CN112557795A - 一种智能型柔性直流配网换流器检测装置 - Google Patents

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裴星宇
刘尧
肖立军
成国雄
李建标
杨锐雄
黄培专
邹国惠
王红星
程旭
蔡仲启
高仕龙
万新宇
吉攀攀
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Abstract

本发明提供一种智能型柔性直流配网换流器检测装置，包括数据采集模块，用于分别采集换流器的阀控系统和子模块的检测数据；数据处理模块，用于接收所述数据采集模块的传输的检测数据并处理；传输模块，用于传输所述数据处理模块处理后的数据；显示模块，与所述传输模块连接。本发明中数据采集模块实时采集电容电压、开关频率和阀控状态等信息上传给数据处理模块进行实时分析和处理，数据传输模块中的存储单元将检测数据进行记录，并且对历史检测数据进行数据维护。

Description

一种智能型柔性直流配网换流器检测装置
技术领域
本发明涉及换流器检测设备领域，更具体地，涉及一种智能型柔性直流配 网换流器检测装置。
背景技术
柔性直流配电技术可以提供高质量、多样化的用户供电服务，提升新能源 发电运行效率，满足分布式电源发展的需求。柔性直流配网工程现场尚无面向 柔性直流配网换流器的测试装置，影响工程后续长期稳定可靠运行。
目前技术手段中也有用于柔性直流断流器的检测装置，例如中国专利CN104659749A公开了一种柔性直流多电平换流器桥臂过流保护方法，在系统 不间断运行情况下减小故障电流影响，实现桥臂连接线和交流母线出现接地或 者相间故障时对阀的过流保护；但是其只能对换流器的电流和电压进行监测和 检测，无法全面地对柔性直流配网换流器的换流器电压、电流、换流阀子模块 电压、开关频率、阀控状态信息进行实时分析和处理。
发明内容
本发明为克服上述背景技术所述的无法全面地对柔性直流配网换流器的换 流器电压、电流、换流阀子模块电压、开关频率、阀控状态等信息进行实时分 析和处理的问题，提供一种智能型柔性直流配网换流器检测装置。本发明能够 对换流器电压、电流、换流阀子模块电压、开关频率、阀控状态信息进行实时 分析和处理，并且对历史检测数据进行数据维护。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能型柔性直流配 网换流器检测装置，包括：
数据采集模块，用于分别采集换流器的阀控系统和子模块的检测数据；
数据处理模块，用于接收所述数据采集模块的传输的检测数据并处理；
传输模块，用于传输所述数据处理模块处理后的数据；
显示模块，与所述传输模块连接。
进一步的，所述数据采集模块包括电容电压监测单元、开关频率监测单元 和阀控状态监测单元，所述电容电压监测单元、开关频率监测单元和阀控状态 监测单元分别与所述数据处理模块连接。
进一步的，所述数据处理模块包括通信接口、内置数据处理单元、存储单 元和内置数据传输接口，所述通信接口与所述数据采集模块连接，所述内置数 据处理单元与所述通信接口连接，所述存储单元与所述内置数据处理单元连接， 所述内置数据传输接口一端与内置数据处理单元连接、另一端与所述传输模块 连接。
进一步的，所述内置数据处理单元为ZYNQ7030型处理器。
进一步的，所述通信接口与所述数据采集模块通过光纤连接。
进一步的，所述ZYNQ7030型处理器集成了两个ARM Cortex-A9和一个高 密度可编程逻辑FPGA。
进一步的，所述ARM Cortex-A9通过AIX总线与所述FPGA连接。
进一步的，还包括手持终端，所述手持终端与所述传输模块通信连接。
优选的，所述手持终端为手机或者平板电脑。
进一步的，所述电容电压监测单元为电压传感器。
与现有技术相比，有益效果是：
1.本发明中数据采集模块实时采集电容电压、开关频率和阀控状态等信息 上传给数据处理模块进行实时分析和处理，数据传输模块中的存储单元将检测 数据进行记录，并且对历史检测数据进行数据维护。
2.本发明具有快速体检，专家远程诊断等功能，并具备人机交互界面及数 据记录及查询功能。
附图说明
图1是本发明的框架示意图。
图2为本发明中子模块开关频率算法的示意图。
图3为本发明中电压波动率算法的示意图。
图4为本发明中故障子模块检测算法。
图5为本发明中通信故障计数算法。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实 施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于 本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。 附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1所示，为一种智能型柔性直流配网换流器检测装置，包括：
数据采集模块，用于分别采集换流器的阀控系统和子模块的检测数据；
数据处理模块，用于接收所述数据采集模块的传输的检测数据并处理；
