CN113098046A - 一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，包括海上油田平台、直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站和远程管理平台，所述海上油田平台与所述直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站以及远程管理平台通信连接，所述直流换流阀监测站还与所述电网监测站、所述供电线路监测站电性连接。本发明利用海上油田平台接收直流换流阀监测站发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示，对直流换流阀的工作状态进行实时监测，还通过远程管理平台对直流换流阀的工作状态进行评估，评估结果未达到预期时，由预警模块进行预警，提醒工作人员对直流换流阀进行检修。

Description

一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统
技术领域
本发明涉及直流换流阀监测技术领域，具体是一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统。
背景技术
换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制，其价值约占换流站成套设备总价的22～25%。
换流阀的设计应用了电力电子技术、光控转换技术、高压技术、控制技术和均压技术、冷却技术、高压用绝缘材料的最新技术和研究成果，主要的技术难点在于：换流阀暂态仿真模型的建立；换流阀高电位整体屏蔽和屏蔽性能的研究；换流阀绝缘配合、局部放电水平的控制与抑制技术；换流阀关键器件的开发研制；换流阀阀冷却、光电转换技术、控制和均压技术的集成；换流阀 型式试验方法的研究。
换流阀在使用过程中，经常会面临状态监测及故障检修等问题。相比事故后检修、定期检修等检修方式，检修效率低，人力成本投入高。因此，实施设备的状态检修可提高检修效率。
因此，针对以上现状，迫切需要开发一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，包括海上油田平台、直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站和远程管理平台，所述海上油田平台与所述直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站以及远程管理平台通信连接，所述直流换流阀监测站还与所述电网监测站、所述供电线路监测站电性连接，其中：
所述直流换流阀监测站用于实时监测海上油田电力系统中直流换流阀的工作状态，获取工作状态参数，并将该工作状态参数放给海上油田平台；
所述海上油田平台用于接收直流换流阀监测站发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示。
作为本发明进一步的方案：所述直流换流阀监测站包括有若干直流换流阀工作状态监测模块，若干直流换流阀工作状态监测模块电性连接于同一个数据接收单元，所述数据接收单元于数据发送单元电性连接。
作为本发明进一步的方案：所述直流换流阀工作状态监测模块用于实时检测获取直流换流阀的工作状态参数，并将该工作状态参数发送给数据接收单元；所述数据接收单元用于接收直流换流阀工作状态监测模块发送的工作状态参数，并将该工作状态参数通过数据发送单元发送给海上油田平台。
作为本发明进一步的方案：所述直流换流阀监测站还包括有数据备份单元，所述数据发送单元与数据备份单元电性连接。
作为本发明进一步的方案：所述供电线路监测站包括有电网规划分析单元、电路布局查看单元和电缆质量查看单元。
作为本发明进一步的方案：所述电网规划分析单元、电路布局查看单元和电缆质量查看单元连接于同一个数据整理单元。
作为本发明进一步的方案：所述数据整理单元与数据输出单元电性连接，用于通过数据整理单元和数据输出单元梳理和输出数据。
作为本发明进一步的方案：所述远程管理平台包括有数据传输模块、数据分析模块和显示模块。
作为本发明进一步的方案：所述数据分析模块的数据输入端与所述数据传输模块电性连接，数据分析模块的数据输出端与显示模块电性连接，所述数据传输模块与海上油田平台通信连接。
作为本发明进一步的方案：所述远程管理平台还包括有预警模块，所述预警模块与所述数据分析模块电性连接，所述数据分析模块对工作状态参数进行数据分析后得到直流换流阀的工作状态评估结果，评估结果未达到预期时，由预警模块进行预警，提醒工作人员对直流换流阀进行检修。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过直流换流阀监测站实时监测海上油田电力系统中直流换流阀的工作状态，获取工作状态参数，并将该工作状态参数放给海上油田平台，利用海上油田平台接收直流换流阀监测站发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示，对直流换流阀的工作状态进行实时监测，还通过远程管理平台对直流换流阀的工作状态进行评估，评估结果未达到预期时，由预警模块进行预警，提醒工作人员对直流换流阀进行检修。
附图说明
图1为海上岸电柔性直流换流阀监视系统的结构框图。
