CN105703481A - 一种换流阀均压状态一致性统计方法 - Google Patents

一种换流阀均压状态一致性统计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种换流阀均压状态一致性统计方法，在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，并配置用于存放带有时标信息的偏差数据存储区域；在换流阀控制单元中所配置的高速处理器为关键核心器件；在换流阀控制单元中设计偏差数据筛选算法用于从换流阀各晶闸管控制单元反馈的状态信号中筛选出偏差较大的，并进行分类存储；换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析；依据数据统计结果，从中找出偏差累计数量偏大的晶闸管级，分析晶闸管级均压回路存在差异的具体位置，从而对此类型晶闸管级可能出现故障的情况进行预判，可作为设备更换和优化设计的参考依据。

Description

一种换流阀均压状态一致性统计方法
技术领域
本发明属于大功率电力电子领域，特别涉及一种换流阀均压状态一致性统计方法。
背景技术
高压直流输电（HighVoltageDirectionCurrent,HVDC）是电力电子技术应用中最为重要、最为传统，也是发展最为活跃的技术。换流阀作为高压直流输电工程中的核心一次设备，其工作性能直接关系到直流输电运行的稳定性。实现对换流阀在各种运行工况下的控制功能是由换流阀控制系统完成的。换流阀控制系统主要由直流控制保护系统、换流阀控制单元（ValveControlUnit,VCU）以及晶闸管控制单元（ThyristorControlUnit,TCU）组成。其中换流阀控制单元是直流控制保护系统与换流阀之间的桥梁，其主要功能就是接收直流控制保护系统发送的控制信号，并根据这些控制信号通过逻辑算法产生触发脉冲发送给换流阀。同时，换流阀控制单元接收换流阀返回的各晶闸管级状态信号，经过处理后反馈给直流控制保护系统，用于监视换流阀的运行状态，同时晶闸管级运行状态以及换流阀控制单元运行状态通过以太网上送至监控系统。
换流阀是多个由晶闸管及其阻容回路组成的晶闸管级、电抗器以及冷却设备组成的复杂系统，经过长期的运行会出现由于性能老化而出现故障的情况，同时由于各晶闸管级受到阻容回路参数的细微差异的影响，其均压一致性也存在细微差别，在长期高压运行条件下会降低部分晶闸管级设备的使用寿命，严重时会由于多个晶闸管级故障造成直流系统停运的风险，给直流系统安全稳定运行造成恶劣影响。在以往的直流工程运行过程中，由于对换流阀的所有晶闸管级运行状态的监测方法仅在于较为粗略的监测有无状态反馈信号，往往忽略了不同晶闸管级之间的差异。如果能在换流阀控制单元中根据换流阀不同晶闸管级之间存在的性能差异，利用数据统计算法识别其中性能较差的晶闸管级，并进行提前预警，从而降低由于晶闸管级设备故障导致直流系统停运的风险，对于直流系统安全可靠运行提供有效的辅助手段。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种换流阀均压状态一致性统计方法，其可在换流阀运行期间实时监测晶闸管级运行状态，并对运行数据进行统计筛选，找出其中偏差较大的数据，并将该数据在其所对应的晶闸管级存储器中进行累计，可根据约定时长自动推送至存储设备进行存储，同时将该数据附加时标保存至设定存储区域。所述约定时长存储的数据中包含换流阀全部晶闸管级对应偏差数据信息，该偏差数据信息包括相对于规定时长具有正偏差和负偏差两种特性的数据组。所述晶闸管级偏差数据为约定时间范围内某级晶闸管状态反馈信号出现时间偏差的累计数量，全部数据可用于对比分析一个完整单阀上各个晶闸管级的性能差异。所述时间偏差，即可表征换流阀均压一致性偏差。所述数据附加时标表示对偏差较大的数据所发生的时间点进行记录，用以统计晶闸管级随时间变化发生性能偏差的分布规律。以上所述存储数据可供在线实时读取查看或将数据拷贝至所需查看的设备上进行离线查看。依据数据统计结果从中找出偏差累计数量偏大的晶闸管级，并进行记录和预判，此类型晶闸管级出现故障的可能性较大，可作为设备更换的依据，进而降低直流系统由于晶闸管级故障停运的可能性，也可作为换流阀设备性能优化及回路设计优化的参考。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
