一種高壓直流輸電換流閥的vbe系統(tǒng)設備故障檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓直流輸電領域，具體涉及一種高壓直流輸電換流閥的VBE系統(tǒng)設備故障檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]高壓直流輸電是目前應用廣泛且發(fā)展迅猛的電力工業(yè)領域，在國家跨區(qū)域遠距離送電、區(qū)域電網互聯(lián)中承擔重要角色。高壓直流輸電的一種特殊方式是將高壓直流輸電的整流站和逆變站合并在一個換流站內，在同一處完成將交流變直流，再由直流變交流的換流過程，其整流和逆變的結構、交流側的設施與高壓直流輸電完全一樣，具有常規(guī)高壓直流輸電的最基本的優(yōu)點，可實現異步聯(lián)網，較好地實現不同交流電壓的電網互聯(lián)，將2個交流同步電網隔離，能有效地隔斷各互聯(lián)的交流同步網間的相互影響，限制短路電流，且聯(lián)絡線功率控制簡單，調度管理方便。與常規(guī)直流輸電比較，其優(yōu)點更突出:沒有直流線路，直流側損耗?。恢绷鱾瓤蛇x擇低壓大電流運行方式，以降低換流變壓器、換流閥等有關設備的絕緣水平，降低造價；直流側諧波可全部控制在閥廳內，不會產生對通信設備的干擾；換流站不需要接地極，無需直流濾波器、直流避雷器、直流開關場、直流載波等直流設備，因而比常規(guī)的高壓直流輸電節(jié)省投資。
[0003]不難看出，換流站在高壓直流輸電中的重要性，換流站的極控系統(tǒng)和換流閥主電路在換流站中起重要作用，所以對VBE(valve base electronics，閥基電子設備)系統(tǒng)中各板卡的工作狀況或者損壞與否等情況有必要隨時做出判斷，如何判斷其損壞或工作狀況不是處于正常情況成為本領域人員應具備的能力，但現有技術中，并沒有一個很好的系統(tǒng)或者平臺來讓本領域人員快速獲取上述能力。
[0004]綜上所述，現有技術還存在一定的缺陷。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，有必要提供一種高壓直流輸電換流閥的VBE系統(tǒng)設備故障檢測系統(tǒng)，能夠顯示VBE板卡故障，使維修人員能夠快速及時的排查VBE板卡故障，并針對性的制定維修計劃和維修方案。
[0006]為此本實用新型提供如下技術方案:
[0007]一種高壓直流輸電換流閥的VBE系統(tǒng)設備故障檢測系統(tǒng)，包括:
[0008]換流閥仿真電路，用于模擬換流閥的實際工作情況；VBE板卡測試平臺，用于控制和監(jiān)控換流閥閥片的工作狀態(tài)；測試系統(tǒng)，用于向所述VBE板卡測試平臺發(fā)送測試信號，并收集VBE板卡的運行狀態(tài)數據；所述VBE板卡測試平臺接收所述測試系統(tǒng)發(fā)送的測試信號，并對所述換流閥仿真電路就行監(jiān)視和觸發(fā)。
[0009]進一步的，所述測試系統(tǒng)包括:
[0010]USB數據采集卡、監(jiān)控PG (program，程序或軟件)，所述監(jiān)控PG內設置有VBE板卡測試程序調試軟件，用于執(zhí)行相關測試程序，并顯示相關VBE板卡測試平臺的測試結果；所述USB數據采集卡內設置有DSP(Digital Signal processor，數字信號處理器)編程芯片，用于接收所述監(jiān)控PG的指令向VBE板卡測試平臺發(fā)送測試控制信號，同時讀取VBE測試平臺的信息，并將所讀取的VBE測試平臺的信息上傳至所述監(jiān)控PG。
[0011]進一步的，所述換流閥仿真電路包括:
[0012]市電電源、開關、保險絲、調壓器、RC(R為電阻的符號，C為電容的符號)阻尼電路、TVM(thyristor voltage monitor，閥電壓監(jiān)視)板、換流閥、負載，所述市電電源依次串聯(lián)所述開關、保險絲、換流閥和負載構成通路；所述換流閥由4個閥片串聯(lián)而成，每個閥片上均并聯(lián)有一個RC阻尼電路和一塊TVM板；所述調壓器用于將市電電源的電壓升高為實驗電壓，為換流閥仿真電路提供工作電壓；所述RC阻尼電路用于限制閥片的電應力。
[0013]進一步的，所述VBE板卡測試平臺包括:
[0014]控制板、光接收板、光發(fā)射板、RPU(Recovery protect1n unit,恢復期保護單元)板，所述控制板用于接收所述USB數據采集卡所發(fā)送的測試控制信號；所述控制板向所述光發(fā)射板發(fā)送觸發(fā)脈沖信號，所述光發(fā)射板將所述觸發(fā)脈沖信號轉換為光觸發(fā)脈沖發(fā)送至所述換流閥內的閥片用以觸發(fā)閥片；所述光發(fā)射板設置有兩塊，一塊光發(fā)射板同時為2塊閥片發(fā)射觸發(fā)脈沖信號；所述光接收板用以接收所述TVM板所返回的TVM板回檢信號，并將所述TVM板回檢信號發(fā)送至所述控制板，用以反饋所述閥片的狀態(tài)；所述控制板將閥片電流關斷信號發(fā)送至所述RPU板，所述RPU板用以防止閥片因過壓而損壞；所述控制板、光接收板、光發(fā)射板、RPU板均將其各自的狀態(tài)信號反饋至所述USB數據采集卡。
