本發(fā)明涉及高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)、控制方法及故障定位方法。

背景技術(shù)：

基于晶閘管換流閥的常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)在我國得到普遍應(yīng)用，其采用控制系統(tǒng)下發(fā)控制脈沖至換流閥閥控系統(tǒng)，再由閥控系統(tǒng)下發(fā)觸發(fā)脈沖至換流閥，使換流閥導(dǎo)通的方式實現(xiàn)直流輸電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)如圖1所示，從而達(dá)到直流系統(tǒng)按照控制要求準(zhǔn)確的對直流電壓、傳輸功率進(jìn)行控制的目的，然而目前這種控制方法仍處于無反饋的開環(huán)控制狀態(tài)，即控制系統(tǒng)下發(fā)至閥控的控制脈沖，閥控系統(tǒng)并無反饋，無法確?？刂葡到y(tǒng)下發(fā)控制脈沖與閥控實際下發(fā)至換流閥的觸發(fā)脈沖是否一致，由此無法及時發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路的異常情況并及時避免異常情況加深，影響直流系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種具有反饋功能的觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有系統(tǒng)無反饋功能，導(dǎo)致無法及時發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)異常的問題。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種基于具有反饋功能的觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方法，以簡單的方法精確得出異常狀況，使反饋信息及時準(zhǔn)確。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種基于具有反饋功能的觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的故障定位方法，能解決出現(xiàn)異常信號時對故障地點進(jìn)行及時定位，可及時維修處理。

為實現(xiàn)本發(fā)明的第一個目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括依次連接的電壓互感器PT、控制系統(tǒng)、閥控系統(tǒng)、換流閥，在控制系統(tǒng)中設(shè)有第一鎖相環(huán)和觸發(fā)角度指令模塊，在閥控系統(tǒng)中設(shè)有脈沖轉(zhuǎn)換模塊和脈沖分配模塊MSC，第一鎖相環(huán)提取電壓互感器PT的相位信號并根據(jù)觸發(fā)角度指令模塊的輸出信號結(jié)合產(chǎn)生控制脈沖，控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)的脈沖轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)過脈沖分配模塊MSC分成多個觸發(fā)脈沖發(fā)送至換流閥多個閥片觸發(fā)，控制系統(tǒng)中還設(shè)有脈沖觸發(fā)異常判斷模塊；閥控系統(tǒng)中還設(shè)有第二鎖相環(huán)、觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊；第二鎖相環(huán)與電壓互感器PT連接并與脈沖轉(zhuǎn)換模塊共同連接到觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊，脈沖觸發(fā)異常判斷模塊分別與觸發(fā)角度指令模塊、觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊連接。

作為方案一的改進(jìn)，觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊通過提取脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的觸發(fā)脈沖并與第二鎖相環(huán)輸出的相位信號進(jìn)行比對處理，得到觸發(fā)角實際值α1。

作為方案二的改進(jìn)，脈沖觸發(fā)異常判斷模塊通過接收觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊輸出的α1和觸發(fā)角指令模塊輸出的控制脈沖角度α2進(jìn)行邏輯判斷，邏輯判斷公式為：|α1-α2|>λ，其中λ為觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值。

作為方案三的改進(jìn)，觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值λ為0.25度。

作為方案一至四任一項的改進(jìn)，控制系統(tǒng)與閥控系統(tǒng)均為雙套冗余設(shè)計，分別為主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)。

作為方案五的改進(jìn)，控制系統(tǒng)還包括系統(tǒng)切換模塊、閉鎖模塊、報警模塊，系統(tǒng)切換模塊對主用系統(tǒng)與備用系統(tǒng)間切換運行；閉鎖模塊可發(fā)出閉鎖命令閉鎖直流。

為實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1)電壓互感器PT檢測到的電壓信號送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的第一鎖相環(huán)提取電壓信號的相位同時根據(jù)觸發(fā)角度指令模塊發(fā)出的控制脈沖角度α2結(jié)合產(chǎn)生控制脈沖，控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)的脈沖轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)過脈沖分配模塊MSC分成多個觸發(fā)脈沖發(fā)送至換流閥多個閥片觸發(fā)；

2)閥控系統(tǒng)觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊接收由第二鎖相環(huán)提取電壓互感器PT輸出的電壓信號的相位和脈沖轉(zhuǎn)換模塊發(fā)出的觸發(fā)脈沖，通過對比可得出觸發(fā)角實際值α1；

3)脈沖觸發(fā)異常判斷模塊接收觸發(fā)角實際值α1與控制脈沖角度α2作邏輯判斷，具體判斷公式為：|α1-α2|>λ，其中λ為觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值；

