[发明专利]一种高压直流输电系统中换流阀触发脉冲的诊断方法

说明书

本发明涉及一种高压直流输电系统中换流阀触发脉冲的诊断方法，该方法为：实时检测换流阀触发脉冲，根据触发脉冲的触发时刻、各个触发脉冲之间的关系以及触发脉冲和换流阀各桥臂的对应关系，控制外围模拟电路输出一路与实际工作中各换流阀桥臂导通顺序相同且与实际触发脉冲的相位和速度一致的脉冲信号，根据输出的脉冲信号判断换流阀触发脉冲的运行情况。本发明的方法可以作为实际工程中触发脉冲的诊断手段，对于工程中故障分析非常有用。

技术领域

本发明涉及一种高压直流输电系统中换流阀触发脉冲的诊断方法。

背景技术

换流阀是直流输电系统的关键设备，其主要功能就是实现交流到直流，直流到交流的变换。换流阀的运行情况与整个直流输电系统各方面的技术性能密切相关。因此换流阀的可靠控制是整个直流输电工程的核心技术，我们将这个可以控制可控硅阀导通的信号称为触发脉冲。本发明研究的就是如何诊断该触发脉冲的实际运行情况。

首先对控制换流阀导通的触发脉冲进行简要描述。直流输电工程中换流阀的接线方式很多，对于传统的12脉动阀，其中一种接线方式如图1所示，图中三相换流阀中的6个阀臂(以Y桥为例)按正常开通的次序编号，为了分析方便和便于记忆，阀1(Y1)，阀3(Y3)，阀5(Y5)依次构成上桥臂，阀4(Y4)，阀6(Y6)，阀2(Y2)构成下桥臂。对于12脉动的换流阀，触发脉冲的点火间隔(工频50Hz时)为30度，每个触发脉冲对应控制一个换流阀桥臂。12脉动换流阀的导通顺序如图2所示，根据该顺序图，直流输电控制系统产生相应的12路触发脉冲，触发脉冲波形图如图3所示。

实际工程中，直流输电控制系统产生的12个触发脉冲以硬接点的形式发送到阀控单元，每个触发脉冲都占用一个硬接点通道，12个脉冲就占用共计12个硬接点通道。正常运行时，12个触发脉冲之间必须为等间距出现，且要严格按照图2所示的顺序正确导通，该特性是直流输电可靠运行的一个关键指标，必须进行实时监测诊断。

鉴于触发脉冲的重要性，直流输电系统要求必须具备诊断该触发脉冲运行情况的功能。

发明内容

本发明提供了一种高压直流输电系统中换流阀触发脉冲的诊断方法，旨在解决如何诊断该触发脉冲的实际运行情况的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的高压直流输电系统中换流阀触发脉冲的诊断方法包括：实时检测换流阀触发脉冲，根据触发脉冲的触发时刻、各个触发脉冲之间的关系以及触发脉冲和换流阀各桥臂的对应关系，控制外围模拟电路输出一路与实际工作中各换流阀桥臂导通顺序相同且与实际触发脉冲的相位和速度一致的脉冲信号，根据输出的脉冲信号判断换流阀触发脉冲的运行情况。

按照实际工作中各换流阀桥臂导通顺序，外围模拟电路输出的脉冲信号的幅值依次降低。

按照实际工作中各换流阀桥臂导通顺序，外围模拟电路依次间隔输出正向脉冲信号和负向脉冲信号。

该方法是采用FPGA及外围模拟电路实现的。

本发明的有益效果是：本发明根据触发脉冲的输出特点，通过FPGA+模拟量输出的方式，将12个数字量触发脉冲转换为单一路的模拟量信号输出，且输出的信号完全符合触发脉冲的特性，也就是速度以及相位特性完全和触发脉冲保持一致，这样才可以确保直流输电工程中，可以随时通过监测该信号来诊断触发脉冲的运行情况，进一步分析当前直流输电系统的运行工况及各种故障的诊断。本发明的方法可以作为实际工程中触发脉冲的诊断手段，对于工程中故障分析非常有用。

附图说明

图1为直流输电换流变接线图；

图2为换流阀各桥臂导通顺序图；

图3为触发脉冲波形图及对应的模拟输出脉冲信号；

图4为竖琴脉冲丢失录波图。

具体实施方式