[发明专利]一种适用于大容量MMC柔性直流输电的阀监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及柔性直流输电领域的监视系统，具体涉及一种适用于大容量MMC柔性直流输电的阀监视系统（Valve Monitor，简称VM系统）。

背景技术

对于模块数量极大的MMC柔性直流输电换流阀，在启动、运行过程中会根据子模块工作状态生成诺干SOE事件；与此同时，换流阀阀控设备也会根据其故障状态产生SOE事件；为了观察子模块电容电压平衡效果，需要实时监控各桥臂内子模块电容电压最大、最小值；为了对电容电压平衡效果进行离线分析，需要对部分固定子模块的电容电压进行录波。基于上述考虑，功能强大的换流阀阀监视系统成为必要选择。

MMC柔性直流输电换流阀与阀基控制器作为柔性直流输电的核心、关键设备，实时监控其运行状态，在故障情况下及时、准确获取故障信息进而进行修复，不仅是系统对装置的要求，更是保护装置自身的要求，阀监视系统的可行性与可靠性至关重要。但国内外目前未发现针对大容量MMC柔性直流输电的阀监视系统的设计方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适用于大容量MMC柔性直流输电的阀监视系统，本发明通过统一的状态检测机构，消除事件源级别，统一时标，简化事件传递路径，加强瞬时大量事件的缓存能力，提高上位机后台的存储查询和实时显示的能力，建立与后台标准接口。总体保证阀及VBC本体事件，生成准确、上报及时、存储可靠、查询方便。解决上述工程中所出现的事件丢失，顺序混乱等诸多问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种适用于大容量MMC柔性直流输电的阀监视系统，所述阀监视系统与换流阀的阀基控制设备连接，其改进之处在于，所述系统基于分层设计，所述系统包括互为冗余的A系统和B系统，所述A系统和B系统均通过千兆以太网与上位机后台PC连接，所述A系统和B系统均包括事件生成单元和事件转发单元，所述事件生成单元和事件转发单元通过光纤连接。

本发明提供的一种优选技术方案中，所述事件生成单元与阀基控制设备通过光纤连接，并采用IEC60044-8通信协议、按照10MBps的速率与阀基控制设备传输信息。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述事件生成单元由并行工作的事件生成机箱构成，每个事件生成机箱包括依次连接的第一信号接收调理电路、DSP和FPGA双核处理器和光电转换电路，所述第一信号接收调理电路至少一个；FPGA用于通信信息管理，DSP用于数据信息处理；

所述第一信号接收调理电路包括依次连接的采集卡、滤波器、AD转换器和功率放大器；所述光电转换电路包括依次连接的光电二极管和运算放大器。

本发明提供的第三优选技术方案中，所述信息处理包括两部分：①根据阀基控制设备上传的换流阀子模块与阀基控制设备SOE状态位的变位情况，生成相应SOE事件；②接收阀基控制设备上传的所需子模块电容电压，将上传的信息进行信息调理后汇总，上传给所述事件转发单元。

本发明提供的第四优选技术方案中，所述事件转发单元通过光纤与事件生成单元连接，并采用IEC60044-8通信协议、按照10MBps的速率与事件生成单元传输信息。

本发明提供的第五优选技术方案中，所述事件转发单元包括依次连接的第二信号接收调理电路、PowerPC和FPGA双核处理器和以太网控制芯片；

所述第二信号接收调理电路包括依次连接的采集卡、滤波器、AD转换器和功率放大器；

所述FPGA对光纤传来的通信信息进行管理，PowerPC用于数据的缓存、通信协议的转换及以太网通信的管理。

本发明提供的第六优选技术方案中，所述事件转发单元的信息处理包括三部分：（1）接收多个下级事件生成单元传递来的SOE信息及电压信息，并对SOE信息及电压信息进行解析与缓存；（2）接收上位机后台PC的录波命令，并对解析后的SOE信息及电压信息进行录波操作，生成录波文件；（3）最后将录波文件转换为TCP/IP协议，通过千兆以太网上传至上位机后台PC。

本发明提供的第七优选技术方案中，所述上位机后台PC基于PowerSys6000电力调度自动化系统设计，采用MYSQL数据库，具备10万点数据缓存能力，并具备50万点数据扩展能力。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：