提供一种换流阀均压状态一致性统计方法，需要在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，并配置用于存放带有时标信息的偏差数据存储区域；换流阀控制单元所配置的高速处理器为关键核心器件，主要用于采集处理高速信号并实现预设逻辑功能，所述高速处理器需能够满足采集处理至少微秒级脉冲信号的能力；在换流阀控制单元中设计偏差数据筛选算法用于从换流阀各晶闸管控制单元反馈的状态信号中筛选出偏差较大的，并进行分类存储；换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析；依据数据统计结果，从中找出偏差累计数量偏大的晶闸管级，分析晶闸管级均压回路存在差异的具体位置，从而对此类型晶闸管级可能出现故障的情况进行预判，可作为设备更换和优化设计的参考依据。
上述统计方法包括如下内容：
（1）在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，所述寄存器数组为与晶闸管级一一对应的寄存器组成的数据存储区域；
（2）换流阀控制单元所配置的高速处理器，能够满足采集处理至少微秒级脉冲信号的能力，用以同时采集数量级不低于百位的晶闸管控制单元反馈的状态信号并进行高速实时处理；
（3）换流阀控制单元采集换流阀每个晶闸管级对应晶闸管控制单元反馈的状态信号，所述晶闸管控制单元反馈的状态信号，表示晶闸管级已建立正向电压具备触发条件的状态指示信号(IndicationPulse,IP)；晶闸管控制单元预设电压门槛值，该门槛值的设置需满足晶闸管控制单元能够触发晶闸管可靠导通的最低能量要求；当晶闸管控制单元检测到晶闸管两端电压超过电压门槛值时，产生状态指示信号并发送至换流阀控制单元；换流阀控制单元记录接收到状态指示信号的时间用于偏差分析。正常情况下，同一单阀上各晶闸管级反馈状态指示信号的时间偏差很小，但由于受到阻容回路设备参数存在细微差异的影响，各晶闸管级之间的均压一致性也存在细微差别，从而造成各晶闸管控制单元反馈的状态信号的时间存在偏差变大的可能；
（4）换流阀控制单元对所采集的各晶闸管控制单元反馈的状态信号进行偏差筛选，并将偏差筛选结果存放于上述寄存器数组中进行累计，同时将偏差数据附加时标保存至设定存储区域；
（5）换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析，所述数据接口，物理连接方式采用以太网标准数据总线接口，并采用基于FTP、IEC61850、IEC60870-5-103、PROFIBUS中任一通讯标准或组合方式进行数据传输。
上述步骤（4）所述偏差筛选，是指在约定的时间范围内换流阀控制单元对换流阀一个单阀所有晶闸管级反馈的状态信号按照达到换流阀控制单元的时间先后顺序进行排序，计算最先到达和最后达到的时间差，将此时间差与约定时长进行比较。当时间差小于约定时长时，认为单阀所有晶闸管级满足一致性要求；反之，认为不满足一致性要求，并从中筛选出具有正偏差和负偏差两种特性的数据组，且在对应晶闸管级用于存放偏差数据的寄存器数组中进行累计。
所述约定时长需根据晶闸管级均压参数的要求进行设置，需充分考虑均压一致性要求不满足条件的基础上晶闸管级所能承受的过压极值。
上述步骤（4）中，对偏差较大的数据所发生的时间点进行记录，用以统计晶闸管级随时间变化发生性能偏差的分布规律。
上述步骤（5）所述数据接口可供在线实时读取查看或将数据拷贝至所需查看的设备上进行离线查看。
采用上述方案后，本发明提供一种根据换流阀不同晶闸管级之间存在的性能差异判断方法，利用高速处理器对晶闸管级状态反馈进行数据采集，通过换流阀控制单元对换流阀各个晶闸管控制单元反馈的状态信号的统计筛选，识别其中性能较差的晶闸管级，并进行提前预警，从而降低由于晶闸管级设备故障导致直流系统停运的风险，提高直流系统安全可靠运行能力的方法。具有以下优点：
（1）本发明对不同技术和应用领域的换流阀控制单元均适用。本发明在原有传统换流阀控制单元功能基础上，通过引入偏差数据筛选算法，利用高速处理器实时采集的各晶闸管控制单元反馈的状态信号并进行偏差筛选，可以实现对换流阀各个晶闸管级的性能差异进行偏差分析。采用标准的数据接口和通讯标准，可将换流阀控制单元存储的数据进行在线实时查看或将数据拷贝至所需查看的设备上进行离线查看分析。
（2）本发明对换流阀的日常运维和优化设计提供了有效的辅助手段。将偏差统计结果用于预判晶闸管级性能衰减的辅助判据，从中筛选出均压特性较差的晶闸管级，可以对晶闸管级故障发生的风险进行有效的提前预判，从而降低直流系统由于晶闸管级故障停运的可能性，同时，换流阀研究设计单位通过对均压一致性偏差较大的晶闸管级设备进行研究，可以分析原因并对存在的问题进行优化完善。
