【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压直流输电，具体涉及一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置及方法。
技术介绍
1、目前，基于晶闸管和igbt(insulate-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)器件混联的可控换相换流器已成功实现工程应用，该换流器中每个桥臂均由主支路和辅助支路并联组成，两条支路均由晶闸管阀和igbt阀串联组成，通过对主支路和辅助支路中半导体器件的合理控制，在换流阀换相开始后导通辅助支路，关断主支路低压igbt阀，将电流转移至辅助支路，促使主支路晶闸管阀承受反压；待主支路晶闸管阀完成恢复后，关断辅助支路igbt阀，电流转移至igbt阀避雷器，增强换相电压，成功完成桥臂间换相，避免换相失败发生。
2、由于可控换相换流阀拓扑结构特殊，换流阀各桥臂单元触发回报信号、相关耦合的电气参数复杂，需要监视及处理的故障和状态信息更为多样化，目前常规高压直流输电系统阀基监视设备、柔性直流输电系统阀基控制设备无法满足可控换相换流阀的监视需求，因此，现有技术中存在现有监视设备难以满足可控换相换流阀监视需求的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置及方法，以解决现有监视设备难以满足可控换相换流阀监视需求的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置，该装置应用于可控换相换流阀，可控换相换流阀包括阀基控制设备以及换流阀，阀基控制设备包括多个触发监测模块，多个触发监测模块与换流阀连
3、在本专利技术实施例中，利用互为冗余备用的两个通信管理单元和两个录波单元连接可控换相换流阀和上位机，实现了对换流阀及阀基控制设备的多种运行信息进行采集的目的，通信管理单元生成事件记录、录波单元生成录波文件，实现了对大规模信息量的收集处理，最后由上位机接收多种运行信息、事件记录以及录波文件，达到了对可控换相换流阀进行高效、可靠监视的效果，从而解决了现有监视设备难以满足可控换相换流阀监视需求的问题。
4、在一种可选的实施方式中，上位机包括：工作站、互为冗余备用的第一服务器和第二服务器以及互为冗余备用的第一交换机和第二交换机；工作站、第一服务器、第二服务器、任一录波单元以及任一通信管理单元分别与互为冗余备用的第一交换机和第二交换机连接，任一服务器用于通过互为冗余备用的第一交换机和第二交换机接收任一录波单元以及任一通信管理单元上送的事件记录以及录波文件，对事件记录以及录波文件进行存储，基于事件记录以及录波文件对可控换相换流阀进行监测、管理、故障分析以及对换流阀和阀基控制设备进行控制指令下发，工作站用于为第一服务器和第二服务器提供显示操作界面。
5、在本专利技术实施例中，通过对上位机包括的服务器和交换机进行冗余设计，并通过工作站为可控换相换流阀状态监视提供显示操作界面，达到了进一步提高阀基监视装置可靠性和便捷性的效果。
6、在一种可选的实施方式中，可控换相换流阀还包括极控制保护系统，换流阀包括多条支路、避雷器以及漏水检测计，任一条支路包括晶闸管阀和igbt阀，多种运行信息包括：阀基控制设备信息、换流阀电压电流信息、避雷器动作信息、漏水检测计信息、极控制保护系统与阀基控制设备通信接口信号、晶闸管阀和igbt阀对应的触发信息、运行状态信息以及故障状态信息。
7、在本专利技术实施例中，根据可控换相换流阀的拓扑结构，采集可控换相换流阀的阀基控制设备、换流阀支路、避雷器以及漏水检测计对应的多种运行信息，实现了对录波文件多样化、定制化监控的目的。
8、在一种可选的实施方式中，任一录波单元以及任一通信管理单元分别接入gps网络获取录波时刻以及时标，任一录波单元还用于根据多种运行信息以及录波时刻生成录波文件，任一通信管理单元还用于获取阀基控制设备的状态变位信息，基于gps网络为状态变位信息打入时标生成事件记录。
9、在本专利技术实施例中，通过生成事件记录以及录波文件，实现了对可控换相换流阀进行异常追溯以及故障分析的目的。
10、在一种可选的实施方式中，任一录波单元包括：核心板、第一电源板、第二电源板、多个接口板、背板以及背板差分信号总线，第一电源板以及第二电源板通过背板为核心板以及多个接口板供电，多个接口板用于采集多种运行信息，核心板通过背板差分信号总线与多个接口板进行通信，用于接收多种运行信息，生成多种运行信息对应的录波文件以及将录波文件上送至上位机。
11、在本专利技术实施例中，由于任一录波单元具有多个接口板，可采集可控换相换流阀的多种运行信息，实现了满足可控换相换流阀多样化监视需求以及提高阀基监视装置可拓展性的目的。
