[發明專利]一種用于常規直流換流閥控制保護系統的光纖通信架構及方法

有效

• 申請號: 202010725342.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112039588B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 龐準;張鵬;王振;謝桂泉;呂金壯;梁家豪;郝志杰;武霽陽
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;黃培智

本發明公開了一種適用于常規直流換流閥控制保護系統的光纖通信架構，對于電觸發換流閥，光纖通信架構主要由光發射板、換流閥側分光器、晶閘管觸發監測單元、換流閥控制保護側分光器、光接收板以及相應光纖系統組成；對于光觸發換流閥，光纖通信架構主要由光發射板、反向恢復期保護板、換流閥側分光器、晶閘管電壓監測板、反向恢復期保護單元、換流閥控制保護側分光器、光接收板以及相應光纖系統組成。本發明還公開了一種基于上述光纖通信架構的通信方法。本發明可減少控制信號光纖數量，降低工程建設成本，提高換流閥控制保護系統可靠性以及設備安裝調試及后期運行維護的方便性。

技術領域

本發明涉及直流輸電換流閥技術領域，具體涉及一種用于常規直流換流閥控制保護系統的光纖通信架構及方法。

背景技術

高壓直流輸電系統換流閥晶閘管有電觸發和光觸發兩種，其主要特點在于對控制時效性要求非常高，而高壓直流輸電晶閘管的觸發脈沖屬于低壓范疇，正常運行時閥廳內的電磁環境非常復雜，這些特點決定了換流閥控制保護系統與換流閥之間的聯系不能直接采用電控制信號。光纖通信作為電力系統中一次設備與二次設備的橋梁，以其優良特性正在發揮著越來越大的作用。光纖通信實質上是傳輸方式的一種，就是通過光纖當作信息的載體，將光波當成信息。因為光纖采用的是玻璃材質進行傳導的，主要材料是絕緣物質二氧化硅，通過特殊工藝被制作成全反射的透明晶體，這使得光纖通信系統對各類干擾有著獨特的抵抗能力。

目前常規直流換流閥控制保護系統采用點對點光纖通信方式，光發射板與光接收板合二為一且為不冗余設計。現場實際運行經驗表明，這種光纖通信方式日益暴露出一些問題：控制信息通道大幅增加導致光發射板、控制光纖數量相應大幅增加，增加工程建設成本的同時，在光器件物理尺寸一定的情況下也造成了系統繁雜，給設備的集成化和可靠性帶來了瓶頸，造成了在設備安裝調試及后期維護時的諸多不便，同時也不滿足單一元件故障不會導致直流閉鎖的要求。

發明內容

針對上述不足，本發明的目的是提供一種適用于常規直流換流閥控制保護系統的光纖通信架構及控制方法，可減少控制信號光纖數量，降低工程建設成本，提高換流閥控制保護系統可靠性以及設備安裝調試及后期運行維護的方便性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適用于常規直流換流閥控制保護系統的光纖通信架構，用于電觸發換流閥，所述的光纖通信架構包括：

光發射板，用于將換流閥控制保護系統的控制信息轉換為光觸發脈沖，通過光纖傳輸至換流閥側分光器光信號輸入口；

換流閥側分光器，用于將接收到的光觸發脈沖分發給晶閘管觸發監測單元，同時將換流閥控制保護系統發出的光纖通道檢測脈沖反饋給換流閥控制保護側分光器；

晶閘管觸發監測單元，用于接收換流閥側分光器下發的光觸發脈沖并進行解碼，并根據監測到的晶閘管狀態信息，發出觸發脈沖給晶閘管，同時還將晶閘管的狀態信息編碼發送至換流閥控制保護側分光器；

換流閥控制保護側分光器，用于接受換流閥側分光器和晶閘管觸發監測單元回報的監測信息，分發給光接收板；

光接收板用于將接收到的監測信息解碼，并發給換流閥控制保護系統進行信息處理。

進一步地，所述的光發射板和光接收板均采用雙冗余運行方式。

正常運行時雙冗余光發射板的發光二極管同時發送光信號，其中一塊光發射板故障后并可在線更換，同時滿足晶閘管觸發監測單元對光功率的要求，達到單一元件故障不會出現的直流閉鎖事件。

正常運行時雙冗余光接收板同時接收通過換流閥控制保護設備側分光器發來的同一路監測回報信息，實現光接收板雙冗余運行方式，并可在線更換，滿足單一元件故障不會出現的直流閉鎖事件的要求。