一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法技术

本发明专利技术公开一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法，通过晶闸管高电位电子单元TEU监控换流阀的工作状态，并通过高压光纤将该工作状态回报给阀基电子设备柜VBE，对于触发控制信号，通过阀基电子设备柜VBE发送光触发脉冲信号对晶闸管换流阀进行控制，对于监测保护，高电位电子单元TEU主动产生触发保护。所述光触发脉冲信号采用单脉冲，该脉冲编码制式设计均采用单脉冲，脉冲编码简单，避免了因连续多个脉冲形成的脉冲序列在识别上的不正确，而导致的晶闸管一直处于导通状态造成换向失败和反向恢复期保护失败等问题，具有很高的实时性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法
本专利技术涉及换流阀触发与监测用脉冲编码制式，尤其涉及一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法。
技术介绍
在直流输电工程里，晶闸管换流阀是将三相交流电和直流电实现相互转换的核心设备。晶闸管换流阀工作在高电压、大电流场合，磁场电场干扰大、可靠性要求高，因此对换流阀的控制和监测是直流输电技术里一项关键技术。通常采用光电变换技术实现信号传输和高电位的隔离，传统的换流阀晶闸管触发与监测采用五脉冲方式，被动监测晶闸管状态，当高电位板检测到晶闸管状态时，要发状态信息给阀基电子设备柜VBE，VBE根据上报的状态信息发脉冲序列给高电位板，来控制和保护晶闸管，而且采用连续多个脉冲形成的脉冲序列在识别上要经过复杂的处理，若触发脉冲识别不正确可造成晶闸管一直处于导通状态，造成换向失败和反向恢复期保护失败等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术缺陷，提供一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法，主动检测晶闸管工作状态，采用单脉冲触发晶闸管实时性好、可靠性高。为达到以上目的，本专利技术技术方案如下：一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法，高电位电子单元TEU通过监控换流阀的正向过电压和反向恢复期保护电压，当正向过电压和反向恢复期保护电压超过设定门槛值时，高电位电子单元TEU主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护，并通过高压光纤向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号，阀基电子设备柜VBE对回报信号进行统计和其它操作。所述晶闸管高电位电子单元TEU包括分别与晶闸管连接的正向电压检测电路、过电压保护电路和反向恢复期保护电路，正向电压检测电路、过电压保护电路和反向恢复期保护电路通过第一逻辑电路及发光二极管与阀基电子设备柜VBE连接，阀基电子设备柜VBE通过光电转换模块、第二逻辑电路和门极放大电路与晶闸管连接；过电压保护电路和反向恢复期保护电路还分别与第二逻辑电路连接，过电压保护电路监测晶闸管正向电压超过晶闸管保护值时产生触发脉冲使晶闸管导通，同时向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号；通过反向恢复期保护电路监测晶闸管两端负向电压，在晶闸管电压导通过零时刻开始设定反向恢复期保护时间，在该时间区间内，反向恢复期保护电压大于某一设定值时，产生触发脉冲触发晶闸管，同时产生回报信号给阀基电子设备柜VBE。所述晶闸管高电位电子单元TEU监测晶闸管两端正向电压，当晶闸管电压达到正向电压门槛值时，给阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号,在控制脉冲到来时，阀基电子设备柜VBE发送触发光脉冲给高电位电子单元TEU触发晶闸管导通，在控制脉冲持续期间，若晶闸管发生息弧现象，当晶闸管电压再次达到正向电压门槛值，晶闸管高电位电子单元TEU产生新的回报脉冲，阀基电子设备柜VBE产生新的光脉冲触发信号。所述高电位电子单元TEU主动对晶闸管发单脉冲，脉冲宽度为5μs～15μs之间；正向电压检测电路产生的回报脉冲，脉冲宽度为5μs～20μs之间。所述反向恢复期保护电路监测晶闸管两端负向电压，在晶闸管电压导通过零时刻开始设定反向恢复期保护时间为500us～1ms，在该时间区间内，反向恢复期保护电压大于某一设定值时，产生触发脉冲触发晶闸管，同时产生回报信号给阀基电子设备柜VBE。与现有技术相比，本专利技术通过装载在换流阀上的高电位电子单元TEU监测晶闸管状态，对晶闸管进行保护触发，并通过与阀基电子设备柜VBE之间的高压光纤连接回报工作状态，换流阀的触发通过发送相应的光触发脉冲信号来完成的，该脉冲编码制式设计均采用单脉冲，脉冲编码简单，避免了因连续多个脉冲形成的脉冲序列在识别上的不正确，而导致的晶闸管一直处于导通状态造成换向失败和反向恢复期保护失败等问题，具有很高的可靠性。主动监测晶闸管状态，TEU检测到晶闸管状态后，主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护实时性好，同时，向VBE发回报脉冲信号，VBE对回报信号进行统计和其它操作。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图；图2为本专利技术晶闸管换流阀控制监测方法正常触发和补脉冲时序图；图3为本专利技术晶闸管换流阀控制监测方法过电压保护脉冲时序图；其中：S1为阀基电子设备柜VBE；S2为高电位电子单元TEU；S3为晶闸管；X1为正向电压检测电路；X2为过电压保护电路；X3为反向恢复期保护电路；X4为第一逻辑电路；X5为发光二极管；X6为光电转换电路；X7为第二逻辑电路；X8为门极放大电路；IP为光脉冲回报信号；FP为光脉冲触发信号。