12、在一种可选的实施方式中，核心板包括：gps接口、以太网接口、usb扩展接口以及uart接口；gps接口用于为任一录波单元提供时钟信号，任一录波单元通过以太网接口与上位机进行通信，usb扩展接口用于外接存储器，uart接口用于与第三方装置进行通信互联以及调试信息的打印测试。
13、在本专利技术实施例中，任一录波单元的核心板包括多种接口，可用于实现通信、对时、存储、测试等多种功能，达到了进一步提高阀基监视装置可拓展性和实用性的目的。
14、第二方面，本专利技术提供了一种录波单元录波触发方法，应用于上述第一方面或其对应的任一实施方式的任一录波单元，该方法包括：根据阀基控制设备发送的第一信号启动外部录波；或者，根据阀基控制设备发送的第二信号启动接口信号故障录波；或者，根据上位机下发的第三信号启动手动录波。
15、在本专利技术实施例中，由于录波单元具有多种录波触发(启动)方法，达到了提高录波单元在不同场景下的适用性的目的。
16、在一种可选的实施方式中，根据阀基控制设备发送的第一信号启动外部录波，包括：接收阀基控制设备持续发送的第一信号；当第一信号为第一预设频率信号时，在预设录波触发条件下启动外部录波；当第一信号为第二预设频率信号时，在预设录波触发条件下不启动外部录波；当第一信号非第一预设频率信号或第二预设频率信号时，生成通道通信故障信息。
17、在本专利技术实施例中，通过接收阀基控制设备持续发送的第一信号，实现了启动外部录波以及检测通道通信故障的目的。
18、在一种可选的实施方式中，根据阀基控制设备发送的第二信号启动接口信号故障录波，包括：接收阀基控制设备发送的第二信号；根据第二信号的变位时刻或第二信号的预设组合逻辑条件启动接口信号故障本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述装置应用于可控换相换流阀，所述可控换相换流阀包括阀基控制设备以及换流阀，所述阀基控制设备包括多个触发监测模块，所述多个触发监测模块与所述换流阀连接，所述装置包括：上位机以及下位机，所述下位机包括：互为冗余备用的第一录波单元和第二录波单元以及互为冗余备用的第一通信管理单元和第二通信管理单元；
2.根据权利要求1所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述上位机包括：工作站、互为冗余备用的第一服务器和第二服务器以及互为冗余备用的第一交换机和第二交换机；
3.根据权利要求1或2所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述可控换相换流阀还包括极控制保护系统，所述换流阀包括多条支路、避雷器以及漏水检测计，任一条支路包括晶闸管阀和IGBT阀，多种运行信息包括：阀基控制设备信息、换流阀电压电流信息、避雷器动作信息、漏水检测计信息、极控制保护系统与阀基控制设备通信接口信号、晶闸管阀和IGBT阀对应的触发信息、运行状态信息以及故障状态信息。
4.根据权利要求1所述的用于可控换相换流
5.根据权利要求1所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，任一录波单元包括：核心板、第一电源板、第二电源板、多个接口板、背板以及背板差分信号总线，第一电源板以及第二电源板通过背板为所述核心板以及所述多个接口板供电，多个接口板用于采集多种运行信息，所述核心板通过所述背板差分信号总线与所述多个接口板进行通信，用于接收多种运行信息，生成多种运行信息对应的录波文件以及将所述录波文件上送至上位机。
6.根据权利要求5所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述核心板包括：GPS接口、以太网接口、USB扩展接口以及Uart接口；
7.一种录波单元录波触发方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的任一录波单元，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的录波单元录波触发方法，其特征在于，所述根据阀基控制设备发送的第一信号启动外部录波，包括：
9.根据权利要求7所述的录波单元录波触发方法，其特征在于，所述根据阀基控制设备发送的第二信号启动接口信号故障录波，包括：
10.根据权利要求7所述的录波单元录波触发方法，其特征在于，所述根据上位机下发的第三信号启动手动录波，包括：
11.一种录波信号采集方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的任一录波单元，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的录波信号采集方法，其特征在于，所述多种运行信息对应的录波信号类型包括预设频率的采样信号，所述录波文件包括第一录波文件，所述以外部录波、接口信号故障录波或手动录波方式根据录波信号类型以及预设录波时长对多种运行信息进行采样录波，生成录波文件，包括：