4)當(dāng)步驟3判斷結(jié)果成立，脈沖觸發(fā)異常判斷模塊發(fā)出異常信號。

為實現(xiàn)本發(fā)明的第三個目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的故障定位方法，包括以下步驟：

1)當(dāng)主用系統(tǒng)或備用系統(tǒng)其一發(fā)出異常信號，則控制系統(tǒng)與閥控系統(tǒng)間的回路出現(xiàn)異常；

2)當(dāng)主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)同時出現(xiàn)異常信號，則故障位置為換流閥及其附屬設(shè)備。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、實現(xiàn)了高壓直流系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制。

2、建立了換流閥觸發(fā)脈沖角度與控制脈沖角度比較結(jié)果處理機(jī)制。

3、實現(xiàn)了換流閥觸發(fā)脈沖角度與控制脈沖角度異常后故障定位。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有高壓直流系統(tǒng)換流閥觸發(fā)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理示意圖。

圖3為本發(fā)明的換流閥觸發(fā)脈沖角度檢測及反饋原理示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖2、圖3所示，一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括依次連接的電壓互感器PT、控制系統(tǒng)、閥控系統(tǒng)、換流閥，在控制系統(tǒng)中設(shè)有第一鎖相環(huán)和觸發(fā)角度指令模塊，在閥控系統(tǒng)中設(shè)有脈沖轉(zhuǎn)換模塊和脈沖分配模塊MSC，第一鎖相環(huán)提取電壓互感器PT的相位信號并根據(jù)觸發(fā)角度指令模塊的輸出信號結(jié)合產(chǎn)生控制脈沖，控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)的脈沖轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)過脈沖分配模塊MSC分成多個觸發(fā)脈沖發(fā)送至換流閥多個閥片觸發(fā)，控制系統(tǒng)中還設(shè)有脈沖觸發(fā)異常判斷模塊；閥控系統(tǒng)中還設(shè)有第二鎖相環(huán)、觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊；第二鎖相環(huán)與電壓互感器PT連接并與脈沖轉(zhuǎn)換模塊共同連接到觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊，脈沖觸發(fā)異常判斷模塊分別與觸發(fā)角度指令模塊、觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊連接。

觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊通過提取脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的觸發(fā)脈沖并與第二鎖相環(huán)輸出的相位信號進(jìn)行比對處理，得到觸發(fā)角實際值α1。

脈沖觸發(fā)異常判斷模塊通過接收觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊輸出的α1和觸發(fā)角指令模塊輸出的控制脈沖角度α2進(jìn)行邏輯判斷，邏輯判斷公式為：|α1-α2|>λ，其中λ為觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值。觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值λ為0.25度。

控制系統(tǒng)與閥控系統(tǒng)均為雙套冗余設(shè)計，分別為主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)還包括系統(tǒng)切換模塊、閉鎖模塊、報警模塊，系統(tǒng)切換模塊對主用系統(tǒng)與備用系統(tǒng)間切換運行；閉鎖模塊可發(fā)出閉鎖命令閉鎖直流。

實施例2

一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1)電壓互感器PT檢測到的電壓信號送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的第一鎖相環(huán)提取電壓信號的相位同時根據(jù)觸發(fā)角度指令模塊發(fā)出的控制脈沖角度α2結(jié)合產(chǎn)生控制脈沖，控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)控制脈沖發(fā)送到閥控系統(tǒng)的脈沖轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)過脈沖分配模塊MSC分成多個觸發(fā)脈沖發(fā)送至換流閥多個閥片觸發(fā)；

2)閥控系統(tǒng)觸發(fā)角實際值監(jiān)測模塊接收由第二鎖相環(huán)提取電壓互感器PT輸出的電壓信號的相位和脈沖轉(zhuǎn)換模塊發(fā)出的觸發(fā)脈沖，通過對比可得出觸發(fā)角實際值α1；

3)脈沖觸發(fā)異常判斷模塊接收觸發(fā)角實際值α1與控制脈沖角度α2作邏輯判斷，具體判斷公式為：|α1-α2|>λ，其中λ為觸發(fā)脈沖角度檢測最大誤差值；

4)當(dāng)步驟3判斷結(jié)果成立，脈沖觸發(fā)異常判斷模塊發(fā)出異常信號。

實施例3

一種常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流閥觸發(fā)回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的故障定位方法，包括以下步驟：

1)當(dāng)主用系統(tǒng)或備用系統(tǒng)其一發(fā)出異常信號，則控制系統(tǒng)與閥控系統(tǒng)間的回路出現(xiàn)異常；

2)當(dāng)主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)同時出現(xiàn)異常信號，則故障位置為換流閥及其附屬設(shè)備。

上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。