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。参考图1所示，本专利技术通过晶闸管高电位电子单元TEUS2监控换流阀的工作状态，当状态超过设定门槛值时，高电位电子单元TEUS2主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护，并通过高压光纤将该工作状态回报给阀基电子设备柜VBES1对回报信号进行统计和其它操作，所述高电位电子单元TEUS2通过监控换流阀的正向过电压和负向电压，当向正向过电压和负向电压超过设定门槛值时向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号，并主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护。所述晶闸管高电位电子单元TEUS2包括分别与晶闸管S3连接的正向电压检测电路X1、过电压保护电路X2和反向恢复期保护电路X3，正向电压检测电路X1、过电压保护电路X2和反向恢复期保护电路X3通过第一逻辑电路X4及发光二极管X5与阀基电子设备柜VBES1连接，阀基电子设备柜VBES1通过光电转换模块X6、第二逻辑电路X7和门极放大电路X8与晶闸管S3连接。晶闸管高电位电子单元TEUS2中，正向电压检测电路X1、过电压保护电路X2和反向恢复期保护电路X3用于将晶闸管的工作状态，发触发脉冲给第一逻辑电路X4，第一逻辑电路X4在收到任一触发脉冲信号时，经过发光二极管变换为光脉冲信号，通过高压光纤发送该回报光脉冲信号给阀基电子设备柜VBES1。参考图2所示，晶闸管高电位电子单元TEU能够监测晶闸管两端正向电压，当晶闸管电压达到正向电压门槛值时，会通过高压光纤发送回报脉冲IP给阀基电子设备柜VBES1，阀基电子设备柜VBE收到回报信号后，确认该晶闸管具备触发条件，在控制脉冲CP到来时，立刻发送触发光脉冲FP给高电位电子单元TEU，经过光电转换模块X6，通过第二逻辑电路X7，再经过门极放大电路X8变换为门极触发脉冲，来触发晶闸管。触发脉冲宽度为5μs～15μs之间，晶闸管的导通时间是由阀基电子设备柜VBE决定的，避免了传统的在无触发脉冲情况下，晶闸管误导通；晶闸管正向电压的监测电路用于当晶闸管电压达到门槛值时，产生回报脉冲，脉冲宽度为5μs～20μs之间，告诉阀基电子设备柜VBE该晶闸管具备触发条件。在CP持续期间，若晶闸管发生息弧现象，当晶闸管电压再次达到正向电压门槛值，晶闸管高电位电子单元TEU能够产生新的回报脉冲，因而，产生新的光脉冲触发信号FP。参考图3所示，过电压保护电路X2和反向恢复期保护电路X3还分别与第二逻辑电路X7连接，过电压保护电路X2监测晶闸管正向电压超过晶闸管保护值时产生触发脉冲使晶闸管导通，同时向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号；通过反向恢复期保护电路X3监测晶闸管两端负向电压，在晶闸管电压导通过零时刻开始设定反向恢复期保护时间为500us～1ms，在该时间区间内，反向恢复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法，其特征在于：高电位电子单元TEU(S2)通过监控换流阀的正向过电压和反向恢复期保护电压，当正向过电压和反向恢复期保护电压超过设定门槛值时，高电位电子单元TEU(S2)主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护，并通过高压光纤向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号，阀基电子设备柜VBE(S1)对回报信号进行统计和其它操作。

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电用晶闸管换流阀控制监测方法，其特征在于：高电位电子单元TEU(S2)通过监控换流阀的正向过电压和反向恢复期保护电压，当正向过电压和反向恢复期保护电压超过设定门槛值时，高电位电子单元TEU(S2)主动对晶闸管发单脉冲进行控制保护，并通过高压光纤向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号，阀基电子设备柜VBE(S1)对回报信号进行统计和其它操作；所述晶闸管高电位电子单元TEU(S2)包括分别与晶闸管(S3)连接的正向电压检测电路(X1)、过电压保护电路(X2)和反向恢复期保护电路(X3)，正向电压检测电路(X1)、过电压保护电路(X2)和反向恢复期保护电路(X3)通过第一逻辑电路(X4)及发光二极管(X5)与阀基电子设备柜VBE(S1)连接，阀基电子设备柜VBE(S1)通过光电转换模块(X6)、第二逻辑电路(X7)和门极放大电路(X8)与晶闸管(S3)连接；过电压保护电路(X2)和反向恢复期保护电路(X3)还分别与第二逻辑电路(X7)连接，过电压保护电路(X2)监测晶闸管正向电压超过晶闸管保护值时产生触发脉冲使晶闸管导通，同时向阀基电子设备柜VBE发送脉冲回报信号；通过反向恢复期保护电路(X3)监测晶闸管两端负向电压，在晶闸管电压导通过零时刻开始设定反向恢复期保护时间，在该时间区间内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈干，李育宁，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61