一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统技术方案

本发明专利技术属于直流输电换流阀技术领域，具体涉及一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，该系统通过阀控测控模块执行测试系统的控制指令，向待测阀控单元发送模拟控制信号和检测接收的状态信号；通过阀状态模拟模块模拟不同运行工况的状态，向待测阀控单元发送换流阀模拟晶闸管级的回报信号以及辅助设备的状态信号；通过监控模块进行逻辑控制，以及对模拟过程的测试结果进行数据处理，以实现故障定位以及再现分析。即本发明专利技术通过各功能模块的相互配合，模拟换流阀控制系统的各种运行工况，解决了换流站现场阀控设备及备件板卡离线条件下测试手段不足、测试效率较低的问题，有助于提高换流阀设备的现场运维水平，保障直流输电系统的安全稳定运行。统的安全稳定运行。统的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统


[0001]本专利技术属于直流输电换流阀
，具体涉及一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统。

技术介绍

[0002]高压直流输电工程是我国进行能源优化配置的重要举措。高压、特高压直流输电工程在我国得到快速发展，截至目前，我国已经建成43条直流线路，我国已成为当今世界上投运直流输电工程最多的国家。
[0003]在直流输电工程中，晶闸管换流阀作为换流站内重要的设备，其可靠运行是关系直流系统安全稳定的关键。阀控系统作为换流阀的接口设备，包括阀控单元(VBE)和晶闸管控制单元(TE)，其主要功能是实现换流阀晶闸管触发、状态监视等功能。阀控系统运行稳定以及备品备件性能可靠，有助于运维人员及时发现设备存在的隐患，以及快速完成故障定位与处理等，是保障换流阀设备可靠运行的重要因素。
[0004]目前，直流换流站在阀控设备运维中均存在以下问题：
[0005]1)阀控备品备件现场无法检测，性能不能完全保障。
[0006]阀控备品备件多为机箱板卡，电子产品，存储一定时间后需要进行性能测试，防止使用时存在异常导致二次故障。换流站现场当前缺少阀控备件检测环境，无法定期对阀控备品备件检测。
[0007]2)阀控板卡种类多，异常难定位。
[0008]阀控运行异常多为综合性故障，如误触发、电源波动等。板卡异常更换后，由厂家进行分析定位，存在定位不及时，问题无法跟踪等现象。
[0009]3)缺少隐患排查验证手段。
[0010]传统的隐患排查，现场人员主要通过外观检查，逻辑分析等手段。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，用以解决现有技术阀控备品备件现场无法灵活检测的问题。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，包括：阀控测控模块、阀状态模拟模块、监控模块和待测阀控单元；所述阀控测控模块用于执行测试系统的控制指令，向待测阀控单元发送模拟控制信号和检测待测阀控单元发送的状态信号；所述阀状态模拟模块用于模拟换流阀不同运行工况的状态，向待测阀控单元发送换流阀模拟晶闸管级的回报信号以及辅助设备的状态信号；所述监控模块用于对测试系统进行逻辑控制，以及对阀控测控模块与待测阀控单元的模拟过程的测试结果进行数据处理，以实现故障定位以及再现分析。
[0013]其有益效果为：本专利技术通过设置包括阀控测控模块、阀状态模拟模块、监控模块和待测阀控单元的测试系统，能够实现对待测阀控板卡的检测过程，并能够实现故障定位以
及再现分析，并且本专利技术的晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，具有通用性强、兼容性高、检测速度快、自动化程度高、测试功能全面等特点，而且解决了换流站现场阀控设备及备件板卡离线条件下测试手段不足、测试效率较低的问题，有助于提高换流阀设备的现场运维水平，保障直流输电系统的安全稳定运行。
[0014]进一步地，所述阀控测控模块包括：控制信号模拟单元、阀控状态信号测量单元和中央处理单元；所述控制信号模拟单元以及阀控状态信号测量单元均与待测阀控单元相连，以通过控制信号模拟单元将产生的模拟控制信号传输至待测阀控单元，通过阀控状态信号测量单元检测待测阀控单元发送的状态信号；中央处理单元与控制信号模拟单元以及阀控状态信号测量单元均连接，以在接收到测试系统的控制指令时，控制控制信号模拟单元产生的模拟控制信号，并对阀控状态信号测量单元接收的状态信号进行数据处理。
[0015]进一步地，所述阀控测控模块根据待测阀控单元的技术路线及接口类型采用光信号或电信号连接；所述阀控状态信号测量单元与待测阀控单元采用光信号连接。
[0016]进一步地，所述阀状态模拟模块包括：阀电压模拟单元和阀状态信号模拟单元；所述阀电压模拟单元以及阀状态信号模拟单元均与待测阀控单元的相连，以通过阀电压模拟单元模拟换流阀不同运行工况下的状态，并将待测阀控单元的晶闸管单元的包括电压和电流的状态信息发送至监控模块，通过阀状态信号模拟单元产生晶闸管级的回报信号以及辅助设备的状态信号；所述辅助设备的状态信号包括漏水检测信号和避雷器动作信号中的至少一种。
