[发明专利]一种直流输电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流输电系统。

背景技术

直流输电系统包含控制保护设备和换流阀系统，两者都是直流输电系统工程中的核心设备，两者的协调配合工作完成直流输电系统的正常运行工作。控制保护设备对换流阀系统状的监控无论对于系统运行还是设备维护均有重要意义。当前换流阀监控设备有两中典型的技术路线，分别以ABB的VCU装置和西门子的VBE装置为代表，国内工程中两种不同技术方案的换流阀监控系统经常同时应用于同一直流输电工程中，直流输电控制保护设备对于两种换流阀监控系统的有效接入经常是直流工程中面临的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流输电系统，实现高压直流输电领域控制保护系统和不同的换流阀设备的有效互联互通。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种直流输电系统，包括用于与运行人员工作站通讯连接的控制保护设备，所述控制保护设备分别通过换流阀监控设备与VCU设备和VBE设备通讯连接，该换流阀监控设备包括主控器及与其通讯连接的通讯模块，所述主控器包括用于对VCU设备的数据进行接收处理的CAN总线数据处理单元、用于对VBE设备的开关量数据进行接收处理的数字量输入处理单元、对换流阀设备进行接收处理的换流阀设备数据处理单元；所述通讯模块与控制保护设备通讯连接。

所述主控器还包括用于对时的GPS单元和用于对换流阀监控设备的工程配置及状态信息监视的PC端配置工具处理单元。

所述主控器与通讯模块之间通过背板总线连接。

所述控制保护设备与换流阀监控设备之间通过profibus-DP现场总线通讯连接。

所述换流阀监控设备与VCU设备通过profibus-DP现场总线通讯连接，其与VCU设备通过CAN现场总线通讯连接。

本发明直流输电系统的换流阀监控设备对OWS(运行人员工作站)通过现场总线与中央控制主站进行通信.并支持冗余的通信接口配置，对换流阀设备，根据业界不同的技术路线，兼容目前市场上的两种换流阀系统，能同时接入ABB的VCU设备和SIEMENS的VBE设备，完成数据采集，顺序时间记录，运行监控等各种控制保护功能。监控设备的性能指标优异,功能配置灵活,易于编程实现，易于移植，维护成本低廉该，可操作性高，可广泛应用于常规及特高压直流输电工程，完成对不同的换流阀设备的有效接入及控制保护。该系统经试验验证运行稳定，为国家节省了大量的建设资金。

附图说明

图1为本发明直流输电系统结构示意图；

图2为换流阀监控设备原理示意图；

图3为VCU告警信息生成原理图；

图4为VBE数据上送原理图；

图5为PROFIBUS报文SOE,状态量，模拟量数据报文格式图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1所示，本发明的直流输电系统包括用于与运行人员工作站通讯连接的控制保护设备，控制保护设备分别通过换流阀监控设备与VCU设备和VBE设备通讯连接，该换流阀监控设备主要完成对于不同的换流阀设备的接入，完成上行换流阀状态信息的生成及上送和控制保护设备下发换流阀控制命令的处理，将换流阀设备上送的数据(状态信息，模拟量信息)转换成固定格式的数据，同时以profibus-DP现场总线按固定的应用层协议上送至控制保护设备(HCM3000控制保护平台)；将下发控制命令通过特定方式下发至VCU设备或者VBE设备。

根据不同的换流阀设备，换流阀监控设备完成对以上两种类型装置的接入，处理上送及下发数据的统一处理，如图2所示，该换流阀监控设备包括主控器(主板卡)及与其通讯连接的通讯模块(通讯板卡)，主控器与通讯模块之间通过背板总线连接，采用微处理器和专用的ASC协议芯片来实现CAN与profibus-DP两种工业现场总线的功能，完成换流阀设备与操作员工作站(以下简称OWS)有效连接，完成换流阀告警事件及状态数据和监视数据的上传以及OWS控制命令的下达。

主控器包括用于对VCU设备的数据进行接收处理的CAN总线数据处理单元、用于对VBE设备的开关量数据进行接收处理的数字量输入处理单元、对换流阀设备进行接收处理的换流阀设备数据处理单元；通讯模块与控制保护设备通讯连接。主控器还包括用于对时的GPS单元和用于对换流阀监控设备的工程配置及状态信息监视的PC端配置工具处理单元。也就是说，主板卡采用16位微处理器新技术、实时软件结构、功能配置灵活，完成以下几类功能：