[发明专利]特高压换流变冷却器冗余控制系统及其方法

权利要求书

1.特高压换流变冷却器冗余控制系统，其特征在于：包括直流控制保护系统A1、直流控制保护系统B1、测控装置A2、测控装置B2、传感器模块、信号倍增器、切换装置和换流变冷却设备，直流控制保护系统A1通过通信总线与测控装置A2和测控装置B2通信，直流控制保护系统B1通过通信总线与测控装置A2和测控装置B2通信，测控装置A2和测控装置B2均连接信号倍增器，信号倍增器连接传感器模块，测控装置A2和测控装置B2还均连接切换装置，切换装置连接换流变冷却设备。

2.如权利要求1所述的特高压换流变冷却器冗余控制系统，其特征在于：所述测控装置A2和所述测控装置B2的电路原理相同，均包括第一主控制器、AD模块、模拟量接口、数个开关量接口、第一开出信号接口和通信模块，AD模块、所有开关量接口、第一开出信号接口和通信模块均连接第一主控制器，模拟量接口连接AD模块；所述模拟量接口包括数个模拟量输入端。

3.如权利要求2所述的特高压换流变冷却器冗余控制系统，其特征在于：所述信号倍增器包括电源模块、数个模拟量采集电路和数个模拟量隔离模块，每一个模拟量采集电路均连接一个模拟量隔离模块，电源模块为所有模拟量采集电路和所有模拟量隔离模块供电；

所述传感器模块包括数个传感器，每一个传感器均通过导线连接一个模拟量采集电路；

每一个模拟量隔离模块均将与其对应连接的模拟量采集电路所采集到的模拟量分成两路，一路连接到所述测控装置A2的模拟量接口，另一路连接到所述测控装置B2的模拟量接口。

4.如权利要求3所述的特高压换流变冷却器冗余控制系统，其特征在于：所述切换装置包括开入信号接口、第二主控制器和第二开出信号接口，所述测控装置A2的第一开出信号接口和所述测控装置B2的第一开出信号接口均连接开入信号接口；开入信号接口连接第二主控制器，第二主控制连接第二开出信号接口，第二开出信号接口连接所述换流变冷却设备。

5.如权利要求4所述的特高压换流变冷却器冗余控制系统，其特征在于：所述第一主控制器和所述第二主控制均为PLC控制器，所述模拟量隔离模块的型号为线性光耦HCNR201。

6.特高压换流变冷却器冗余控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立所述特高压换流变冷却器冗余控制系统；

步骤2：测控装置A2和测控装置B2均采集并处理由传感器模块采集到的换流变油面温度、绕组温度、网侧绕组CT电流、开关档位和环境温度；

步骤3：换流变冷却设备包括5组冷却器，设定这5组冷却器的编号分别为1、2、3、4和5；

步骤4：根据换流变油面温度、绕组温度和换流变工作负载制定三种操作逻辑，测控装置A2和测控装置B2均根据这三种操作逻辑计算出应启动的冷却器的个数：换流变油面温度对应的操作逻辑为S1，绕组温度对应的操作逻辑为S2，换流变工作负载对应的操作逻辑为S3，对应S1应启动的冷却器的个数为N1，对应S2应启动的冷却器的个数为N2，对应S3应启动的冷却器的个数为N3；

按最大原则，测控装置A2和测控装置B2分别计算出启动的冷却器的个数：测控装置A2计算出的个数为MAX1(N1，N2，N3)，即取N1，N2和N3中的最大值；测控装置B2计算出的个数为MAX2(N1，N2，N3)，即取N1，N2和N3中的最大值；

步骤5：测控装置A2和测控装置B2均实时采集所有冷却器的运行状态，并记录每一个冷却器的运行时间，设定5组冷却器的运行时间依次为t1、t2、t3、t4和t5，当需要增加冷却能力时，优先启动运行时间最小的冷却器；当需要降低冷却能力时，优先关闭运行时间最大的冷却器；

步骤6：测控装置A2和测控装置B2均根据步骤4的方法计算出需要启动的冷却器的个数；

测控装置A2和测控装置B2均根据步骤5的方法计算出优先启动的冷却器的编号；

测控装置A2和测控装置B2均将自身计算出的结果以出信号的形式发送给切换装置；

步骤7：切换装置在处理测控装置A2和测控装置B2的开出信号时，采用以下步骤：

步骤A：切换装置分别采集测控装置A2和测控装置B2的启动信号，判断先正常启动的为主装置，反之为备装置；

步骤B：切换装置按主装置开出信号启动或停止冷却器；

当备装置的开出信号表示的启动冷却器组数多于当前启动冷却器组数时，切换装置切换测控装置A2和测控装置B2的主/备状态；

步骤C：切换装置检测到主装置失电或异常时，切换备装置为主装置；

步骤D：切换装置检测到测控装置A2和测控装置B2都失电或异常时，启动所有冷却器以保护换流变。

7.如权利要求6所述的特高压换流变冷却器冗余控制方法，其特征在于：测控装置A2通过IEC61850GOOSE服务与直流控制保护系统A1和直流控制保护系统B1通信，测控装置B2通过IEC61850GOOSE服务与直流控制保护系统A1和直流控制保护系统B1通信。