CN107144422B - 一种检测光纤回路的系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种检测光纤回路的系统，涉及检测技术领域，能解决光纤回路检测结果不准确的问题。该系统包括：可控硅阀单元连接正向电压；检测可控硅阀单元的端电压；中心控制器判断端电压是否大于预置电压保护阈值；如果判断结果为是，则生成过压导通指令；保护恢复单元生成过压导通脉冲；如果判断结果为否，则生成光纤测试指令；阀基电子设备根据光纤测试指令，生成光纤触发脉冲；多模星形耦合器将过压导通脉冲或光纤触发脉冲，发送至可控硅阀单元；可控硅电压检测板检测可控硅阀单元两端的回检信号；中心控制器检测回检信号的脉冲宽度；中心控制器确定待测试光纤是否为正常状态。本申请主要用于检测光纤回路的过程中。

Description

一种检测光纤回路的系统

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测光纤回路的系统。

背景技术

直流高压输电，是我国电网中的电力传输的一种方式。在直流高压输电的线路中需要建设换流站，以完成将交流电变换为直流电，或者将直流电变化为交流电的转换。换流站中的设备主要包括：换流阀、换流变压器、交流开关设备、直流开关设备、直流滤波器、控制与保护装置、站外接地极，以及通信系统等。通信系统，用于换流站之间的信息交互和换流站内的电压控制与调度。通信系统中的通信方式包括电力线载波，微波，以及光纤。

在极控系统中的通信装置中包括：中心控制器、阀基电子设备、可控硅电压检测板、可控硅阀单元、多模星形耦合器和保护恢复单元。在定期检测光纤过程中，换流站全部停电，在极控系统中无电流。在对换流站检测时，通常采用离线检测的方式。现有技术中，离线检测的方式包括：A拔插待测光纤一端的通信端口，观察其对应另一端的通信接口信号灯是否正确熄灭和点亮；B采用激光笔，照亮待测光纤的一端而在另外一侧检查正确性。其中在线检测方法包括：A通过装置面板的通信状态检查光纤通道连接；B在光纤两端分别使用光纤线序查找器。

在上述检测方式中，离线检测A、B方法和在线检测B方法的问题在于需要插拔光纤进行测量，主要应用于首次安装调试阶段，而定检时基本不采用，这是由于插拔光纤会影响光纤性能，进而影响光纤通信，可能造成因定检工作而使得光纤回路损害的事故发生。在线检测A方法的问题在于定检过程中，换流阀片两端电压为零，即使有触发信号，换流阀不导通，也无回报光纤信号，回报信号是主要的光纤信号，无法检测就无法说明光纤回路无异常，最终导致光纤回路的检测结果不准确。

发明内容

本申请提供了一种检测光纤回路的系统，以解决光纤回路检测结果不准确的问题。

本申请提供了一种检测光纤回路的系统，包括：

所述可控硅阀单元连接正向电压；

所述可控硅电压检测板检测所述可控硅阀单元两端的端电压，并将所述端电压通过待测试光纤发送至阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述端电压发送至所述中心控制器；

所述中心控制器判断所述端电压是否大于预置电压保护阈值；

如果所述端电压大于所述预置电压保护阈值，则所述中心控制器生成过压导通指令，并将所述过压导通指令发送至所述阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述过压导通指令发送至所述保护恢复单元；

所述保护恢复单元根据所述过压导通指令，生成过压导通脉冲，并将所述过压导通脉冲发送至所述多模星形耦合器；

如果所述端电压不大于所述预置电压保护阈值，则所述中心控制器生成光纤测试指令，并将所述光纤测试指令发送至所述阀基电子设备；

所述阀基电子设备根据所述光纤测试指令，生成光纤触发脉冲，将所述光纤触发脉冲发送至所述多模星形耦合器；

所述多模星形耦合器将所述过压导通脉冲或所述光纤触发脉冲，发送至所述可控硅阀单元；

所述可控硅阀单元接收所述过压导通脉冲或光纤触发脉冲，并导通所述可控硅阀单元的阳极和阴极；

所述可控硅电压检测板根据所述可控硅阀单元的端电压，生成回检信号，并将所述回检信号通过所述待测试光纤发送至阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述回检信号发送至所述中心控制器；