[0015]進一步的，所述測試控制信號包括:FCS(fire control signal,觸發(fā)控制信號)、UV(under voltage，低電壓)、CB_0N(circuit breaker on,斷路器合閘)、CONVDBLK(converter deblock,換流器解鎖)、BYPPAS-ACT(bypass active,旁通路有效)、SYSTEM ACT (system active,系統(tǒng)有效)、SYSTEM PAS (system passive,系統(tǒng)無效)、SPARE (spare，備用)。
[0016]進一步的:
[0017]所述控制板向所述USB數據采集卡反饋的狀態(tài)信號為控制板接收的觸發(fā)控制信號和對應閥電路的正壓和負壓信息；
[0018]所述光接收板向所述USB數據采集卡反饋的狀態(tài)信號為光接收板對應閥段的正壓和負壓信息；
[0019]所述光發(fā)射板向所述USB數據采集卡反饋的狀態(tài)信號為光發(fā)射板對應閥段的光觸發(fā)脈沖；
[0020]所述RPU板向所述USB數據采集卡反饋的狀態(tài)信號為RPU板對應閥段的零電流關斷信號。
[0021]本實用新型通過設置換流閥仿真電路、VBE板卡測試平臺、測試系統(tǒng)三者的有機結合，模擬出了換流站的極控系統(tǒng)和換流閥主電路的工作狀況，并通過監(jiān)控PG、USB數據采集卡、控制板、光發(fā)射板、光接收板、RPU板、RC阻尼電路、TVM板、換流閥閥片的設置，能夠及時的顯示相關VBE板卡的測試結果，所述測試結果包括VBE板卡是否故障、發(fā)生故障的顯現是什么、故障原因等等。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型實施例的具體接線圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例和附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]下面結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0027]實施例
[0028]如圖1所示，本實施例提供的一種高壓直流輸電換流閥的VBE系統(tǒng)設備故障檢測系統(tǒng)，包括:換流閥仿真電路，用于模擬換流閥的實際工作情況；VBE板卡測試平臺，用于控制和監(jiān)控換流閥閥片的工作狀態(tài)；測試系統(tǒng)，用于向所述VBE板卡測試平臺發(fā)送測試信號，并收集VBE板卡的運行狀態(tài)數據；所述VBE板卡測試平臺接收所述測試系統(tǒng)發(fā)送的測試信號，并對所述換流閥仿真電路就行監(jiān)視和觸發(fā)。
[0029]如圖2所示，作為優(yōu)選，所述測試系統(tǒng)包括:
[0030]USB數據采集卡、監(jiān)控PG，所述監(jiān)控PG內設置有VBE板卡測試程序調試軟件，用于執(zhí)行相關測試程序，并顯示相關VBE板卡測試平臺的測試結果；所述USB數據采集卡內設置有DSP編程芯片，用于接收所述監(jiān)控PG的指令向VBE板卡測試平臺發(fā)送測試控制信號，同時讀取VBE測試平臺的信息，并將所讀取的VBE測試平臺的信息上傳至所述監(jiān)控PG。
[0031]作為優(yōu)選，所述換流閥仿真電路包括:
[0032]市電電源、開關、保險絲、調壓器、RC阻尼電路、TVM板、換流閥、負載，所述市電電源依次串聯(lián)所述開關、保險絲、換流閥和負載構成通路；所述換流閥由4個閥片串聯(lián)而成，采用單相半波整流電路拓撲，具有進行整流或逆變的功能，即將交流轉換為直流或將直流轉換為交流，每個閥片均采用光觸發(fā)；每個閥片上均并聯(lián)有一個RC阻尼電路和一塊TVM板；所述調壓器用于將市電電源的電壓升高為實驗電壓，為換流閥仿真電路提供工作電壓；所述RC阻尼電路用于限制閥片的電應力，在閥片開通或關斷過程中的均壓起重要作用，作為優(yōu)選，所述RC阻尼電路為一個電阻與一個電容串聯(lián)。
[0033]需要說明的是，換流閥仿真電路的設計旨在模擬換流閥的實際工作情況，使VBE系統(tǒng)的控制與監(jiān)測過程盡可能地接近實際，從而真實地反映VBE系統(tǒng)與換流閥之間的關鍵信號數據流，以便對VBE系統(tǒng)的各板卡進行測試。直流輸電工程中換流閥采用6脈波整流電路，該電路是工作在三相電壓輸入的情況下。如果換流閥仿真電路的輸入也采用三相電壓，將大大增加該電路的復雜程度。經研宄發(fā)現，當換流閥仿真電路拓撲采用單相半波整流電路時，電路輸出及閥片工作波形與實際直流輸電工程換流