[发明专利]一种直流输电阀试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流输电阀试验系统。

背景技术

大功率晶闸管阀和IGBT阀是常规直流输电系统和柔性直流输电系统的核心设备，对系统的安全、稳定运行起着至关重要的作用。随着直流输电电压等级和容量的不断提升，对晶闸管阀和IGBT的稳态和暂态的运行特性要求也越来越高。

为检验和提高阀的电压、电流等应力特性、保证阀运行的可靠性，必须对阀进行型式试验，而运行试验是型式试验的一部分，也是现今每个直流输电工程投运之前必须进行的试验项目。运行试验用于检验阀的导通、关断和有关电压、电流特性。运行试验装置是用来进行各种高压串联阀多种全载和过载运行试验最为重要的试验装置。

运行试验装置包括电流源回路、电压源回路试品阀和多个辅助控制阀。电流源为试品阀提供稳定的通态电流和精确的开通、关断触发脉冲基准源；电压源为试品阀提供试品阀通态和断态时的阀电压。由于运行试验装置设备成本及开发难度的原因，通常采用简化的直流输电工程用极控屏柜作为运行试验装置的控制系统，但是工程用极控只具有常规阀组触发脉冲输出功能的局限性，只能为运行试验提供脉冲基准源，不能精确、有效的控制所有阀通断，且运行试验标准要求必须完全模拟阀的实际运行工况，触发脉冲的精度要求按照工程运行标准执行，误差范围不大于0.02度。运行试验回路中各阀的触发时序和精度、试验项目的连续性及切换过程直接影响到试验的正常进行及试验结果能否满足阀运行试验标准要求，甚至会影响到试验设备的损坏与否。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流输电阀试验系统，用于完成特高压晶闸管阀和柔性直流输电IGBT阀运行试验标准所规定的阀电流和电压应力特性的测试。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种直流输电阀试验系统，包括脉冲转换控制装置、试验控制单元和VBE，所述脉冲转换控制装置用于通过阀基电子VBE控制试验回路各阀，且脉冲转换控制装置与试验控制单元通信连接，所述脉冲转换控制装置包括FPGA和CPU，FPGA和CPU之间输入输出连接，CPU具有用于与试验控制单元通信连接的通信接口，FPGA用于根据提取到的试验参数生成通过VBE控制的试验回路中与对应试验项目相关各阀的触发脉冲，且用于将不同频率和信号类型的脉冲基准源解调转成阀基电子VBE需要的脉冲形式。

所述试验控制单元包括控制主机和与控制主机通过PCI总线通信连接的至少一个PCI板卡，各PCI板卡之间通过TDM总线通信连接。

所述试验控制单元包括还包括用于与对应的一次设备控制连接的模拟量测量模块和开关量输入/输出模块，所述模拟量测量模块与PCI板卡之间通过TDM总线通信连接；所述开关量输入/输出模块与PCI板卡之间通过CAN总线通信连接。

该试验系统还包括用于与试验控制单元通过LAN总线连接的后台监控单元，后台监控单元包括人机接口和试验数据存储设备。

该试验系统还包括一个与试验控制单元互为冗余的保护单元，所述试验控制单元和保护单元通过TDM总线通信连接。

本发明的直流输电阀试验系统包括脉冲转换控制装置、试验控制单元和VBE，脉冲转换控制装置通过CAN总线标准通信协议完成装置和上层控制单元之间信号的传输，同时通过触发脉冲基准源和设定的参数，生成运行试验中各阀的触发脉冲，配合控制单元实现运行试验项目的自动切换。该试验系统通过对预设试验项目编号和试验参数的提取，生成试验回路中各阀的触发脉冲，保证运行试验回路各阀触发时序、触发精度严格按照设定值输出。

附图说明

图1为本发明脉冲转换控制装置的结构框图；

图2为本发明直流输电阀试验系统的结构框图；

图3为本发明直流输电阀运行试验触发脉冲转换控制流程图。

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。