传输模块，用于传输所述数据处理模块处理后的数据；
显示模块，与所述传输模块连接。
所述数据采集模块包括电容电压监测单元、开关频率监测单元和阀控状态 监测单元，所述电容电压监测单元、开关频率监测单元和阀控状态监测单元分 别与所述数据处理模块连接；所述数据处理模块包括通信接口、内置数据处理 单元、存储单元和内置数据传输接口，所述通信接口与所述数据采集模块连接， 所述内置数据处理单元与所述通信接口连接，所述存储单元与所述内置数据处 理单元连接，所述内置数据传输接口一端与内置数据处理单元连接、另一端与 所述传输模块连接。所述通信接口与所述数据采集模块通过光纤连接，传输速 度为2.5G bit/s。
所述内置数据处理单元为ZYNQ7030型处理器；所述ZYNQ7030型处理器 集成了两个ARM Cortex-A9和一个高密度可编程逻辑FPGA；所述ARM Cortex-A9通过AIX总线与所述FPGA连接；片内集成的优势是ARM和FPGA 之间可通过高速AXI总线进行数据交换，极大提高了数据交互的速度，具有强 大的数据处理能力；还包括手持终端，所述手持终端与所述传输模块通信连接； 所述手持终端为手机或者平板电脑；所述电容电压监测单元为电压传感器。
换流器在有功调度、无功支撑、孤岛供电、负荷转供多种运行方式下母线 电压波动率、有功/无功稳态精度指标反映换流器整体运行性能；换流器运行模 式切换过程存在电压、电流暂态变化，换流器检测装置通过高密度的电气参量 采集及数据分析，实现换流器动态响应及超调指标准确测量；换流器在功率暂 升、母线电压暂降等运行条件换流器动态响应性能指标反映换流器暂态运行性 能；
为了实时监测换流器的电压、电流暂态变化，数据采集模块中，电容电压 监测单元实现换流器不同运行模式下直流电压电流、网侧电压电流的测量；内 置数据处理单元根据子模块控制器上传的电压数据，监测算法计算出在一定时 间内最大子模块电压以及最小子模块电压，然后将两者做差值计算，得出子模 块电压波动率，监测子模块电压的变化率，反映均压算法对某一子模块的具体 均压效果；
阀控状态监测单元监测换流器阀控系统运行模式、控制指令、桥臂电流方 向、主备信号、自检、报警和跳闸信号、故障子模块个数、极控指令、故障字 等信息，全面掌握换流器阀控系统运行特性和故障特性；
子模块的开关频率，是反映阀控控制功能的重要指标，对每个子模块的开 关频率统计可以反映当前换流阀的运行状态；子模块返回状态里IGBT的驱动 信号控制IGBT晶体管的开通、关断，开关频率监测单元通过比较两个控制周 期的IGBT驱动信号，内置数据处理单元可以计算出子模块的开关频率，如图2 所示，内置数据处理单元统计所有子模块电压波动，即当前监测时长内各个子 模块最大最小和平均电压，根据子模块控制器上传的电压数据，监测算法计算 出在一定时间内最大子模块电压以及最小子模块电压，然后将两者做差值计算， 得出子模块电压波动率，其算法如图3所示。
内置数据处理单元分别列出故障的子模块编号和各子模块故障的变化过 程，同时显示出变化过程中的子模块指令和IGBT状态，其算法如图4所示。 阀控状态监测单元还能监测子模块的上下行通信故障计数，内置数据处理单元 直接定位故障点，为检修人员提供参考；内置数据处理单元通过累加每个控制 周期的通信故障，可以计算出子模块的通信故障计数，其算法如图5所示；显 示模块用于对处理数据进行实时显示，方便运维人员实施了解换流器的状态， 另通过增加手持终端可以远程传输检测信息，方便专家远程诊断，方便对柔直 配电网换流站运行、维护，保障运行人员安全的重要工具。
本实施例中数据采集模块实时采集电容电压、开关频率和阀控状态等信息 上传给数据处理模块进行实时分析和处理，数据传输模块中的存储单元将检测 数据进行记录，并且对历史检测数据进行数据维护。本实施例具有快速体检， 专家远程诊断等功能，并具备人机交互界面及数据记录及查询功能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并 非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述 说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有 的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替 换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于分别采集换流器的阀控系统和子模块的检测数据；
数据处理模块，用于接收所述数据采集模块的传输的检测数据并处理；
传输模块，用于传输所述数据处理模块处理后的数据；
显示模块，与所述传输模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述数据采集模块包括电容电压监测单元、开关频率监测单元和阀控状态监测单元，所述电容电压监测单元、开关频率监测单元和阀控状态监测单元分别与所述数据处理模块连接。
