CN111900756A - 用于三端直流输电系统的站间通讯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于三端直流输电系统站间通讯的设计方法,该方法可以在三个换流站控制保护系统之间建立数据通讯通道,传送直流输电系统关键的控制、保护和监视信号,保证直流输电系统的安全稳定运行。本发明提出三端直流输电系统的站间通讯配置方法,提供了软硬件配置方案,并给出了在某一换流站某一端口故障情况下的数据中转发送方案。满足工程应用,具有极大的工程推广价值。

Description

用于三端直流输电系统的站间通讯的方法
技术领域
本发明涉及特高压/超高压直流输电技术领域,具体涉及一种用于三端直流输电系统的站间通讯的方法。
背景技术
三端直流输电系统相较于两端直流输电系统来说,可连接多个交流系统,运行方式更加灵活,可以实现多个电源供电及多个落点受电,使电能输送方式更加的经济合理。其中三端直流输电中的某个换流站可以通过极性转换的方式调整其整流/逆变运行模式,既可以作为电源向外输送电能,也可以作为负荷吸收功率。
对于两端直流输电系统来说,由于只有一个送端和一个受端,其站间通讯采用点对点的通信模式,一旦通信链路出现故障则会造成整个站间通讯传输的中断。由于两端直流输电不存在某一个换流站极性转换的情况,故每个换流站的站间通讯可以在通讯机房中使用一个交换机来完成,极一极二控制保护系统分别配置不同的IP不同的端口号在同一个网络中实现本极站间通讯信息的交互。基于以上原因,常规两端直流输电系统的站间通讯配置不能直接应用于三端直流输电系统。因此解决三端直流输电系统站间通讯信息交互问题,使得三端直流输电系统站间通讯信息可靠交互,保障系统的安全稳定运行,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于三端直流输电系统站间通讯的方法,该方法可以在三个换流站控制保护系统之间建立数据通讯通道,传送直流输电系统关键的控制、保护和监视信号,保证直流输电系统的安全稳定运行。
为解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种用于三端直流输电系统站间通讯的方法,其特征在于,所述三端直流输电系统包括第一换流站,第二换流站和第三换流站;所述第一换流站包括第一站极1控制保护系统、第一站极2控制保护系统、交换机和通信机房。
所述第二换流站包括第二站极1控制保护系统、第二站极2控制保护系统、交换机和通信机房;所述第三换流站包括第三站极1控制保护系统、第三站极2控制保护系统、交换机和通信机房。各所述换流站与对应的各所述交换机连接,各所述交换机与对应的各通信机房连接。
根据本发明的另一个方面,所述各个站极控制保护系统间采用环网通讯方式,包括:为每个站极控制保护系统初始化两个物理网络端口分别为通讯端口X1和通讯端口X2,所述通讯端口X1和所述通讯端口X2口配置同一网络段不同的网际互连协议IP地址。
在极性正常情况下,所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯。
在极性反转情况下,所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯。对于每个换流站的每个极来说,其IP配置、端口号配置及通讯链路配置均保持独立并保持配置信息完全相同。
根据本发明的一个实施例,所述每个换流站采用TCP/IP或UDP协议。
根据本发明的一个实施例,所述各个站极控制系统间采用环网通讯方式,还包括:任一换流站发送给其他换流站的交互信息包括本站换流站的发送信息和其他换流站之间的交互信息。
对于三端直流输电系统中的任一换流站发送给其它两个换流站的交互数据信息包含两部分内容,其中数据的前半部分为与其正常通讯换流站交互信息,后半部分为从另一端口接收的另一换流站的交互信息。在三个站之间站间通讯均正常时,按照网络连接情况取本端口前半部分数据进行数据交互;在任两站之间站间通讯故障时,取另一端口接收的后半部分数据进行数据交互,保证站间通讯信息交互正常进行。
本发明用于三端直流输电系统站间通讯的设计方法,该方法可以在三个换流站控制保护系统之间建立数据通讯通道,传送直流输电系统关键的控制、保护和监视信号,保证直流输电系统的安全稳定运行。本发明提出三端直流输电系统的站间通讯配置方法,提供了软硬件配置方案,并给出了在某一换流站某一端口故障情况下的数据中转发送方案。满足工程应用,具有极大的工程推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例公开的站间通讯连接回路框图;
图2是本发明实施例公开的数据接收发送逻辑框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
下面结合附图作进一步详细的说明。
本发明的基本思想是建立三端直流输电系统站间通讯系统,实现三个换流站之间的数据交互,完成直流输电系统关键的控制、保护和监视信号的传输,使直流输电控制系统的运行更加稳定可靠。
以一换流站极控制系统A为例,具体说明本发明的实施方式。首先需要说明的是,控制系统A站间通讯采用双冗余配置,在本实施方式说明中仅对站间通讯配置方法进行说明,其双冗余配置均按提供的方法进行配置。其它冗余控制系统及极保护系统采用同样的设计方法。图中的换流站极控制系统A对应第一换流站极1控制系统,站A极2极控制系统对应第一换流站极2控制系统,站B极1极控制系统对应第二换流站极1控制系统,
站B极2极控制系统对应第二换流站极2控制系统,站C极1极控制系统对应第三换流站站极1控制系统,站C极2极控制系统对应第三换流站极2控制系统。
三端直流输电系统中根据运行工况的需求存在极性转换的情况,即通过极性转换开关的操作,可以将某个换流站极一极二极性互相转换,以完成整流/逆变模式的切换。在站B极性正常的时候,站B极一换流器连接至极一线路,极二换流器连接至极二线路;在站B极性反转的时候,站B极一换流器连接至极二线路,极二换流器连接至极一线路,从而实现了换流器的极性转换。
