[發明專利]一種光調制信號通訊轉換裝置及換流閥控制保護系統

在審

• 申請號: 201510585525.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105204398A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 景兆杰;鄭安邦;于敏華;馬根坡;李云龍;趙正一;羅永金;穆廣祺
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許昌許繼晶銳科技有限公司;國網山西省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明屬于高壓直流輸電換流閥冷卻系統通訊領域，具體涉及一種光調制信號通訊轉換裝置及換流閥控制保護系統。

背景技術

高壓直流輸電系統具有的技術、經濟優勢，使其在遠距離大容量送電、跨大區聯網和海底電纜送電方面發揮著重要的作用。換流閥冷卻系統是高壓直流輸電系統換流站最為關鍵的輔助設備，其工作情況直接影響著直流輸電系統安全運行的可靠性。當換流閥冷卻控制系統檢測到運行參數出現異常，或換流閥冷卻控制系統故障時，向直流控制與保護系統發出跳閘請求信號，直流控制保護系統接收到該跳閘請求信號后，換流閥停止工作。因此換流閥冷卻控制系統跳閘請求信號要求有較高的可靠性，避免誤發跳閘請求信號造成直流系統停運、或跳閘請求信號無法發出造成換流閥溫度過高以至于燒毀的情況。

目前，在高壓直流輸電系統換流站中，換流閥冷卻控制系統的重要狀態信息如換流閥冷卻系統跳閘、降功率等，均以開關量、模擬量信號形式直接接入直流控制保護系統的通訊接口屏，如圖1所示。經過多年的運行經驗積累，這種信號傳輸方式存在的問題逐漸暴露。開關量、模擬量信號傳輸需要使用控制電纜，在電纜的運行使用中，當一次設備出現過電壓或感應電磁干擾時將可能導致信號異常。同時，由于外圍元件如繼電器較多，在線維護時易誤觸發跳閘信號，會增加直流閉鎖風險?？刂齐娎|的大量使用，也將增加信號傳輸回路發生接地、斷線的風險。跳閘信號正常運行時為低電平，當控制電纜出現斷線時無法進行實時檢測，增加運行風險。再者，當傳輸距離較遠時，用控制電纜傳送的信號受信號衰減、電纜壓降及信號干擾的影響較大，無法實現遠距離傳輸。因此，現有技術中的信號傳輸裝置的可靠性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種光調制信號通訊轉換裝置及換流閥控制保護系統，用以解決現有技術中的換流閥冷卻控制系統與直流控制保護系統之間的通訊裝置可靠性較差的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種光調制信號通訊轉換裝置，包括MCU單元、光電轉換輸入模塊、電光轉換輸出模塊、電光轉換通訊模塊、開關量輸出模塊、開關量輸入模塊、A/D轉換輸入模塊；所述MCU單元分別對應連接上述模塊。

所述開關量輸出模塊包括狀態量輸出模塊和故障量輸出模塊。

所述MCU單元是484點陣的FPGA芯片。

一種換流閥控制保護系統，包括換流閥冷卻控制系統、光調制信號通訊轉換裝置和直流控制保護系統，所述換流閥冷卻控制系統包括閥冷系統CPU、閥冷系統接口模塊、模擬量輸出模塊、數字量輸出模塊和數字量輸入模塊；所述光調制信號通訊轉換裝置包括MCU單元、光電轉換輸入模塊、電光轉換輸出模塊、電光轉換通訊模塊、開關量輸出模塊、開關量輸入模塊、A/D轉換輸入模塊；所述MCU單元分別對應連接上述光電轉換輸入模塊、電光轉換輸出模塊、電光轉換通訊模塊、開關量輸出模塊、開關量輸入模塊和A/D轉換輸入模塊；所述開關量輸出模塊用于連接數字量輸入模塊；所述開關量輸入模塊用于連接數字量輸出模塊；所述A/D轉換輸入模塊用于連接模擬量輸出模塊；所述光電轉換輸入模塊、電光轉換輸出模塊和電光轉換通訊模塊用于連接直流控制保護系統。

所述開關量輸出模塊包括狀態量輸出模塊和故障量輸出模塊。

所述MCU單元是484點陣的FPGA芯片。

所述換流閥控制保護系統冗余配置所述模擬量輸出模塊、數字量輸出模塊和數字量輸入模塊；光調制信號通訊轉換裝置和直流控制保護系統。

本發明的有益效果是：通過光通信信號取代電傳輸信號，將換流閥冷卻控制系統與直流控制保護系統之間硬接點信號、模擬量信號均改為光信號，可以有效避免電信號易受干擾及傳輸距離受限、信號傳輸回路無法檢測等缺點，減少了出口信號繼電器的使用，極大提高了信號傳輸的可靠性。

通過MCU單元進行數字量輸入、輸出、模擬量輸入信號與光信號之間的轉換，提高了裝置的可靠性。

附圖說明

圖1是現有技術中的換流閥冷卻控制系統與直流控制保護系統的示意圖；

圖2是本發明光調制信號通訊轉換裝置實施例的裝置原理圖；

圖3是本發明換流閥控制保護系統實施例的示意圖。

具體實施方式

換流閥控制保護系統實施例