附图说明
图1是本发明中换流阀控制系统结构示意图；
图2是本发明中换流阀控制单元采集晶闸管控制单元反馈的状态信号示意图；
图3是本发明中晶闸管级回路结构及状态指示信号产生原理图；
图4是本发明中偏差数据筛选原理图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明技术方案的具体实施方法进行详细说明。
本发明提供一种换流阀均压状态一致性统计方法，其实现载体是换流阀控制单元，为整个换流阀控制系统的核心关键设备。换流阀控制系统结构示意图如图1所示。换流阀控制系统实现对换流阀在各种运行工况下的控制功能。换流阀控制系统主要由直流控制保护系统、换流阀控制单元以及晶闸管控制单元组成。其中换流阀控制单元是直流控制保护系统与换流阀之间的桥梁，其主要功能就是接收直流控制保护系统发送的控制信号，并根据这些控制信号通过逻辑算法产生触发脉冲发送给换流阀。同时，换流阀控制单元接收换流阀返回的各晶闸管级状态信号，经过处理后反馈给直流控制保护系统，用于监视换流阀的运行状态，同时晶闸管级运行状态以及换流阀控制单元运行状态通过以太网上送至监控系统。
本实施例中，需要在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，并配置用于存放带有时标信息的偏差数据存储区域；在换流阀控制单元中配置高速处理器，能够满足采集处理至少微秒级脉冲信号的能力；在换流阀控制单元中设计偏差数据筛选算法用于从换流阀各晶闸管控制单元反馈的状态信号中筛选出偏差较大的，并进行分类存储；换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析；依据数据统计结果，从中找出偏差累计数量偏大的晶闸管级，分析晶闸管级均压回路存在差异的具体位置，从而对此类型晶闸管级可能出现故障的情况进行预判，可作为设备更换和优化设计的参考依据。
依据本实施例所作实现方法如下：
（1）在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，所述寄存器数组为与晶闸管级一一对应的寄存器组成的数据存储区域；
（2）换流阀控制单元配置高速处理器，能够满足采集处理至少微秒级脉冲信号的能力，用以同时采集数量级不低于百位的晶闸管控制单元反馈的状态信号并进行高速实时处理；
（3）换流阀控制单元采集换流阀每个晶闸管级对应晶闸管控制单元反馈的状态信号。换流阀控制单元采集晶闸管控制单元反馈的状态指示信号示意图如图2所示，其中IP:a、IP:b、IP:c、IP:n分别表示不同晶闸管控制单元反馈的状态信号。所述晶闸管控制单元反馈的状态信号，表示晶闸管级已建立正向电压具备触发条件的状态指示信号。晶闸管控制单元预设电压门槛值，该门槛值的设置需满足晶闸管控制单元能够触发晶闸管可靠导通的最低能量要求；当晶闸管控制单元检测到晶闸管两端电压超过电压门槛值时，产生状态指示信号并发送至换流阀控制单元；换流阀控制单元记录接收到状态指示信号的时间用于偏差分析。正常情况下，同一单阀上各晶闸管级反馈状态指示信号的时间偏差很小，但由于受到阻容回路设备参数存在细微差异的影响，各晶闸管级之间的均压一致性也存在细微差别，从而造成各晶闸管控制单元反馈的状态指示信号的时间存在偏差变大的可能。晶闸管级回路结构及状态指示信号产生原理图如图3所示，其中Uvalve表示晶闸管电压，IP表示状态指示信号；
（4）换流阀控制单元对所采集的各晶闸管控制单元反馈的状态信号进行偏差筛选，并将偏差筛选结果存放于上述寄存器数组中进行累计，同时将偏差数据附加时标保存至设定存储区域；
（5）换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析，所述数据接口，物理连接方式采用以太网标准数据总线接口，并采用基于FTP、IEC61850、IEC60870-5-103、PROFIBUS中任一通讯标准或组合方式进行数据传输。
上述方法（4）所述偏差筛选是指在约定的时间范围内换流阀控制单元对换流阀一个单阀所有晶闸管控制单元反馈的状态信号按照时间先后顺序进行排序，计算最先到达和最后达到的时间差，将此时间差与约定时长进行比较。当时间差小于约定时长时，认为单阀所有晶闸管级满足一致性要求；反之，认为不满足一致性要求，并从中筛选出具有正偏差和负偏差两种特性的数据组，且在对应晶闸管级用于存放偏差数据的寄存器数组中进行累计。偏差数据筛选原理图如图4所示，其中T表示约定时间，IP:a、IP:b、IP:c、IP:n分别表示不同晶闸管控制单元反馈的状态指示信号。
