[发明专利]一种高压直流输电暂态数据录波装置及控制保护装置

说明书

本发明提供了一种高压直流输电暂态数据录波装置及控制保护装置，其中暂态数据录波装置包括用于集成在控制保护装置内的暂态数据录波模块，暂态数据录波模块记录控制保护装置的内部运行数据及外部运行数据；内部运行数据及外部运行数据存储在控制保护装置的Flash板卡或SATA硬盘中。本发明的暂态数据录波模块是软件模块，装载到控制保护装置中时，不会改变原有控制保护装置的硬件结构，不需要增加或删除采集通道，并可与专用暂态数据录波器配合使用，具有配置灵活、功能全面、存储和传输方式多样，使用方便的特点，可以辅助工程调试人员快速定位保护装置故障部位，分析保护装置联调中遇到的各种问题，为电网分析提供了可靠的依据。

技术领域

本发明属于特高压直流输电技术领域，特别涉及一种高压直流输电暂态数据录波装置及控制保护装置。

背景技术

特高压直流输电以其高电压、大容量、远距离的特点，近些年来在我国得以迅速发展。直流输电的控制与保护是一个非常复杂的系统，与交流输电二次控制保护相比，直流输电最显著的特点是，其性能很大程度上依赖于它的控制保护系统，即需不间断地对两端换流阀快速调节，控制直流线路输送功率的大小和方向，以满足整个交直流系统的运行要求。因此，直流输电控制保护装置调试是一个宏大的工程，以±800KV特高压直流工程为例，控制装置包含空载加压、分接头控制、系统监视与切换、有功控制、阀组在线投退、无功控制和阀接口等共计六百多项实验，保护装置包含保护性闭锁、阀组保护、极区保护、双极区保护、直流滤波器保护、直流线路保护等共计五百多项实验。工程从厂内组屏到现场投运，期间需经过反反复复成千上万次实验，所以需要有一种有效的手段，可以让工程设计、调试和验收人员洞察整个控制与保护装置的工作状态和运行性能，以确保电网安全可靠的运行。

故障录波作为电力系统运行状态和系统故障的一种重要分析手段，广泛应用于交直流输电控制与保护装置中。早期工程系统联调时，厂家和业主都比较看重外置录波装置记录的数据。当前，随着控制保护装置硬件性能的不断提高和软件性能的持续完善，工程调试和验收人员发现内嵌式录波的使用更加灵活，记录的数据也非常准确，能够满足大多数工程调试的需要。因此，内嵌式暂态数据录波已逐渐成为高压直流工程调试问题分析的一种主流手段，可以为系统早期缺陷提供更加可靠的依据，从而保障电网长期稳定的运行。所以，国内外变电站和换流站一般都配备有故障录波装置和数字保护测试仪等专用故障录波器，如公开号为“CN103076539A”，名称为“一种嵌入式电力故障录波分析装置”的中国专利提出的故障录波分析装置包括接收互感器发出的电网信号的采集模块、使组成电网的工作站之间时间同步的同步模块、分析记录电网信号的CPU模块、传输模块，本专利可同时支持传统的模拟化信号的处理和最新的数字化信号的处理。同时该专利的CPU模块提供了稳态数据处理功能，在不增加额外插件或模块的情况下实现了稳态和暂态数据的同时处理。

但是暂态数据录波器要记录控制与保护装置的模拟量和状态量信息，通常需要在控制保护装置中增加模拟量和状态量IO单元，将系统内部运行的关键数据输出至录波器以进行采集和记录，专用暂态数据录波器的优点是接口丰富、采样频率高、存储空间大，但不足之处在于需改变原有控制保护装置的硬件结构，且增加和删除采集通道组需要双方进行协调，造成安装操作复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流输电暂态数据录波装置及控制保护装置，用于解决现有技术中控制保护装置设置暂态数据录波器需改变控制保护装置的原有硬件结构的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种高压直流输电暂态数据录波装置，包括用于集成在控制保护装置内的暂态数据录波模块，所述暂态数据录波模块通过控制保护装置的模拟量和状态量软件模块记录控制保护装置的内部运行数据，并通过控制保护装置的通信接口记录控制保护装置的外部运行数据；所述内部运行数据及外部运行数据存储在控制保护装置的Flash板卡或SATA硬盘中。

为了不影响控制保护装置正常的控制保护功能，所述暂态数据录波模块在控制保护装置的CPU空闲时间进行所述控制保护装置的内部运行数据和外部运行数据的存储，实现了在控制保护装置实施正常保护功能的情况下进行暂态数据的录波。