所述中心控制器检测所述回检信号的脉冲宽度；

如果所述脉冲宽度是正常脉冲宽度，则所述中心控制器确定所述待测试光纤为正常状态，所述正常脉冲宽度包括所述过压导通脉冲的脉冲宽度和所述光纤触发脉冲的脉冲宽度。

进一步地，所述过压导通脉冲的脉冲宽度为12μs。

进一步地，所述光纤触发脉冲的脉冲宽度为6μs。

进一步地，所述中心控制器确定所述待测试光纤为正常状态之后，所述系统还包括：

所述中心控制器生成所述正常状态对应的正常状态标识；

所述中心控制器显示所述正常状态标识。

进一步地，所述中心控制器确定所述待测试光纤为异常状态之后，所述系统还包括：

所述中心控制器生成所述异常状态对应的异常状态标识；

所述中心控制器显示所述异常状态标识。

本申请提供的一种检测光纤回路的系统，本系统采用两个回路检测光纤回路，互为验证，增加验证可靠性。其中第一回路为阀基电子设备发送过压导通指令，保护恢复单元根据过压导通指令生成过压导通脉冲，并将过压导通脉冲发送至多模星形耦合器，多模星形耦合器将过压导通脉冲发送至可控硅阀单元，可控硅阀单元根据过压导通脉冲导通可控硅阀单元的阳极和阴极，可控硅电压检测板检测可控硅阀单元两端的回检信号，并将回检信号通过待测试光纤发送至阀基电子设备；阀基电子设备将回检信号发送至中心控制器。第二回路为阀基电子设备根据光纤测试指令，生成光纤触发脉冲，将光纤触发脉冲发送至多模星形耦合器，多模星形耦合器将光纤触发脉冲发送至可控硅阀单元，可控硅阀单元根据光纤触发脉冲导通可控硅阀单元的阳极和阴极，可控硅电压检测板根据可控硅阀单元的端电压生成回检信号，并将回检信号通过待测试光纤发送至阀基电子设备；阀基电子设备将回检信号发送至中心控制器。与现有技术相比，本申请不需要插拔光纤就可以检测光纤回路，避免因光纤插拔导致的光纤性能下降或损坏，是基于光纤回路本身的闭环特性实现的，利用现有换流站中的设备，简单有效地完对换流站中光纤的检测。尤其适用于无法在线检测的冗余配置的可控硅阀单元和阀基电子设备的光纤回路检查。本申请的系统中包括多模星形耦合器，可一次性检测大量可控硅阀单元。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种检测光纤回路的系统结构示意图；

图2为本申请提供的系统检测光纤回路时的流程图。

附图说明：11-中心控制器，12-阀基电子设备，13，保护恢复单元，14-多模星形耦合器，15，可控硅阀单元，16-可控硅电压检测板，17-待测试光纤。

具体实施方式

参见图1，为本申请提供的一种检测光纤回路的系统结构示意图。如图1所示，该系统包括：

与中心控制器11连接的阀基电子设备12；与阀基电子设备12连接的保护恢复单元13；与保护恢复单元13连接的多模星形耦合器14；阀基电子设备12还与多模星形耦合器14连接；与多模星形耦合器14连接的可控硅阀单元15；与可控硅阀单元15连接的可控硅电压检测板16；与可控硅电压检测板16连接的待测试光纤17；与待测试光纤17连接的阀基电子设备12。

在上述描述中仅仅包括检测光纤回路的系统的各个组成部分的连接关系。本申请的检测光纤回路的系统是在现有系统的基础上实现的，只是现有系统中是应该光纤进行信号传输，而本申请中在定检系统时，直接根据现有系统实现对待测试光纤进行检测。

为了实现对待测试光纤的检测，参见图2本申请提供的系统检测光纤回路时的流程图。如图2所示，该流程包括：

步骤201，可控硅阀单元连接正向电压。

可控硅阀单元中包括多个可控硅阀片，通常包括13个LTT阀片，13个LTT阀片串联。可控硅阀片是一种电力电子半控型元件，其导通条件包括：要有是适当的正向阳极电压；要有触发脉冲。可控硅阀具有进行整流或逆变的功能，即将交流转换为直流或将直流转换为交流。可控硅阀单元连接的正向电压应该是适当的正向阳极电压，是能够满足可控硅阀片的导通条件的正电压。

步骤202，可控硅电压检测板检测可控硅阀单元两端的端电压，并将端电压通过待测试光纤发送至阀基电子设备。

可控硅电压检测板，能够检测可控硅阀单元的中的可控硅阀片的端电压，进而能够保证每个可控硅阀单元内部串联状态下所有可控硅阀片承受相同的直流电压，同时监测可控硅阀内部电压并产生回检信号。可控硅电压检测板在每个可控硅阀片级内包含一块，通过发送3中不同脉宽的脉冲实现对可控硅阀单元的检测。3种不同脉宽的脉冲分别代表通过检测反向电压判断可控硅阀片是否已关断；通过检测正向电压判断可控硅阀片是否能开通；通过检测较高的正向电压判断应开通而未开通的可控硅阀片是否因为电压保护导致开通。端电压是可控硅阀单元端，也就是阳极和阴极之间的电压。