所述约定时长需根据晶闸管级均压参数的要求进行设置，需充分考虑均压一致性要求不满足条件的基础上晶闸管级所能承受的过压极值。
上述方法（4）所述数据附加时标表示对偏差较大的数据所发生的时间点进行记录，用以统计晶闸管级随时间变化发生性能偏差的分布规律。
上述方法（5）所述数据接口可供在线实时读取查看或将数据拷贝至所需查看的设备上进行离线查看。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：包括，
步骤1，在换流阀控制单元中为换流阀各晶闸管级配置用于存放偏差数据的寄存器数组，并配置用于存放带有时标信息的偏差数据存储区域；
步骤2，在换流阀控制单元中所配置高速处理器，采集处理高速信号并实现预设逻辑功能；
步骤3，在换流阀控制单元中设计偏差数据筛选算法进行偏差筛选，从换流阀各晶闸管控制单元反馈的状态信号中筛选出偏差大于设定阈值的信号，并进行分类存储；
步骤4，换流阀控制单元中设计提供读取偏差数据的接口用于在线监视偏差数据或读取数据后进行离线分析；
步骤5，依据数据统计结果，从中找出偏差累计数量大于设定阈值的晶闸管级，分析晶闸管级均压回路存在差异的具体位置，从而对此类型晶闸管级可能出现故障的情况进行预判。
2.如权利要求1所述的一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：步骤3中，换流阀控制单元采集换流阀每个晶闸管级对应晶闸管控制单元反馈的状态信号，所述晶闸管控制单元反馈的状态信号，表示晶闸管级已建立正向电压具备触发条件的状态指示信号；
晶闸管控制单元预设电压门槛值，该门槛值的设置需满足晶闸管控制单元能够触发晶闸管可靠导通的最低能量要求；
当晶闸管控制单元检测到晶闸管两端电压超过电压门槛值时，产生状态指示信号并发送至换流阀控制单元；
换流阀控制单元记录接收到状态指示信号的时间用于偏差分析。
3.如权利要求1所述的一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：步骤4中，所述提供读取偏差数据的接口，物理连接方式采用以太网标准数据总线接口，并采用基于FTP、IEC61850、IEC60870-5-103、PROFIBUS中任一通讯标准或组合方式进行数据传输。
4.如权利要求1所述的一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：步骤3中所述偏差筛选，是指在约定的时间范围内换流阀控制单元对换流阀一个单阀所有晶闸管控制单元反馈的状态信号按照达到换流阀控制单元的时间先后顺序进行排序，计算最先到达和最后达到的时间差，将此时间差与约定时长进行比较；
当时间差小于约定时长时，认为单阀所有晶闸管级满足一致性要求；
反之，认为不满足一致性要求，并从中筛选出具有正偏差和负偏差两种特性的数据组，且在对应晶闸管级用于存放偏差数据的寄存器数组中进行累计。
5.如权利要求4所述的一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：所述约定时长需根据晶闸管级均压参数的要求进行设置，取值取决于均压一致性要求不满足条件的基础上晶闸管级所能承受的过压极值。
6.如权利要求1所述的一种换流阀均压状态一致性统计方法，其特征在于：所述高速处理器的脉冲信号采集能力为微秒级。
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CN201610123470.6A CN105703481B (zh) 2016-03-03 2016-03-03 一种换流阀均压状态一致性统计方法
EP17759247.4A EP3376637B1 (en) 2016-03-03 2017-03-01 Converter valve fault warning method and system
MX2017017016A MX2017017016A (es) 2016-03-03 2017-03-01 Metodo y sistema de alerta temprana en caso de falla de una valvula de conversion.