3.根据权利要求1所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述数据处理模块包括通信接口、内置数据处理单元、存储单元和内置数据传输接口，所述通信接口与所述数据采集模块连接，所述内置数据处理单元与所述通信接口连接，所述存储单元与所述内置数据处理单元连接，所述内置数据传输接口一端与内置数据处理单元连接、另一端与所述传输模块连接。
4.根据权利要求1所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述内置数据处理单元为ZYNQ7030型处理器。
5.根据权利要求3所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述通信接口与所述数据采集模块通过光纤连接。
6.根据权利要求4所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述ZYNQ7030型处理器集成了两个ARM Cortex-A9和一个高密度可编程逻辑FPGA。
7.根据权利要求6所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述ARMCortex-A9通过AIX总线与所述FPGA连接。
8.根据权利要求1所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，还包括手持终端，所述手持终端与所述传输模块通信连接。
9.根据权利要求8所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述手持终端为手机或者平板电脑。
10.根据权利要求2所述的智能型柔性直流配网换流器检测装置，其特征在于，所述电容电压监测单元为电压传感器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098046A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统
CN114038266A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种柔性直流配电网仿真培训系统及其数据建模方法
CN115902604A (zh) * 2022-10-20 2023-04-04 国网湖北省电力有限公司直流公司 一种柔性直流输电换流阀子模块健康状态评估方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375746A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 国家电网公司 基于smc-vbc-vm的igbt换流阀阀控系统
CN110068758A (zh) * 2019-04-22 2019-07-30 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀监测诊断系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375746A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 国家电网公司 基于smc-vbc-vm的igbt换流阀阀控系统
CN110068758A (zh) * 2019-04-22 2019-07-30 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀监测诊断系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯敏等: "一种柔直换流阀及阀控运行状态智能监测方法", 《电力电子技术》 *
吉攀攀等: "柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统设计", 《电网与清洁能源》 *
胡四全等: "一种柔性直流输电阀控测试系统设计与实现", 《中国电力》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098046A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统
CN114038266A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种柔性直流配电网仿真培训系统及其数据建模方法
CN114038266B (zh) * 2021-11-26 2024-04-02 广东电网有限责任公司 一种柔性直流配电网仿真培训系统及其数据建模方法
CN115902604A (zh) * 2022-10-20 2023-04-04 国网湖北省电力有限公司直流公司 一种柔性直流输电换流阀子模块健康状态评估方法

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