[发明专利]一种换流阀系统

说明书

本发明涉及一种换流阀系统，属于高压柔性直流输电技术领域。本发明将换流阀子模块进行了分组，每组包括了两个换流阀子模块，且两个换流阀子模块之间通信连接，使每组换流阀子模块与阀控系统之间形成环形网，每组中的一个换流阀子模块将自身状态信息直接发送给阀控系统的同时，还通过该组中另一个换流阀子模块转发至阀控系统，使得阀控系统能够收到两份换流阀子模块状态信息，实现了对换流阀子模块状态监控的冗余设置，保证了传输的可靠性，进而提高了阀控系统运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种换流阀系统，属于高压柔性直流输电技术领域。

背景技术

高压柔性直流输电换流阀系统是用于交直流变换技术的最重要设备，一般采用多电平模块化技术，由于大功率电力电子器件受其电气特性的限制，当直流输电系统电压等级很高时，就需要将许多子模块串联起来组成换流阀的单个桥臂。目前的设计策略是将阀控系统与每个换流阀子模块直接通讯连接，而子模块间是没有直接通讯的。在工程项目中，换流阀控制系统所在二次设备控制室离换流阀子模块本体距离较远，这就要求大批量且远距离的的光纤与每个子模块进行连接通讯按照目前的通讯设计策略，阀控系统与换流阀子模块间的通信为单一的收发通道连接，如果任一光纤通道出现故障，会造成阀控与子模块间通信故障，导致子模块不可用，降低了系统运行的可靠性。

为提高可靠性，有人提出了在各换流阀子模块之间增加通信的方案，例如授权公告号为CN206673825U的中国专利文件，该专利文件公开了一种用户模块化多电平换流桥臂功率模块的光纤通信接口电路，每个换流阀子模块都配置有三条通信链路，其中一条通信链路是用于和阀控系统连接，另外两条通信链路分别用于连接两边相邻的功率模块。上述方案虽然能够解决单一收发通道导致的可靠性低的问题，但是由于各相邻换流阀子模块都需要通信连接，导致通信成本高，且只有换流阀子模块与阀控系统的通讯发生异常时，才进行通信的切换，容易因为通信通道切换不及时，影响换流阀的正常运行，降低了可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种换流阀系统，以解决目前换流阀系统可靠性低、通讯成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种换流阀系统，一种换流阀系统，包括阀控系统和N个换流阀子模块，阀控系统与各换流阀子模块通讯连接，N个换流阀子模块中至少有两个被分成两两一组，被分成一组的两个换流阀子模块通讯连接，各组换流阀子模块均与阀控系统形成环形网，每组中各换流阀子模块将自身状态信息直接传输给阀控系统的同时，还通过该组中的另一换流阀子模块转发给阀控系统。

本发明将换流阀子模块进行了分组，每组包括了两个换流阀子模块，且两个换流阀子模块之间通信连接，使每组换流阀子模块与阀控系统之间形成环形网，每组中的一个换流阀子模块将自身状态信息直接发送给阀控系统的同时，还通过该组中另一个换流阀子模块转发至阀控系统，使得阀控系统能够收到两份换流阀子模块状态信息，实现了对换流阀子模块状态监控的冗余设置，保证了传输的可靠性，进而提高了阀控系统运行的可靠性。

为进一步地提高传输可靠性，实现阀控系统对换流阀子模块下发控制指令的冗余设置，每组中各换流阀子模块直接从阀控系统接收自身的控制指令的同时，还接收通过该组中的另一换流阀子模块转发的阀控系统的控制指令。

为保证换流阀各个子模块传输的可靠性，N个换流阀子模块都被分成两两一组，共形成N/2组。

进一步地，为方便通信连接，被分成一组的两个换流阀子模块为相邻子模块。

进一步地，为提高通信速率及防止电力系统干扰，被分成一组的两个换流阀子模块之间采用光纤连接，各换流阀子模块与阀控系统均采用光纤连接。

进一步地，所述阀控系统通过阀控子模块接口板与各换流阀子模块通信连接。

为保证控制指令接收的及时性和准确性，当被分成一组两个换流阀子模块中一个换流阀子模块与阀控系统之间的下行通信异常时，则选取另一换流阀子模块转发的阀控系统的控制指令。