[发明专利]一种融冰装置全功率试验控制装置和方法

说明书

本发明公开了一种融冰装置全功率试验控制装置和方法，包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。本发明能晶闸管融冰装置运行时带来的无功损耗和产生的谐波，同时将直流侧的有功功率逆变回馈给交流系统，大大降低系统电流的幅值，减小对于试验电源的容量的需求，节约大量电能的目的。

技术领域

本发明属于直流融冰设备技术领域，具体涉及一种融冰装置全功率试验控制装置和方法。

背景技术

目前，由于输电线路结冰而造成输电线断线和倒塔、倒杆的事故时有发生，输电线路断线和倒塔事故严重影响了电网的安全运行，造成大面积停电事故。为防止这类事故的发生，必须及时将导线上的结冰和积雪化掉，目前主要采取机械（振动）式、电热式两大类的融冰方法。机械（振动）式融冰，即采用振动导线的方法使冰雪脱落，其特点是简单操作，无需浪费电能，但其缺点是必须逐档进行，速度慢，而且在地面结冰和积雪严重的情况下，往往因为交通问题而不能到达高山上的输电线路而无法进行操作。电热式融冰技术，即利用将线路末端短路而产生的大电流将导线加热而达到融冰的目的，和机械（振动）式融冰方法相比，电热式融冰技术的优点是融冰速度较快，不受路面结冰和积雪的影响，但需耗费一定的电能和配置相关的配套装置。现在普遍采用电热式融冰技术有交流大电流融冰技术和直流大电流融冰技术。由于直流晶闸管大电流融冰技术的具有融冰电源容量小、融冰电流平滑可调、融冰时对系统冲击很小等优点得到电力系统的广泛应用。

我国现有的直流融冰装置每年在入冬时均要进行带输电线路的融冰演练以确保设备的正常工作，该演练带来几个严重问题：1）由于演练时需要停运输电线路，降低了电网的安全可靠性；2）为了检测设备，系统需要提供匹配装置容量的电源，（电压10kV以上，同时至少需要提供上千安培的电流），3）每次试验都造成了大量的电能浪费（每次带线路演练均要消耗几万到几十万度以上的电能）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种融冰装置全功率试验控制装置和方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种融冰装置全功率试验控制装置，包括主控制器、三个桥臂控制器、远方终端、就地触摸屏和交换机，主控制器和桥臂控制器均包括相互连接的RT实时处理器和FPGA控制器，主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器连接到交换机，交换机连接到远方终端和就地触摸屏，主控制器的FPGA控制器分别与三个桥臂控制器进行连接；三个桥臂控制器分别连接到A相MMC功率单元模块、B相MMC功率单元模块和C三相MMC功率单元模块，桥臂控制器用于采集每个功率模块单元的直流电压、工作温度及工作保护告警状态。

优选的，上述主控制器的RT实时处理器和三个桥臂控制器的RT实时处理器通过光纤或网线连接到交换机。

优选的，上述远方终端和就地触摸屏通过光纤或网线与主控制器相连接。

优选的，上述主控制器的FPGA控制器通过高速并口线与三个桥臂控制器连接。

优选的，上述每个桥臂控制器与96个功率单元模块，每个桥臂控制器通过接收和发送两根光纤和MMC的每个功率单元模块连接。

一种融冰装置全功率试验控制装置的试验方法，该方法为：主控制通过外部CT和PT互感器对应采集系统电压、系统电流、直流电压、直流电流，以及通过开关量输入采集开关位置型号及各种保护告警输入信号，经过主控制器的RT实时处理器和FPGA控制器进行调理计算之后，根据融冰装置全功率试验控制装置控制处理后输出参考电压信号，发送给桥臂控制器，三个桥臂控制器，分别通过光纤控制每个功率单元模块的开通关断，从而调节MMC的交流输出和直流输出。