如图1所示,在每个站极控制系统A分别初始化两个物理网络端口,并为每个物理端口配置在同一个网络段的不同IP地址。各个网络端口通过交换机连接至通讯机房,构成环网在三个换流站极控制系统A之间建立通讯连接。每个站都同时向另外两个换流站发送信息,同时接收来自其它两个换流站的信息。在极性正常情况下,所述第一站极1控制系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制系统的通讯端口X2相互通讯。
在极性反转情况下,所述第一站极1控制系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制系统的通讯端口X2相互通讯。为了保证极性转换后站间通讯在物理链路建立连接后自动恢复正常,首先极一控制系统和极二控制系统分别独立组网并配置独立交换机,同时对每个换流站来说,极一和极二的网络配置信息IP地址和网络端口号保持完全一致,保证物理链路建立连接后,站间通讯可以自动恢复传输而不需要直流控制保护系统参数和配置的改动。
在三端直流输电系统中,某两个换流站间可能由于网络端口的损坏、物理链路的断开等原因而导致通信链路中断,为了保证两个换流站之间通信链路中断后依然可以进行信息交互,保持站间通讯有效,本发明采用如下数据传输方法。如图2所示,对于发送信息来说,每个网络端口发送的每帧数据报文中前半数据为端口本身所需要发送的信息,后半数据则为从另一端口接收数据信息的后一半,而接收的数据中前半数据为本网络端口需要的数据,后半数据则为中转的另一端口的需要的后备数据,直流控制保护系统可以判断数据通信链路是否故障,当通信链路正常的时候,取本端口传送的前半数据来分发使用,当通信链路故障的时候,取从另一个端口传送的后半数据分发使用。由此保证当出现某两个站之间站间通讯故障时,这两个站需要交互的信息可以由另一个站中转发送,保证站间通讯数据传输的正常进行。最大限度的保证整个三端直流输电系统站间通讯传输正常,使直流输电系统保持安全稳定运行。
本发明公开了一种用于三端直流输电系统站间通讯的设计方法,该方法可以在三个换流站控制保护系统之间建立数据通讯通道,传送直流输电系统关键的控制、保护和监视信号,保证直流输电系统的安全稳定运行。本发明提出三端直流输电系统的站间通讯配置方法,提供了软硬件配置方案,并给出了在某一换流站某一端口故障情况下的数据中转发送方案。满足工程应用,具有极大的工程推广价值。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.用于三端直流输电系统站间通讯的方法,其特征在于,所述三端直流输电系统包括第一换流站,第二换流站和第三换流站;
所述第一换流站包括第一站极1控制保护系统、第一站极2控制保护系统、交换机和通信机房;
所述第二换流站包括第二站极1控制保护系统、第二站极2控制保护系统、交换机和通信机房;
所述第三换流站包括第三站极1控制保护系统、第三站极2控制保护系统、交换机和通信机房;
各所述换流站与对应的各所述交换机连接,各所述交换机与对应的各通信机房连接;
所述各个站极控制保护系统间采用环网通讯方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述各个站极控制保护系统间采用环网通讯方式,包括:
为每个站每个极控制保护系统初始化两个物理网络端口分别为通讯端口X1和通讯端口X2,所述通讯端口X1和所述通讯端口X2配置同一网络段不同的网际互连协议IP地址。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在极性正常情况下,所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;
在极性反转情况下,所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极1控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X1与所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X2相互通讯;所述第一站极2控制保护系统的通讯端口X2与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X1相互通讯;所述第二站极1控制保护系统的通讯端口X1与所述第三站极2控制保护系统的通讯端口X2相互通讯。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对于每个换流站的每个极来说,其IP配置、端口号配置及通讯链路配置均保持独立并保持配置信息完全相同。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述每个换流站根据交换数据长度和对实时性要求的具体情况分别采用TCP/IP或UDP协议。
6.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述各个站极控制保护系统间采用环网通讯方式,还包括:
任一换流站发送给其他换流站的交互信息包括本站换流站的发送信息和其他换流站之间的交互信息;
对于三端直流输电系统中的任一换流站发送给其它两个换流站的交互数据信息包含两部分内容,其中数据的前半部分为与其正常通讯换流站交互信息,后半部分为从另一端口接收的另一换流站的交互信息;在三个站之间站间通讯均正常时,按照网络连接情况取本端口前半部分数据进行数据交互;在任两站之间站间通讯故障时,取另一端口接收的后半部分数据进行数据交互,保证站间通讯信息交互正常进行。
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