BR112018000557A BR112018000557B8 (pt) 2016-03-03 2017-03-01 Método de aviso rápido para falhas em válvulas conversoras
CA2989467A CA2989467C (en) 2016-03-03 2017-03-01 Early warning method and system for failure in converter valve
CN201780000584.4A CN107431380B (zh) 2016-03-03 2017-03-01 一种换流阀故障预警方法及系统
KR1020177037387A KR101986039B1 (ko) 2016-03-03 2017-03-01 컨버터 밸브의 고장 조기경보 방법 및 시스템
US15/739,750 US10877082B2 (en) 2016-03-03 2017-03-01 Converter valve fault warning method and system
PCT/CN2017/075367 WO2017148396A1 (zh) 2016-03-03 2017-03-01 一种换流阀故障预警方法及系统
RU2017144837A RU2695638C2 (ru) 2016-03-03 2017-03-01 Способ и система раннего оповещения об отказе в вентиле преобразователя
JP2017564643A JP6421257B2 (ja) 2016-03-03 2017-03-01 変換弁故障の事前警報方法及びシステム

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017148396A1 (zh) * 2016-03-03 2017-09-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流阀故障预警方法及系统
CN109444620A (zh) * 2019-01-02 2019-03-08 国家电网有限公司 直流换流阀智能化分压补偿检测系统
CN110954799A (zh) * 2018-09-26 2020-04-03 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种upfc中的tbs阀组晶闸管级在线状态检测方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107093890B (zh) * 2017-06-02 2019-03-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种柔性直流换流站内故障开关配置及清除方法
CN109239564B (zh) * 2017-07-10 2021-02-26 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于软件逻辑功能配合的晶闸管测试系统
CN109581176B (zh) * 2018-12-06 2020-10-30 国电南瑞科技股份有限公司 一种晶闸管及其脉冲触发回路小电流测试方法
CN109613425B (zh) * 2019-01-02 2022-03-22 西安西电电力系统有限公司 换流阀测试系统及测试方法
CN110749797B (zh) * 2019-11-29 2021-08-20 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 一种通过电容状态判断换流阀功率模块异常的方法
CN111650444A (zh) * 2020-07-09 2020-09-11 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 基于回归分析的电磁环境中tcu失效预警方法
CN111965514B (zh) * 2020-08-31 2023-03-31 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 基于同塔双回直流的换流阀晶闸管故障定位方法及装置
CN112505496B (zh) * 2020-11-03 2021-08-27 西安交通大学 换流阀中绝缘异常的晶闸管实时诊断及预测方法
KR102420213B1 (ko) * 2020-12-17 2022-07-14 주식회사 원익피앤이 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법
CN112904225B (zh) * 2021-01-05 2021-12-03 珠海格力电器股份有限公司 执行器的故障检测系统
CN115453306B (zh) * 2022-09-28 2024-09-06 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局 换流阀测试方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040085703A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Kim Chan Ki Multi-pulse HVDC system using auxiliary circuit
CN1881731A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 许继集团有限公司 换流站两控制保护系统与两阀基电子设备间信号传输方法
CN101834437A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 浙江大学 一种高压直流换流器换相重叠角的确定方法
CN204116545U (zh) * 2014-09-04 2015-01-21 许继电气股份有限公司 一种换流阀晶闸管单元的均压测试装置
CN104808070A (zh) * 2015-04-23 2015-07-29 许继集团有限公司 一种换流阀晶闸管级阻尼回路参数测试装置和方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1763751C3 (de) * 1968-08-01 1975-08-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Impulsgenerator für eine mit einer Wechselspannung synchrone Impulsfolge mit einstellbarem Phasenwinkel
US4079403A (en) * 1976-11-01 1978-03-14 Electric Power Research Institute, Inc. Thyristor device with self-protection against breakover turn-on failure
JPS5631391A (en) * 1979-08-20 1981-03-30 Hitachi Ltd Controlling device for commutatorless motor
JPS5836169A (ja) * 1981-08-28 1983-03-03 Fuji Electric Co Ltd サイリスタ監視装置
US4471301A (en) * 1981-12-11 1984-09-11 Vsesojuzny Elektrotekhnichesky Institut Device for monitoring thyristors of high-voltage valve
JPS58172390U (ja) * 1982-04-15 1983-11-17 三菱電機株式会社 交直変換制御装置の監視回路