[0017]进一步地，所述阀电压模拟单元包括：晶闸管、待测触发监测板以及晶闸管级试验电源组成，晶闸管以及晶闸管级试验电源均与待测触发监测板连接，且晶闸管级试验电源与监控模块通信连接，以通过晶闸管级试验电源接收监控模块下发的控制指令，并控制指令将试验电压及波形施加至待测触发监测板，以模拟模拟换流阀不同运行工况的状态。
[0018]进一步地，所述监控模块包括：通信接口单元、专家诊断系统和人机交互单元；所述通信接口单元包括与阀控测控模块通信接口、与阀状态模拟模块通信接口以及与待测阀控单元通信接口；所述专家诊断系统用于阀控系统故障定位和再现分析，所述阀控系统故障定位是基于测试结果的数据处理以及预设的故障模型进行故障检测与定位，所述再现分析是根据预设测试工况和条件进行故障模拟与再现；所述人机交互单元用于提供后台操作界面，以实现测试系统的参数设置以及测试结果输出显示的功能。
[0019]进一步地，所述与待测阀控单元通信接口为具备IEC61850、CAN和FROFIBUS三种通信接口方式的通信接口，与阀控测控模块通信接口以及与阀状态模拟模块通信接口为具备以太网通信接口方式的通信接口。
[0020]进一步地，所述后台操作界面包括用户登录及测试选项、系统控制操作、阀控状态事件实时显示、录波数据融合及波形显示。
[0021]进一步地，所述测试结果包括原始录波数据；所述监控模块还包括录波处理单元，所述录波处理单元与专家诊断系统以及通信接口单元连接，以通过录波处理单元实现对阀控测控模块的原始录波数据进行解析处理，生成标准录波格式文件。
[0022]进一步地，所述待测阀控单元包括：阀测控装置、阀控通信接口装置以及阀漏水避雷器检测装置中的至少一种，以将待测阀控板卡通过安装至待测阀控单元相应的装置接入测试系统。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的测试系统框图；
[0024]图2是本专利技术的阀控测控模块原理框图；
[0025]图3是本专利技术的阀状态模拟模块原理框图；
[0026]图4是本专利技术的监控模块结构框图；
[0027]图5是本专利技术的人机交互单元结构框图；
[0028]图6是本专利技术的阀控全链路测试系统故障定位测试流程图；
[0029]图7是本专利技术的阀控全链路测试系统故障再现测试流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0031]晶闸管换流阀控制全链路的测试系统实施例：
[0032]本专利技术提供的一种晶闸管换流阀控制全链路测试系统和方法，通过测试系统各功能模块的相互配合，模拟换流阀控制系统的各种运行工况，实现离线条件对阀控设备及板卡的故障检测及状态评估，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，其特征在于，包括：阀控测控模块、阀状态模拟模块、监控模块和待测阀控单元；所述阀控测控模块用于执行测试系统的控制指令，向待测阀控单元发送模拟控制信号和检测待测阀控单元发送的状态信号；所述阀状态模拟模块用于模拟换流阀不同运行工况的状态，向待测阀控单元发送换流阀模拟晶闸管级的回报信号以及辅助设备的状态信号；所述监控模块用于对测试系统进行逻辑控制，以及对阀控测控模块与待测阀控单元的模拟过程的测试结果进行数据处理，以实现故障定位以及再现分析。2.根据权利要求1所述的晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，其特征在于，所述阀控测控模块包括：控制信号模拟单元、阀控状态信号测量单元和中央处理单元；所述控制信号模拟单元以及阀控状态信号测量单元均与待测阀控单元相连，以通过控制信号模拟单元将产生的模拟控制信号传输至待测阀控单元，通过阀控状态信号测量单元检测待测阀控单元发送的状态信号；中央处理单元与控制信号模拟单元以及阀控状态信号测量单元均连接，以在接收到测试系统的控制指令时，控制控制信号模拟单元产生的模拟控制信号，并对阀控状态信号测量单元接收的状态信号进行数据处理。3.根据权利要求2所述的晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，其特征在于，所述阀控测控模块根据待测阀控单元的技术路线及接口类型采用光信号或电信号连接；所述阀控状态信号测量单元与待测阀控单元采用光信号连接。4.根据权利要求1所述的晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，其特征在于，所述阀状态模拟模块包括：阀电压模拟单元和阀状态信号模拟单元；所述阀电压模拟单元以及阀状态信号模拟单元均与待测阀控单元的相连，以通过阀电压模拟单元模拟换流阀不同运行工况下的状态，并将待测阀控单元的晶闸管单元的包括电压和电流的状态信息发送至监控模块，通过阀状态信号模拟单元产生晶闸管级的回报信号以及辅助设备的状态信号；所述辅助设备的状态信号包括漏水检测信号和避雷器动作信号中的至少一种。5.根据权利要求4所述的晶闸管换流阀控制全链路的测试系统，其特征在于，所述阀电压模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鹏，魏卓，董朝阳，刘堃，毕延河，邹复春，李文雅，张锐，毛文喜，柴卫强，田兰芳，张中强，王彦博，杨会磊，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：