图2为海上岸电柔性直流换流阀监视系统中直流换流阀监测站的结构框图。
图3为海上岸电柔性直流换流阀监视系统中直流换流阀工作状态监测模块的结构框图。
图4为海上岸电柔性直流换流阀监视系统中供电线路监测站的结构框图。
图5为海上岸电柔性直流换流阀监视系统中远程管理平台的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，包括海上油田平台1、直流换流阀监测站2、电网监测站3、供电线路监测站4和远程管理平台5，所述海上油田平台1与所述直流换流阀监测站2、电网监测站3、供电线路监测站4以及远程管理平台5通信连接，所述直流换流阀监测站2还与所述电网监测站3、所述供电线路监测站4电性连接，其中：
所述直流换流阀监测站2用于实时监测海上油田电力系统中直流换流阀的工作状态，获取工作状态参数，并将该工作状态参数放给海上油田平台1；
所述海上油田平台1用于接收直流换流阀监测站2发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示；
在本发明实施例中，需要说明的是，在直流换流阀接入海上油田电力系统后，海上油田电力系统的电网工作状态同样需要监测，同样的，连接直流换流阀于海上油田电力系统的电缆以及连接直流换流阀的电缆也需要监测。
在本发明又一实施例中，所述直流换流阀监测站2包括有若干直流换流阀工作状态监测模块201，若干直流换流阀工作状态监测模块201电性连接于同一个数据接收单元202，所述数据接收单元202于数据发送单元203电性连接，其中：
所述直流换流阀工作状态监测模块201用于实时检测获取直流换流阀的工作状态参数，并将该工作状态参数发送给数据接收单元202；
所述数据接收单元202用于接收直流换流阀工作状态监测模块201发送的工作状态参数，并将该工作状态参数通过数据发送单元203发送给海上油田平台1；
进一步的，在本发明实施例中，所述直流换流阀监测站2还包括有数据备份单元204，所述数据发送单元203与数据备份单元204电性连接，用于将接收得到的直流换流阀工作状态参数发给数据备份单元204进行数据存储；
再进一步的，再本发明实施例中，所述直流换流阀工作状态监测模块201包括温度监测单元214、功率监测单元215、晶闸管监测单元211、电容监测单元212和电阻监测单元213，直流换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部件组成，其中，晶闸管是换流阀的核心部件，通过对直流换流阀的组件直接进行监测，提高直流换流阀监测数据的全面可靠性，同时提高直流换流阀监测的精确度，同时对直流换流阀的温度和功率进行监测，从而对直流换流阀的工作状态进行直观了解。
在本发明又一实施例中，所述供电线路监测站4包括有电网规划分析单元401、电路布局查看单元402和电缆质量查看单元403，所述电网规划分析单元401、电路布局查看单元402和电缆质量查看单元403连接于同一个数据整理单元404，所述数据整理单元404与数据输出单元405电性连接，用于通过数据整理单元404和数据输出单元405梳理和输出数据，需要说明的是，直流换流阀接入海上油田电力系统必然会改变原有的供配电线路布局，同时线路布局的是否合理也会影响直流换流阀的使用，因此，对供电线路的监测是必要的。
实施例2
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，包括海上油田平台1、直流换流阀监测站2、电网监测站3、供电线路监测站4和远程管理平台5，所述海上油田平台1与所述直流换流阀监测站2、电网监测站3、供电线路监测站4以及远程管理平台5通信连接，所述直流换流阀监测站2还与所述电网监测站3、所述供电线路监测站4电性连接，其中：
所述直流换流阀监测站2用于实时监测海上油田电力系统中直流换流阀的工作状态，获取工作状态参数，并将该工作状态参数放给海上油田平台1；
所述海上油田平台1用于接收直流换流阀监测站2发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示；
在本发明实施例中，需要说明的是，在直流换流阀接入海上油田电力系统后，海上油田电力系统的电网工作状态同样需要监测，同样的，连接直流换流阀于海上油田电力系统的电缆以及连接直流换流阀的电缆也需要监测。
在本发明又一实施例中，所述直流换流阀监测站2包括有若干直流换流阀工作状态监测模块201，若干直流换流阀工作状态监测模块201电性连接于同一个数据接收单元202，所述数据接收单元202于数据发送单元203电性连接，其中：
所述直流换流阀工作状态监测模块201用于实时检测获取直流换流阀的工作状态参数，并将该工作状态参数发送给数据接收单元202；
所述数据接收单元202用于接收直流换流阀工作状态监测模块201发送的工作状态参数，并将该工作状态参数通过数据发送单元203发送给海上油田平台1；
进一步的，在本发明实施例中，所述直流换流阀监测站2还包括有数据备份单元204，所述数据发送单元203与数据备份单元204电性连接，用于将接收得到的直流换流阀工作状态参数发给数据备份单元204进行数据存储；