JPS5943372A (ja) * 1982-09-03 1984-03-10 Toshiba Corp サイリスタバルブの素子故障診断装置
US4633241A (en) * 1984-11-20 1986-12-30 General Electric Company Method of automated in-place SCR testing
JPS62293170A (ja) * 1986-06-13 1987-12-19 Fuji Electric Co Ltd サイリスタバルブ故障診断装置の多数決判断方式
SE507139C2 (sv) * 1992-08-31 1998-04-06 Asea Brown Boveri Sätt och anordning för funktionskontroll av ljustända halvledarventilenheter i HVDC-ventilanläggningar
SE515547C2 (sv) * 1995-03-30 2001-08-27 Abb Ab Förfarande och system för funktionskontroll av ventilenheter
JPH098277A (ja) * 1995-06-14 1997-01-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The 光サイリスタ用発光素子の劣化検出装置
RU2133042C1 (ru) * 1996-01-24 1999-07-10 Калининградское высшее военно-морское училище Устройство диагностирования тиристорного преобразователя
SE510730C2 (sv) * 1997-06-11 1999-06-21 Asea Brown Boveri Anordning för övervakning vid en högspänningsomriktarstation
RU2310877C1 (ru) * 2006-05-30 2007-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Способ диагностики трехфазного тиристорного выпрямителя
CN201096849Y (zh) * 2007-09-18 2008-08-06 中国电力科学研究院 一种用于高压直流输电换流阀的高电位电压测量系统
CN101958638B (zh) * 2010-09-20 2014-07-02 中国电力科学研究院 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法
CN101964544B (zh) * 2010-09-20 2014-03-12 中国电力科学研究院 一种hvdc换流阀晶闸管级运行状况监视方法
CN101964543B (zh) 2010-09-20 2014-01-22 中国电力科学研究院 一种hvdc换流阀阀基电子设备系统
CN103931205B (zh) * 2011-11-15 2017-12-29 株式会社爱霓威亚 故障检测方法及使用于该方法的子站终端站
CN103715658B (zh) * 2013-11-25 2016-08-17 国家电网公司 一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法
CN104764991B (zh) * 2015-04-17 2018-01-19 孟异山 一种高压直流换流阀换相电路晶闸管运行状态检测方法
CN105243281B (zh) * 2015-10-30 2018-04-17 西安交通大学 一种计及运行状态的晶闸管换流阀可靠性评估方法
CN105703481B (zh) * 2016-03-03 2018-03-30 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流阀均压状态一致性统计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040085703A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Kim Chan Ki Multi-pulse HVDC system using auxiliary circuit
CN1881731A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 许继集团有限公司 换流站两控制保护系统与两阀基电子设备间信号传输方法
CN101834437A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 浙江大学 一种高压直流换流器换相重叠角的确定方法
CN204116545U (zh) * 2014-09-04 2015-01-21 许继电气股份有限公司 一种换流阀晶闸管单元的均压测试装置
CN104808070A (zh) * 2015-04-23 2015-07-29 许继集团有限公司 一种换流阀晶闸管级阻尼回路参数测试装置和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王华峰等: "±800kV特高压直流输电换流阀控制保护系统工作原理及其工程应用", 《电力建设》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017148396A1 (zh) * 2016-03-03 2017-09-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流阀故障预警方法及系统
CN107431380A (zh) * 2016-03-03 2017-12-01 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流阀故障预警方法及系统
US10877082B2 (en) 2016-03-03 2020-12-29 Nr Electric Co., Ltd Converter valve fault warning method and system
CN110954799A (zh) * 2018-09-26 2020-04-03 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种upfc中的tbs阀组晶闸管级在线状态检测方法
CN109444620A (zh) * 2019-01-02 2019-03-08 国家电网有限公司 直流换流阀智能化分压补偿检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017144837A (ru) 2019-06-20
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JP6421257B2 (ja) 2018-11-07
JP2018523452A (ja) 2018-08-16
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EP3376637A4 (en) 2019-07-10
EP3376637B1 (en) 2024-02-14
KR101986039B1 (ko) 2019-09-03
US20180196099A1 (en) 2018-07-12
US10877082B2 (en) 2020-12-29
WO2017148396A1 (zh) 2017-09-08

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