[发明专利]一种新型的直流换流阀阀基电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的电力电子直流输电领域，具体涉及一种直流换流阀阀 基电子设备。

背景技术

阀基电子设备(VBE)是控制保护系统和换流阀的接口设备，主要用于完成阀 的触发、监视和保护。每当控制保护系统下发阀的触发命令时，VBE就根据该 命令触发换流阀。

在传统的设计中，每个阀的触发命令通过一根光纤传输至VBE，因此，12 个阀至少

需要12根光纤来完成触发命令的传输，若要校验VBE收到的命令是否正确，则 还需另12

根光纤将校验信息反送回控制保护系统。考虑双冗余设计，触发命令的传输和校 验共需48根光纤，因此，接口方式比较复杂。

在传统的设计中，VBE和GU之间采用单脉冲或脉冲宽度来表示不同的信 息。这样的方式抗干扰能力较差，而且，能够表示的信息非常有限。

晶闸管耐受电压的能力受结温的影响较大，但是，在传统的设计中，保护触 发的门槛值是一个固定数值。这样的设计无疑降低了保护的合理性；在某些情况 下，晶闸管结温较高，实际电压耐受能力很低，但由于晶闸管电压尚未达到门槛 值，保护触发拒动，晶闸管将可能被击穿；而在另外一些情况下，晶闸管结温较 低，实际电压耐受能力较高，由于晶闸管电压已经达到了保护触发的门槛值，保 护触发动作，最终可能导致直流输电系统整极停运。

直流输电工程对可靠性的要求非常高，因此，控制保护系统、阀基电子设备 均采用双冗余设计。在传统的设计方案中，VBE和GU之间使用简单的触发编 码实现通信。在传统的设计中，接到控制保护系统的触发命令后，VBE通常需 要专门的接口单元来将触发命令信号在内部进行分配。

与其它同类设备相比，该阀基电子设备的主要创新点总结如下：

首先，在VBE内部加入了针对晶闸管结温的逻辑处理能力。这项设计使控 制保护系统计算得到的结温能够实时地、正确地发送给对应的门极电子单元。这 项功能将使门极电子单元及时得到晶闸管的结温信息，从而随温度自适应地调整 保护性触发的动作阈值。

其次，采用异步串行编码的方式来完成控制保护系统和VBE之间、门极电 子单元(GU)和VBE之间的通讯，单个数据处理通道的触发命令、结温值仅需要 2根光纤来传输，这就大大降低了光纤数目，增加了控制保护系统和VBE之间 单根光纤传输的信息量，也使通信信息的校验成为可能，大大增强了通讯功能的 抗干扰能力，同时，增加了单根光纤所传输的信息量。

第三，本发明的VBE采用异步串行编码来完成VBE和GU之间的通信，这 样，触发编码不仅可以表示晶闸管触发与否的信息，还可以表示晶闸管结温，回 检编码则可以将晶闸管是否承受负压、晶闸管是否成功触发、各项保护性触发是 否动作等详细信息返回VBE。串行的编码中还可以加入校验位，以便接收端对 接收到的编码进行校验，将增加通讯的抗干扰能力。控制保护系统发送至VBE 的触发命令及晶闸管结温编码如图4、5所示，VBE发送至GU的触发编码如图 7所示，GU返回VBE的回检编码如图8所示。

最后，本发明在每个光控机箱中加入了中继元件，这就使触发命令和晶闸管 结温能够通过链式结构在各光控机箱之间传输，如图6所示。这样的设计省略了 专门的接口单元，简化了触发命令(及晶闸管结温)在VBE内部的传输过程。 采用链式结构在各光控机箱之间传输控制保护系统下达的触发命令和晶闸管结 温，这就使得控制保护系统发送的信息只要送至一个光控制机箱，就可以同时被 其它光控机箱使用，简化了触发命令和晶闸管结温在VBE内部的传输过程。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种直流换流阀阀基电子设备 (简称阀基电子设备)，降低了设备中的光纤数目，增加了控制保护系统和阀基电 子设备之间单根光纤传输的信息量，也使通信信息的校验成为可能，大大增强了 通讯功能的抗干扰能力，简化了触发命令和晶闸管结温在阀基电子设备内部的传 输过程。