CN105703481B - 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

Info

Publication number
CN105703481B
CN105703481B CN201610123470.6A CN201610123470A CN105703481B CN 105703481 B CN105703481 B CN 105703481B CN 201610123470 A CN201610123470 A CN 201610123470A CN 105703481 B CN105703481 B CN 105703481B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control unit
vcu
change
igct
data
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.)
Active
Application number
CN201610123470.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105703481A (zh
Inventor
高晟辅
方太勋
王永平
张翔
潘卫明
袁明
周谷庆
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.)
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering 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 NR Electric Co Ltd, NR Engineering Co Ltd filed Critical NR Electric Co Ltd
Priority to CN201610123470.6A priority Critical patent/CN105703481B/zh
Publication of CN105703481A publication Critical patent/CN105703481A/zh
Priority to US15/739,750 priority patent/US10877082B2/en
Priority to EP17759247.4A priority patent/EP3376637B1/en
Priority to CN201780000584.4A priority patent/CN107431380B/zh
Priority to CA2989467A priority patent/CA2989467C/en
Priority to RU2017144837A priority patent/RU2695638C2/ru
Priority to PCT/CN2017/075367 priority patent/WO2017148396A1/zh
Priority to BR112018000557A priority patent/BR112018000557B8/pt
Priority to MX2017017016A priority patent/MX2017017016A/es
Priority to KR1020177037387A priority patent/KR101986039B1/ko
Priority to JP2017564643A priority patent/JP6421257B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN105703481B publication Critical patent/CN105703481B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • H02J13/0062—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/185—Electrical failure alarms
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/7575—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • 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
    • 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]
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/20—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution using protection elements, arrangements or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

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（High Voltage Direction Current, 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（Valve Control Unit, VCU）以及晶闸管控制单元（Thyristor ControlUnit, 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(Indication Pulse, 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第一设定阈值的信号，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第二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级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级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需要达到微秒级。
CN201610123470.6A 2016-03-03 2016-03-03 一种换流阀均压状态一致性统计方法 Active CN105703481B (zh)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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
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
MX2017017016A MX2017017016A (es) 2016-03-03 2017-03-01 Metodo y sistema de alerta temprana en caso de falla de una valvula de conversion.
CN201780000584.4A CN107431380B (zh) 2016-03-03 2017-03-01 一种换流阀故障预警方法及系统
CA2989467A CA2989467C (en) 2016-03-03 2017-03-01 Early warning method and system for failure in converter valve
RU2017144837A RU2695638C2 (ru) 2016-03-03 2017-03-01 Способ и система раннего оповещения об отказе в вентиле преобразователя
US15/739,750 US10877082B2 (en) 2016-03-03 2017-03-01 Converter valve fault warning method and system
BR112018000557A BR112018000557B8 (pt) 2016-03-03 2017-03-01 Método de aviso rápido para falhas em válvulas conversoras
EP17759247.4A EP3376637B1 (en) 2016-03-03 2017-03-01 Converter valve fault warning method and system
KR1020177037387A KR101986039B1 (ko) 2016-03-03 2017-03-01 컨버터 밸브의 고장 조기경보 방법 및 시스템
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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105703481A CN105703481A (zh) 2016-06-22
CN105703481B true CN105703481B (zh) 2018-03-30

Family

ID=56220099

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610123470.6A Active CN105703481B (zh) 2016-03-03 2016-03-03 一种换流阀均压状态一致性统计方法
CN201780000584.4A Active CN107431380B (zh) 2016-03-03 2017-03-01 一种换流阀故障预警方法及系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780000584.4A Active CN107431380B (zh) 2016-03-03 2017-03-01 一种换流阀故障预警方法及系统