步骤203，阀基电子设备将端电压发送至中心控制器。

阀基电子设备接收中心控制器的控制信号，将其转换为可控硅阀单元的触发脉冲，同时收集可控硅阀单元的各种信号和运行状态，将其反馈回中心控制器。

步骤204，中心控制器判断端电压是否大于预置电压保护阈值。

中心控制器是本申请检测光纤回路的系统的中心，能够对系统中其他部分直接控制或者间接控制。预置电压保护阈值是可控硅阀能够承受的最大电压，是界定可控硅阀控制端的触发脉冲类型的依据。预置电压保护阈值的大小与选择的可控硅阀的材质有关，在本申请中对其具体数值不做限定。

步骤205，如果端电压大于预置电压保护阈值，则中心控制器生成过压导通指令，并将过压导通指令发送至阀基电子设备。

如果端电压大于预置电压保护阈值，说明可控硅阀单元的端电压出现异常，所以要启动保护恢复单元。中心控制器生成过压导通指令，并将过压导通指令发送至阀基电子设备。

步骤206，阀基电子设备将过压导通指令发送至保护恢复单元。

步骤207，保护恢复单元根据过压导通指令，生成过压导通脉冲，并将过压导通脉冲发送至多模星形耦合器。

保护恢复单元，在可控硅阀单元关断以后的恢复期间保护换流阀，在此期间如果电压变化率超过保护预设值，恢复保护单元在接收到阀基电子设备发送的过压导通指令后，生成过压导通脉冲，并发送过压导通脉冲。

步骤208，如果端电压不大于预置电压保护阈值，则中心控制器生成光纤测试指令，并将光纤测试指令发送至阀基电子设备。

本步骤与步骤205并列，是端电压与预置电压保护阈值的两种比较结果。针对这两种不同的比较结果，本申请系统中的各部分执行的操作不完全一致。在可控硅阀单元连接正向电压的前提下，正向电压能够满足导通条件，所以在端电压不大于预置电压保护阈值时，中心控制器生成光纤测试指令，直接测试可控硅阀单元是否能够导通输出信号。中心控制器将光纤测试指令发送至阀基电子设备。

步骤209，阀基电子设备根据光纤测试指令，生成光纤触发脉冲，将光纤触发脉冲发送至多模星形耦合器。

步骤210，多模星形耦合器将过压导通脉冲或光纤触发脉冲，发送至可控硅阀单元。

多模星形耦合器能够将过压导通脉冲或光纤触发脉冲进行分发，分别发送至可控硅阀单元中的LTT阀片上。

步骤211，可控硅阀单元接收过压导通脉冲或光纤触发脉冲，并导通可控硅阀单元的阳极和阴极。

可控硅阀单元的控制极接收过压导通脉冲或光纤触发脉冲。在可控硅阀单元的阳极和阴极之间连接正向电压的前提下，在接收到过压导通脉冲或光纤触发脉冲时，能够导通可控硅阀单元的阳极和阴极。

