[發明專利]一種新型的直流換流閥閥基電子設備

有效

• 申請號: 200910243710.6
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101741225A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 查鯤鵬;張新剛;呂錚
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統的電力電子直流輸電領域，具體涉及一種直流換流閥閥 基電子設備。

背景技術

閥基電子設備(VBE)是控制保護系統和換流閥的接口設備，主要用于完成閥 的觸發、監視和保護。每當控制保護系統下發閥的觸發命令時，VBE就根據該 命令觸發換流閥。

在傳統的設計中，每個閥的觸發命令通過一根光纖傳輸至VBE，因此，12 個閥至少

需要12根光纖來完成觸發命令的傳輸，若要校驗VBE收到的命令是否正確，則 還需另12

根光纖將校驗信息反送回控制保護系統。考慮雙冗余設計，觸發命令的傳輸和校 驗共需48根光纖，因此，接口方式比較復雜。

在傳統的設計中，VBE和GU之間采用單脈沖或脈沖寬度來表示不同的信 息。這樣的方式抗干擾能力較差，而且，能夠表示的信息非常有限。

晶閘管耐受電壓的能力受結溫的影響較大，但是，在傳統的設計中，保護觸 發的門檻值是一個固定數值。這樣的設計無疑降低了保護的合理性；在某些情況 下，晶閘管結溫較高，實際電壓耐受能力很低，但由于晶閘管電壓尚未達到門檻 值，保護觸發拒動，晶閘管將可能被擊穿；而在另外一些情況下，晶閘管結溫較 低，實際電壓耐受能力較高，由于晶閘管電壓已經達到了保護觸發的門檻值，保 護觸發動作，最終可能導致直流輸電系統整極停運。

直流輸電工程對可靠性的要求非常高，因此，控制保護系統、閥基電子設備 均采用雙冗余設計。在傳統的設計方案中，VBE和GU之間使用簡單的觸發編 碼實現通信。在傳統的設計中，接到控制保護系統的觸發命令后，VBE通常需 要專門的接口單元來將觸發命令信號在內部進行分配。

與其它同類設備相比，該閥基電子設備的主要創新點總結如下：

首先，在VBE內部加入了針對晶閘管結溫的邏輯處理能力。這項設計使控 制保護系統計算得到的結溫能夠實時地、正確地發送給對應的門極電子單元。這 項功能將使門極電子單元及時得到晶閘管的結溫信息，從而隨溫度自適應地調整 保護性觸發的動作閾值。

其次，采用異步串行編碼的方式來完成控制保護系統和VBE之間、門極電 子單元(GU)和VBE之間的通訊，單個數據處理通道的觸發命令、結溫值僅需要 2根光纖來傳輸，這就大大降低了光纖數目，增加了控制保護系統和VBE之間 單根光纖傳輸的信息量，也使通信信息的校驗成為可能，大大增強了通訊功能的 抗干擾能力，同時，增加了單根光纖所傳輸的信息量。

第三，本發明的VBE采用異步串行編碼來完成VBE和GU之間的通信，這 樣，觸發編碼不僅可以表示晶閘管觸發與否的信息，還可以表示晶閘管結溫，回 檢編碼則可以將晶閘管是否承受負壓、晶閘管是否成功觸發、各項保護性觸發是 否動作等詳細信息返回VBE。串行的編碼中還可以加入校驗位，以便接收端對 接收到的編碼進行校驗，將增加通訊的抗干擾能力?？刂票Ｗo系統發送至VBE 的觸發命令及晶閘管結溫編碼如圖4、5所示，VBE發送至GU的觸發編碼如圖 7所示，GU返回VBE的回檢編碼如圖8所示。

最后，本發明在每個光控機箱中加入了中繼元件，這就使觸發命令和晶閘管 結溫能夠通過鏈式結構在各光控機箱之間傳輸，如圖6所示。這樣的設計省略了 專門的接口單元，簡化了觸發命令(及晶閘管結溫)在VBE內部的傳輸過程。 采用鏈式結構在各光控機箱之間傳輸控制保護系統下達的觸發命令和晶閘管結 溫，這就使得控制保護系統發送的信息只要送至一個光控制機箱，就可以同時被 其它光控機箱使用，簡化了觸發命令和晶閘管結溫在VBE內部的傳輸過程。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種直流換流閥閥基電子設備 (簡稱閥基電子設備)，降低了設備中的光纖數目，增加了控制保護系統和閥基電 子設備之間單根光纖傳輸的信息量，也使通信信息的校驗成為可能，大大增強了 通訊功能的抗干擾能力，簡化了觸發命令和晶閘管結溫在閥基電子設備內部的傳 輸過程。