再进一步的，再本发明实施例中，所述直流换流阀工作状态监测模块201包括温度监测单元214、功率监测单元215、晶闸管监测单元211、电容监测单元212和电阻监测单元213，直流换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部件组成，其中，晶闸管是换流阀的核心部件，通过对直流换流阀的组件直接进行监测，提高直流换流阀监测数据的全面可靠性，同时提高直流换流阀监测的精确度，同时对直流换流阀的温度和功率进行监测，从而对直流换流阀的工作状态进行直观了解。
在本发明又一实施例中，所述供电线路监测站4包括有电网规划分析单元401、电路布局查看单元402和电缆质量查看单元403，所述电网规划分析单元401、电路布局查看单元402和电缆质量查看单元403连接于同一个数据整理单元404，所述数据整理单元404与数据输出单元405电性连接，用于通过数据整理单元404和数据输出单元405梳理和输出数据，需要说明的是，直流换流阀接入海上油田电力系统必然会改变原有的供配电线路布局，同时线路布局的是否合理也会影响直流换流阀的使用，因此，对供电线路的监测是必要的。
请参阅图5，本实施例与实施例1的不同之处在于：
在本发明实施例中，所述远程管理平台5包括有数据传输模块501、数据分析模块502和显示模块503，所述数据分析模块502的数据输入端与所述数据传输模块501电性连接，数据分析模块502的数据输出端与显示模块503电性连接，所述数据传输模块501与海上油田平台1通信连接，所述海上油田平台1对直流换流阀监测站2发送的工作状态参数进行数据处理和显示后将该工作状态参数发送给数据传输模块501，数据传输模块501接收该工作状态参数后发送给数据分析模块502，由数据分析模块502进行数据分析，并发送给显示模块503进行显示；
在本发明又一实施例中，所述远程管理平台5还包括有预警模块504，所述预警模块504与所述数据分析模块502电性连接，所述数据分析模块502对工作状态参数进行数据分析后得到直流换流阀的工作状态评估结果，评估结果未达到预期时，由预警模块504进行预警，提醒工作人员对直流换流阀进行检修。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，包括海上油田平台、直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站和远程管理平台，所述海上油田平台与所述直流换流阀监测站、电网监测站、供电线路监测站以及远程管理平台通信连接，所述直流换流阀监测站还与所述电网监测站、所述供电线路监测站电性连接，其中：
所述直流换流阀监测站用于实时监测海上油田电力系统中直流换流阀的工作状态，获取工作状态参数，并将该工作状态参数放给海上油田平台；
所述海上油田平台用于接收直流换流阀监测站发送的工作状态参数，对该工作状态参数进行数据处理和显示，并向监测人员进行展示。
2.根据权利要求1所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述直流换流阀监测站包括有若干直流换流阀工作状态监测模块，若干直流换流阀工作状态监测模块电性连接于同一个数据接收单元，所述数据接收单元于数据发送单元电性连接。
3.根据权利要求2所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述直流换流阀工作状态监测模块用于实时检测获取直流换流阀的工作状态参数，并将该工作状态参数发送给数据接收单元；所述数据接收单元用于接收直流换流阀工作状态监测模块发送的工作状态参数，并将该工作状态参数通过数据发送单元发送给海上油田平台。
4.根据权利要求1所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述直流换流阀监测站还包括有数据备份单元，所述数据发送单元与数据备份单元电性连接。
5.根据权利要求1所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述供电线路监测站包括有电网规划分析单元、电路布局查看单元和电缆质量查看单元。
6.根据权利要求5所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述电网规划分析单元、电路布局查看单元和电缆质量查看单元连接于同一个数据整理单元。
7.根据权利要求6所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述数据整理单元与数据输出单元电性连接，用于通过数据整理单元和数据输出单元梳理和输出数据。
8.根据权利要求1-7任一所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述远程管理平台包括有数据传输模块、数据分析模块和显示模块。
9.根据权利要求8所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述数据分析模块的数据输入端与所述数据传输模块电性连接，数据分析模块的数据输出端与显示模块电性连接，所述数据传输模块与海上油田平台通信连接。
10.根据权利要求9所述的海上岸电柔性直流换流阀监视系统，其特征在于，所述远程管理平台还包括有预警模块，所述预警模块与所述数据分析模块电性连接，所述数据分析模块对工作状态参数进行数据分析后得到直流换流阀的工作状态评估结果，评估结果未达到预期时，由预警模块进行预警，提醒工作人员对直流换流阀进行检修。
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