步骤212，可控硅电压检测板根据可控硅阀单元的端电压，生成回检信号，并将回检信号通过待测试光纤发送至阀基电子设备。

步骤213，阀基电子设备将回检信号发送至中心控制器。

阀基电子设备将可控硅电压检测板，检测到的可控硅阀单元的运行状态发送至中心控制器。

步骤214，中心控制器检测回检信号的脉冲宽度。

步骤215，如果脉冲宽度是正常脉冲宽度，则中心控制器确定待测试光纤为正常状态。

正常脉冲宽度包括过压导通脉冲的脉冲宽度和光纤触发脉冲的脉冲宽度。正常脉冲宽度与阀基电子设备和保护恢复单元发出的脉冲宽度相对应。

本申请提供的一种检测光纤回路的系统，本系统采用两个回路检测光纤回路，互为验证，增加验证可靠性。其中第一回路为阀基电子设备发送过压导通指令，保护恢复单元根据过压导通指令生成过压导通脉冲，并将过压导通脉冲发送至多模星形耦合器，多模星形耦合器将过压导通脉冲发送至可控硅阀单元，可控硅阀单元根据过压导通脉冲导通可控硅阀单元的阳极和阴极，可控硅电压检测板检测可控硅阀单元两端的回检信号，并将回检信号通过待测试光纤发送至阀基电子设备；阀基电子设备将回检信号发送至中心控制器。第二回路为阀基电子设备根据光纤测试指令，生成光纤触发脉冲，将光纤触发脉冲发送至多模星形耦合器，多模星形耦合器将光纤触发脉冲发送至可控硅阀单元，可控硅阀单元根据光纤触发脉冲导通可控硅阀单元的阳极和阴极，可控硅电压检测板根据可控硅阀单元的端电压生成回检信号，并将回检信号通过待测试光纤发送至阀基电子设备；阀基电子设备将回检信号发送至中心控制器。与现有技术相比，本申请不需要插拔光纤就可以检测光纤回路，避免因光纤插拔导致的光纤性能下降或损坏，是基于光纤回路本身的闭环特性实现的，利用现有换流站中的设备，简单有效地完对换流站中光纤的检测。尤其适用于无法在线检测的冗余配置的可控硅阀单元和阀基电子设备的光纤回路检查。本申请的系统中包括多模星形耦合器，可一次性检测大量可控硅阀单元。

进一步地，过压导通脉冲的脉冲宽度为12μs。

进一步地，光纤触发脉冲的脉冲宽度为6μs。

进一步地，中心控制器确定待测试光纤为正常状态之后，系统还包括：

中心控制器生成正常状态对应的正常状态标识；

中心控制器显示正常状态标识。

进一步地，中心控制器确定待测试光纤为异常状态之后，系统还包括：

中心控制器生成异常状态对应的异常状态标识；

中心控制器显示异常状态标识。

中心控制器检测出待测试光纤的状态之后，需要使检测者得知该待测试光纤的状态，所以根据检测出的待测试关系的状态正常状态或异常状态，生成对应的正常状态标识或者异常状态标识，并显示对应的状态标识。正常状态标识或异常状态标识可以通过对话框、列表、告警信息、单纯的文字等形式显示，在本申请中对正常状态标识或异常状态标识的表现形式不做限定。

具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的呼叫方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (5)

1.一种检测光纤回路的系统，包括中心控制器、阀基电子设备、可控硅电压检测板、可控硅阀单元、多模星形耦合器、保护恢复单元和待测试光纤，其特征在于：

所述可控硅阀单元连接正向电压；

所述可控硅电压检测板检测所述可控硅阀单元两端的端电压，并将所述端电压通过待测试光纤发送至阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述端电压发送至所述中心控制器；

所述中心控制器判断所述端电压是否大于预置电压保护阈值；

如果所述端电压大于所述预置电压保护阈值，则所述中心控制器生成过压导通指令，并将所述过压导通指令发送至所述阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述过压导通指令发送至所述保护恢复单元；

所述保护恢复单元根据所述过压导通指令，生成过压导通脉冲，并将所述过压导通脉冲发送至所述多模星形耦合器；

如果所述端电压不大于所述预置电压保护阈值，则所述中心控制器生成光纤测试指令，并将所述光纤测试指令发送至所述阀基电子设备；

所述阀基电子设备根据所述光纤测试指令，生成光纤触发脉冲，将所述光纤触发脉冲发送至所述多模星形耦合器；

所述多模星形耦合器将所述过压导通脉冲或所述光纤触发脉冲，发送至所述可控硅阀单元；

所述可控硅阀单元接收所述过压导通脉冲或光纤触发脉冲，并导通所述可控硅阀单元的阳极和阴极；

所述可控硅电压检测板根据所述可控硅阀单元的端电压，生成回检信号，并将所述回检信号通过所述待测试光纤发送至阀基电子设备；

所述阀基电子设备将所述回检信号发送至所述中心控制器；

所述中心控制器检测所述回检信号的脉冲宽度；

如果所述脉冲宽度是正常脉冲宽度，则所述中心控制器确定所述待测试光纤为正常状态，所述正常脉冲宽度包括所述过压导通脉冲的脉冲宽度和所述光纤触发脉冲的脉冲宽度。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过压导通脉冲的脉冲宽度为12μs。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤触发脉冲的脉冲宽度为6μs。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心控制器确定所述待测试光纤为正常状态之后，所述系统还包括：

所述中心控制器生成所述正常状态对应的正常状态标识；

所述中心控制器显示所述正常状态标识。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心控制器确定所述待测试光纤为异常状态之后，所述系统还包括：

所述中心控制器生成所述异常状态对应的异常状态标识；

所述中心控制器显示所述异常状态标识。