[发明专利]包含光调制通讯模块的换流阀控制保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流输电换流阀控制保护系统通讯领域，特别涉及一种包含光调制通讯模块的换流阀控制保护系统。

背景技术

高压直流输电系统用于远距离输电，它相对传统的交流输电更经济，电能等级和方向均能得到快速精确的控制，直流输电系统已经被普遍应用，高压晶闸管换流阀是高压直流输电的核心设备之一，晶闸管在工作时所产生的热量将会导致阀体等器件温度升高，如果没有配置合适的散热措施，就会使阀体温度超过所允许的最高结温，从而导致器件性能的恶化以及器件的损坏，换流阀冷却系统的稳定运行是换流站正常运行的基石，当换流阀冷却系统检测运行参数异常，或者两套控制系统不可用时，向直流控制保护系统发出跳闸保护信号请求，直流控制保护系统接收到跳闸请求信号后，换流阀停止工作，所以换流阀的跳闸保护信号要求具有较高的可靠性，同时也要避免跳闸的误动和拒动情况发生，如果跳闸误动将严重影响直流输电系统的可靠运行，如跳闸拒动则会造成换流阀过温将有烧坏的风险。

在采用光调制信号通讯之前，换流阀冷却系统的重要状态上传信号采用硬接线开关量的方式上传，采用此上传方式，系统无法对信号接线掉线进行监视，开关量信号使用中间继电器输出，从PLC数字量输出模块到中间继电器再到端子接线，信号从PLC到输出端子都是采用导线连接，高电平表示有效信号，低电平表示无效信号，然而对于换流阀的重要信号采用导线连接上传，会存在接线松动或虚接的情况，从而使换流阀的保护跳闸信号存在拒动的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种包含光调制通讯模块的换流阀控制保护系统，用以解决现有技术中换流阀冷却系统PLC控制系统与直流控制保护之间拒动风险，从而保障换流阀安全可靠运行。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

包含光调制通讯模块的换流阀控制保护系统，包括换流阀冷却系统控制保护系统及直流控制保护系统，换流阀冷却系统控制保护系统包括换流阀冷却系统PLC控制系统及光调制通讯模块，换流阀冷却系统PLC控制系统通过Profibus-DP总线与光调制通讯模块进行通讯联接，光调制通讯模块通过光纤与直流控制保护系统连接，光调制通讯模块作为Profibus-DP从站。

所述光调制通讯装置由Profibus-DP总线通讯模块和光纤通讯模块组成，

所述换流阀冷却系统PLC控制系统通过Profibus-DP总线与Profibus-DP总线通讯模块通讯，

由直流控制保护系统下行至换流阀冷却系统控制保护系统的信号通过光调制通讯装置及Profibus-DP总线传输到换流阀冷却系统PLC控制系统，光调制信号分别为1MHz和10kHz，当光调制信号为1MHz时，布尔型变量为“1”，当光调制信号为10kHz时，布尔型变量为“0”；

由换流阀冷却系统控制保护系统上行至直流控制保护系统的布尔型信号通过光调制通讯装置转变为光调制信号传输到直流控制保护系统，信号分别为1MHz和10kHz信号，当布尔型信号为“1”时，相对应的光调制信号为1MHz，当布尔型信号为“0”时，相对应的光调制信号为10kHz，换流阀冷却系统PLC控制系统与光调制通讯装置通讯故障时，所有光调制信号保持在0kHZ输出；

由换流阀冷却系统PLC控制系统上行至直流控制保护系统的变量信号由光调制通讯装置转变为光调制信号，通过单根光纤通过以分时复用的方式以及IEC60044-8协议传输给直流控制保护系统。

所述换流阀冷却系统PLC控制系统(VCCP)用于实现换流阀阀冷系统流 量、温度、电导率控制和保护的系统。

所述换流器控制保护系统(CCP)，特高压直流工程每极两个串联的换流器的控制和保护装置，用于实现换流阀电流、电压、功率控制的计算机处理系统，包括用于信号采集和指令发出的接口部分。阀冷控制保护系统与换流器控制保护系统均为双重化配置，采用“一主一备”的方式。双重化配置的之间采用“交叉互联”的方式。

所述换流阀冷却系统PLC为可编程控制器。

所述Profibus-DP通讯总线是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。

为了更好的实现本发明，所述光调制通讯装置在500ms内未监视到1MHz或10kHz信号，则认为该通道故障，当某一通道有故障时，光调制通讯装置能够识别，并通过Profibus-DP总线反馈给换流阀冷却系统PLC控制系统；

为了更好的实现本发明，所有光调制信号载波信号占空比为50％，频率误差不得大于10％。