13.根据权利要求11所述的录波信号采集方法，其特征在于，所述多种运行信息对应的录波信号类型还包括曼彻斯特编码通信信号，所述录波文件还包括第二录波文件，所述以外部录波、接口信号故障录波或手动录波方式根据录波信号类型以及预设录波时长对多种运行信息进行采样录波，生成录波文件，包括：
14.根据权利要求11所述的录波信号采集方法，其特征在于，在所述基于权利要求7至10任一项所述的录波单元录波触发方法启动外部录波、接口信号故障录波或手动录波之后，所述方法还包括：
15.根据权利要求14所述的录波信号采集方法，其特征在于，窗口期小于预设录波时长，预设录波时长根据录波指令的优先级确定，所述录波指令的优先级从高至低依次为：外部录波指令、接口信号故障录波指令、手动录波指令。
16.根据权利要求11所述的录波信号采集方法，其特征在于，所述方法还包括：
17.一种采用权利要求1至6任一项所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置的用于可控换相换流阀的阀基监视方法，其特征在于，所述方法包括：
18.根据权利要求17所述的用于可控换相换流阀的阀基监视方法，其特征在于，避雷器动作信息包括避雷器动作次数及动作电压，漏水检测计信息包括漏水检测计的动作次数及进出阀水温，换流阀还包括水冷系统，阀基控制设备信息包括阀基控制设备运行信息、供电电源信息、散热信息以及屏柜内部温湿度信息，所述根据事件记录、多种...
【技术特征摘要】
1.一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述装置应用于可控换相换流阀，所述可控换相换流阀包括阀基控制设备以及换流阀，所述阀基控制设备包括多个触发监测模块，所述多个触发监测模块与所述换流阀连接，所述装置包括：上位机以及下位机，所述下位机包括：互为冗余备用的第一录波单元和第二录波单元以及互为冗余备用的第一通信管理单元和第二通信管理单元；
2.根据权利要求1所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述上位机包括：工作站、互为冗余备用的第一服务器和第二服务器以及互为冗余备用的第一交换机和第二交换机；
3.根据权利要求1或2所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述可控换相换流阀还包括极控制保护系统，所述换流阀包括多条支路、避雷器以及漏水检测计，任一条支路包括晶闸管阀和igbt阀，多种运行信息包括：阀基控制设备信息、换流阀电压电流信息、避雷器动作信息、漏水检测计信息、极控制保护系统与阀基控制设备通信接口信号、晶闸管阀和igbt阀对应的触发信息、运行状态信息以及故障状态信息。
4.根据权利要求1所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，任一录波单元以及任一通信管理单元分别接入gps网络获取录波时刻以及时标，任一录波单元还用于根据多种运行信息以及录波时刻生成录波文件，任一通信管理单元还用于获取阀基控制设备的状态变位信息，基于所述gps网络为所述状态变位信息打入时标生成事件记录。
5.根据权利要求1所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，任一录波单元包括：核心板、第一电源板、第二电源板、多个接口板、背板以及背板差分信号总线，第一电源板以及第二电源板通过背板为所述核心板以及所述多个接口板供电，多个接口板用于采集多种运行信息，所述核心板通过所述背板差分信号总线与所述多个接口板进行通信，用于接收多种运行信息，生成多种运行信息对应的录波文件以及将所述录波文件上送至上位机。
6.根据权利要求5所述的用于可控换相换流阀的阀基监视装置，其特征在于，所述核心板包括：gps接口、以太网接口、usb扩展接口以及uart接口；
7.一种录波单元录波触发方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的任一录波单元，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的录波单元录波触发方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺振宇，路建良，李婷婷，王成昊，张升，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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