[发明专利]一种高压直流输电阀冷却系统工况预测与故障预警平台

说明书

技术领域

本发明涉及换流站设备技术领域，具体涉及一种高压直流输电阀冷却系统工况预测与故障预警平台。

背景技术

换流阀是换流站的核心设备，目前在运的换流站中，换流阀额定电流最高已达5000A。正常运行时，大电流通过换流阀产生大量热量，为防止换流阀因温度过高而损坏，需配置阀冷却系统对其进行冷却。因此，换流阀冷却系统的安全性和可靠性将会直接影响到直流输电系统的安全性和稳定性。

根据国家电网公司直流换流站单双极闭锁统计数据，在2003年至2010年之间，下属的12座换流站共发生80起直流闭锁事件，其中换流阀冷却系统故障原因导致单双极闭锁的有11起，占全部故障总数的14%。截止2011年11月，南方电网四条直流输电系统因换流阀冷系统故障发生直流闭锁事件22次，其中单极闭锁21次，双极闭锁1次。换流阀冷却系统的运行工况与直流输电交换功率的变化密切相关，同时与周围环境密切相关，特别是采用内水冷+外风冷技术路线的换流阀冷却系统，在周围散热环境发生变化时，其运行工况将受到巨大影响。但是，目前为止在高压直流换流阀冷却系统方面还没有相对精确的模型，而高压直流输电系统的广泛应用迫切需要为阀冷却系统提供一种具有分析指导、运行研究、培训教育功能的工具和手段。另外，目前运维人员对阀冷却系统相关技术的了解还不够全面和深入，对换流阀冷却系统的控制原理、工艺流程、信号采集、实时通讯、系统报警、故障判断等技术尚未全面熟练掌握。随着高压直流输电的快速发展，需要更多新的人员加入到换流站运维队伍中，对换流阀冷却装置的运维人员进行培训以提高他们的技术水平是必不可少的。

在授权公告号为CN 102903291 B中公开了一种高压直流输电换流阀冷却系统的仿真平台，软件支撑模块为高压直流输电换流阀冷却系统仿真平台提供现实基础，为其他模块提供程序语言和人机界面的功能支持；基础功能模块为仿真平台提供基础元件, 由其元件所搭建的阀冷却系统的实时状态将会分别反馈至控制保护程序模块、设备风险评估分析模块、设备故障处理决策模块，并且相应模块会根据设备元件状态进行控制保护、风险评估计算与发布、设备故障处理方案发布。作为实用化的工程仿真软件，工作界面友好，可实现与现场操作方法相同仿真操作，实时反映高压直流输电换流阀冷却系统的工作状态，并根据工作状态进行设备风险评估分析及设备故障处理决策；但是其并未涉及换流阀冷却系统技术规范、检修规范、运行规范的可操行性模块，比如工作票模块、操作票模块、巡视检查模块、运行维护模块、缺陷记录、设备状态评估等，相互结合在一起来进行集约化培训操作的训练平台。

在CN203882138U中公开了一种高压直流输电换流阀的VBE系统模拟运行及培训平台,包括：换流阀仿真电路,用于模拟换流阀的实际工作情况；最小VBE系统,用于控制和监控所述换流阀发证电路中换流阀阀片的工作状态；监控系统,用于模拟最小VBE系统与极控系统之间的关键信号数据流,并读取最小VBE系统所反馈的信号；本发明通过模拟VBE系统的运行,并分析和总结VBE系统的各种状态表征,使新加入本领域的工作人员能够快速了解和全面掌握VBE系统；但是其涉及为一种高压直流输电换流阀的VBE系统模拟运行及培训平台，并非本查新项目所述的高压直流输电阀冷却系统工况预测与故障预警平台。

因此,本平台旨在建立一个模型或者平台应用于换流阀冷却系统，满足换流站运维人员现场仿真培训、离线或者实时运行数据分析，为换流阀冷却系统各种工况下故障诊断、设备状态评估研究创造一种应用环境。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种高压直流输电阀冷却系统工况预测与故障预警平台，能够满足换流站运维人员现场仿真培训、离线或者实时运行数据分析，为换流阀冷却系统各种工况下故障诊断、设备状态评估研究创造一种应用环境。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高压直流输电阀冷却系统工况预测与故障预警平台，包括数据处理模块，与所述数据处理模块信号互联的数据交换模块，所述数据交换模块还连接有用于教学的教员工作模块、用于学习的学员培训模块、用于打印结果的打印模块，以及用于模拟数据的模拟机构。

所述模拟机构包括仿真机构和工况机构；

所述仿真机构包括第一参数设定模块、第一事件信息模块、运维模块、模拟传动模块和第一图形界面模块；

所述工况机构包括第二参数设定模块、第二事件信息模块、第二图形界面模块、数据建库模块、工况预测模块和设备评估模块。

所述第一参数设定模块具有第一系统设置单元、第一预警设置单元、故障设置单元和数据状态设置单元；