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10877082B2 (zh)
EP (1) EP3376637B1 (zh)
JP (1) JP6421257B2 (zh)
KR (1) KR101986039B1 (zh)
CN (2) CN105703481B (zh)
BR (1) BR112018000557B8 (zh)
CA (1) CA2989467C (zh)
MX (1) MX2017017016A (zh)
RU (1) RU2695638C2 (zh)
WO (1) WO2017148396A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
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
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
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
CN109444620B (zh) * 2019-01-02 2021-10-15 国家电网有限公司 直流换流阀智能化分压补偿检测系统
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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 (25)

* 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
KR20040037857A (ko) * 2002-10-30 2004-05-08 한국전력공사 보조회로를 이용한 다-펄스 ｈｖｄｃ 시스템
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
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
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
EP2782356B1 (en) * 2011-11-15 2018-12-12 Anywire Corporation Fault detection method and substation terminal used for said method
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
±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;王华峰等;《电力建设》;20130430;第34卷(第4期);第32-36页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017148396A1 (zh) 2017-09-08
US20180196099A1 (en) 2018-07-12
RU2017144837A3 (zh) 2019-06-20
BR112018000557B1 (pt) 2023-01-24
JP6421257B2 (ja) 2018-11-07
CA2989467A1 (en) 2017-09-08
BR112018000557B8 (pt) 2023-03-07
KR20180012812A (ko) 2018-02-06
CN107431380B (zh) 2021-05-18
RU2017144837A (ru) 2019-06-20
EP3376637A1 (en) 2018-09-19
CN107431380A (zh) 2017-12-01
CA2989467C (en) 2021-04-13
EP3376637B1 (en) 2024-02-14
MX2017017016A (es) 2018-08-21
EP3376637A4 (en) 2019-07-10
US10877082B2 (en) 2020-12-29
RU2695638C2 (ru) 2019-07-25
BR112018000557A2 (pt) 2018-09-11
CN105703481A (zh) 2016-06-22
JP2018523452A (ja) 2018-08-16
KR101986039B1 (ko) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105703481B (zh) 一种换流阀均压状态一致性统计方法
CN108318782B (zh) 基于网络拓扑与配变停电信息的配电网故障区域辨识方法
CN104578416B (zh) 储能监控系统
CN105116291A (zh) 一种基于电网运行稳态监控信息的故障诊断系统及方法
CN107453380A (zh) 一种基于分布式控制模式的储能能量管理系统及方法
CN104683446A (zh) 一种云存储集群节点服务状态实时监控方法和系统
CN101895446A (zh) 广播风暴的检测方法与装置
CN102932167A (zh) 提高智能变电站继电保护可靠性的信息流控制方法和系统
CN103325019A (zh) 基于事件驱动的电网故障信息判断方法
DE10321454A1 (de) System und Verfahren zur Leistungsverwaltung in einem Computersystem mit mehreren Stromversorgungsnetzen
DE102009001476B4 (de) System und Verfahren zur Statistikaufzeichnung von Leistungsanordnungen
CN104917291A (zh) 基于集散递阶控制框架的低频低压减负荷系统
CN110456779A (zh) 一种dcs系统异常监控装置
CN205945230U (zh) 一种220kV变电站二次防误装置
CN108304293A (zh) 一种基于大数据技术的软件系统监控方法
CN104601374A (zh) 用于数控机床的网络故障处理方法和装置
CN106444685A (zh) 分布式控制系统及其动态调度资源的方法
DE102021106060A1 (de) Batterieüberwachungseinheit
CN105515192A (zh) 输变电设备负荷数据接入电力系统的监控预警系统及方法
CN108037387A (zh) 基于聚类归集的设备故障分析方法及装置
CN110058575A (zh) 一种生产装置开停车管理系统
CN114665610B (zh) 一种基于无功功率采集的电容器监测方法、系统及设备
DE102016115969A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fernüberwachung von Anlagen und insbesondere Anlagen der getränkeherstellenden Industrie
CN111313383B (zh) 一种配电线路保护配置有效性的判别方法
Fan et al. Optimization of condition-based maintenance for traction power supply equipment based on partially observable Semi-Markov decision process

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant