，当首次请求多个测量部中的一个测量部处测得的测量值的发送时，通信模块430首先通过该多个芯中具有最高优先级的芯来发送测量数据单元。
控制部450可以整体上控制数据处理设备400的操作。
控制部450可以对从通信部430接收的测量数据单元编码，以提供经编码的数据单元给外部。
控制部450可以通过使用二相编码方法来对测量数据单元编码。
图15图示了根据另一实施例的数据处理设备的示例性实际配置。
参见图15，图示了第一数据处理设备400_1和第二数据处理设备400_2。第一数据处理设备400_1和第二数据处理设备400_2中的每个数据处理设备的配置与图13中图示的配置相同。但是，某些组件没有在这里提供。
第一数据处理部420_1传送多个测量数据单元到第一通信模块430_1。
第一通信模块430_1通过使用波长复用方法来发送多个所接收的测量数据单元到第一控制器450_1。
第二数据处理部420_2传送多个测量数据单元到第二通信模块430_2。
第二通信模块430_2通过使用波长复用方法来发送多个所接收的测量数据单元到第二控制器450_2。
第一控制器450_1可以从第二通信模块430_2接收由第二数据处理部420_2生成的测量数据单元。波长复用方法同样可以用在此情况中。
第二控制器450_2可以从第一通信模块430_1接收由第一数据处理部420_1生成的测量数据单元。波长复用方法同样可以用在此情况中。
每个控制器可以基于触发信号来提供所接收的测量数据单元到外部。触发信号可以为开始测量数据分组的传输的同步。
在实施例中，触发信号可以为在数据处理设备400中预设的时间同步。触发信号可以按预定的时间周期来生成。也就是，控制部450可以以预定的时间间隔来提供所接收的测量数据分组到外部。
此外，触发信号可以以不规则的时间间隔来生成。控制部450可以以不规则的时间间隔来提供测量数据分组到外部。
在另一实施例中，触发信号可以为来自另一控制部的请求。也就是，例如，图15中图示的第一控制器450_1可以通过第二控制器450_2的请求来提供测量数据分组到第二控制器450_2。同样地，第二控制器450_2可以通过第一控制器450_1的请求来提供测量数据分组到第一控制器450_1。
第一控制器450_1和第二控制器450_2可以通过使用光缆来发送/接收测量数据分组。
在另一实施例中，触发信号可以为来自用户的请求。控制部450可以根据用户的请求来提供测量数据分组到用户的终端。这里，用户的终端可以为移动终端，诸如计算机、上网本、智能电话，但是不必然限于此。
图16为图示根据另一实施例的数据处理设备的数据传输方法的流程图。
参见图16，数据处理设备400的测量模块410获取HVDC输电系统中的一个或多个点处的测量值(S201)。
在实施例中，测量模块410可以获取图1和图2中图示的HVDC输电系统中的一个点处的测量值。测量值可以包括AC部110和170中的点处的AC电压和AC部110和170中的点处的AC电流。此外，测量值可以包括DC电力传输部140中的点处的DC电压和DC电力传输部140中的点处的DC电流。但是，尽管不必然限于此，测量值可以包括HVDC输电系统中包括的组件中的输入端子的电压/电流或者输出端子的电压/电流。
测量模块410可以包括多个测量部(未示出)。测量部可以分别传送测量值到多个数据单元生成部420a至420n。也就是，测量部可以分别对应于多个数据单元生成部420a至420n。
多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部生成从测量模块410接收的测量数据单元(S203)。
多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以预处理从测量模块410接收的测量值。多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以执行初步的处理操作，该初步的处理操作去除不必要的信息，以允许控制部450提取测量值的有效值。该多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部可以通过执行预处理操作来生成测量数据单元。
多个数据单元生成部420a至420n中的每个数据单元生成部传送所生成的测量数据单元到通信模块430(S205)。
通信模块430可以通过使用波分复用方法来发送所接收的测量数据单元到控制部450(S207)。
通信模块430可以并行地发送多个测量数据单元到控制部450。通信模块430可以通过使用波分复用(WDM)方法来发送多个测量数据单元到控制部450。波分复用方法为通过将数据分配给多个波段中的每个波段来通过光纤发送数据的方法。因为光纤可以在非常宽的频带上发送大量的数据，波分复用方法是经济的，并且具有增加传输速度的效果。
通信模块430可以分配从该多个数据单元生成部420a至420n接收的测量数据单元中的每个测量数据单元，以发送测量数据单元到控制部450。
在实施例中，通信模块430可以通过光纤来发送多个测量数据单元到控制部450。光纤包括芯区和围绕芯区的包层区。芯区可以包括一个或多个芯。
当光纤包括多个芯时，通信模块430可以将测量数据单元分配给多个芯中的每个芯，以发送测量数据单元到控制部450。
可以给多个芯中的每个芯分配多个波段。还可以给多个芯中的每个芯分配多个相同的波段。当一个光纤包括多个芯时，一次可以发送大量的数据。
在实施例中，多个芯可以分别对应于在数据单元生成部420中包括的该多个数据单元生成单元。对应地，多个芯可以分别发送来自数据单元生成部的测量数据单元到控制部450。
在另一实施例中，该多个芯中的每个芯可以对应于至少两个或更多个数据单元生成部。在此情况中，通信模块430可以将波段分配给多个芯中的每个芯，并且多个芯中的每个芯可以通过所分配的波段来发送至少两个或更多个测量数据单元到控制部450。
通信部430可以根据给予该多个芯的优先级顺序来发送测量数据单元。具体地，当首次请求多个测量部中的一个测量部处测得的测量值的发送时，通信模块430首先通过该多个芯中具有最高优先级的芯来发送测量数据单元。
时分复用方法具有局限性，在于：随着数据单元生成部的数量增加，信道的瓶颈率增加并且对于传输同步的敏感度增加。此外，时分复用方法具有另一局限性，在于：系统的要求可以仅仅通过增加数据传输速度来满足。
但是，因为根据实施例的数据处理设备400通过分配测量数据单元给特定的波段来发送每个测量数据单元，即使数据单元生成部的数量多，也可以减少信道的瓶颈率，并且甚至在不增加数据传输速度的情况下也可以满足系统的要求。
控制部450对从通信部430接收的测量数据单元编码，以提供经编码的测量数据单元到外部(S209)。
根据各种示例性实施例，即使测量数据单元通过时分复用方法来发送，对传输同步敏感的影响也可以减小。
此外，存在光缆的数量减少、并且系统的结构简化的效果。
此外，本发明的示例性的实施例可以具体化为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备、以及载波(诸如通过因特网的数据传输)。
根据之前提及的实施例的配置和方法不限于此，而是可以全部或者部分地组合和配置之前提及的实施例，以形成各种修改。

Claims (6)

1.一种高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备，包括：
测量模块，其测量HVDC输电系统中的一个或多个点处的电压和电流；
数据处理部，其通过使用从测量模块接收的测量值来生成测量数据单元；以及
通信模块，其通过使用波分复用方法将所述多个测量数据单元发送到外部。
2.根据权利要求1所述的HVDC输电系统的数据处理设备，其中数据处理部包括多个数据单元生成部，以及
其中所述多个数据单元生成部中的每个数据单元生成部通过使用从测量单元接收的测量值来生成测量数据单元，并且将生成的测量数据单元传送到通信模块。
3.根据权利要求2所述的HVDC输电系统的数据处理设备，其中通信模块通过一根光纤来并行发送多个测量数据单元。
4.根据权利要求3所述的HVDC输电系统的数据处理设备，其中通信模块通过将多个波段分别分配给所述多个测量数据单元来发送所述多个测量数据单元。
5.根据权利要求1所述的HVDC输电系统的数据处理设备，进一步包括控制部，所述控制部对所述多个测量数据单元编码以将测量数据单元发送到外部。
6.根据权利要求2所述的HVDC输电系统的数据处理设备，其中所述多个数据单元生成部中的每个数据单元生成部对在测量部处测量到的测量值进行预处理，以生成经预处理的测量数据单元。
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