[实用新型]光电转换器及换流阀控制保护系统有效

专利信息
申请号: 201920864697.5 申请日: 2019-06-10
公开(公告)号: CN209963835U 公开(公告)日: 2020-01-17
发明(设计)人: 景兆杰;杨扬;赵正一;王强;耿要强;张琳琳;齐彦军;蔡常群;江龙;李建飞 申请(专利权)人: 许昌许继晶锐科技有限公司
主分类号: H02J13/00 分类号: H02J13/00;H02J3/36
代理公司: 41119 郑州睿信知识产权代理有限公司 代理人: 崔旭东
地址: 461000 河南*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 光电转换器 控制保护系统 直流控制保护系统 微处理器单元 换流阀 以太网通讯接口 信号传输回路 本实用新型 电信号接口 通讯可靠性 光电转换 控制方式 通讯接口 检测
【说明书】:

本实用新型涉及光电转换器及换流阀控制保护系统,换流阀控制保护系统包括阀冷控制保护系统、直流控制保护系统和光电转换器,光电转换器中的电信号接口包括PROFIBUS通讯接口和/或以太网通讯接口,而且,光电转换器中的控制部分包括微处理器单元和FPGA单元。该光电转换器的结构比较简单,接口比较少,在与直流控制保护系统和阀冷控制保护系统相连接时连接所用的接口比较少,相应地,就增大了通讯可靠性。而且,这种FPGA单元+微处理器单元的控制方式可以有效避免电信号易受干扰、信号传输回路无法检测等缺点,而且,还能够提升光电转换的效率。

技术领域

本实用新型涉及光电转换器及换流阀控制保护系统。

背景技术

高压直流输电系统用于远距离或超远距离输电,相对于传统的交流输电,具有更先进的技术以及更大的经济优势,适用场合包括远距离大功率输电、跨大区联网、海底电缆送电、不同频率或同频率非同期运行的交流系统之间的联络。换流阀冷却系统是高压直流输电系统换流站最为关键的辅助设备,其工作情况关系着直流输电系统的运行方式和运行情况。因此,在目前的高压直流输电系统中,换流阀冷却系统的重要状态信息如阀冷系统跳闸、就绪、冗余等开关量信号,以及进出阀温度、阀厅温度等模拟量信号,均以开关量、模拟量信号形式直接接入光电转换器,然后再通过电信号或者光信号连接到直流控制保护系统的通讯接口屏,如果直流控制保护系统接收到来自阀冷系统的跳闸信号,会直接导致直流控制保护系统停止运行,最终可能导致直流输电系统停止运行,因此阀冷控制保护系统和直流控制保护系统之间信号传输的可靠性非常重要。在换流站多年的运行中,很多故障经过原因分析后,证明上述方案存在很大的问题,因为开关量和模拟量信号传输均需要使用控制电缆,当一次设备出现过电压或感应电磁干扰或附近有大的谐波源时会导致信号异常。上述方案中,控制电缆的需求量大,这也将增加信号传输回路发生接地和断线的风险。当控制电缆出现断线时无法进行实时检测,增加运行风险。

申请公布号为CN106849352A的中国发明专利申请文件中公开了一种换流阀控制保护系统,包括阀冷控制保护系统、直流控制保护系统和光电转换器。该换流阀控制保护系统中的光电转换器的接口比较多,即与直流控制保护系统相连接的接口比较多,相应地,光电转换器的结构就比较复杂,那么,就会降低阀冷控制保护系统和直流控制保护系统与光电转换器之间的通讯可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光电转换器,用以解决现有的光电转换器的结构比较复杂的问题。本实用新型还提供两种换流阀控制保护系统,用以解决现有的换流阀控制保护系统中的光电转换器的结构比较复杂,造成换流阀控制保护系统的通讯可靠性较差的问题。

为实现上述目的,本实用新型的方案包括一种光电转换器,包括:

电信号接口,所述电信号接口包括PROFIBUS通讯接口和/或以太网通讯接口;

第一光纤收发接口;

光电转换单元;

FPGA单元;以及

微处理器单元,所述微处理器单元为非FPGA单元的微处理器;

所述电信号接口连接所述微处理器单元,所述微处理器单元与所述FPGA单元相连接,所述FPGA单元连接所述光电转换单元,所述光电转换单元的第一光信号传输端口连接所述第一光纤收发接口。

该光电转换器的结构比较简单,接口比较少。采用以太网通讯和/或PROFIBUS-DP通讯,不仅能够减少外接电缆数量,还有很强的抗干扰能力。而且,微处理器单元和FPGA单元各司其职,微处理器单元实现以太网通讯功能和/或PROFIBUS-DP通讯功能,能够提升以太网通讯和/或PROFIBUS-DP通讯的通讯效率以及可靠性,FPGA单元实现光纤通讯功能,能够提升光纤通讯效率以及可靠性,这种FPGA单元+微处理器单元的控制方式可以有效避免电信号易受干扰、信号传输回路无法检测等缺点,而且,能够提升光电转换的效率。

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