一種特高壓直流系統(tǒng)vbe判斷邏輯電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力領(lǐng)域，尤其是涉及一種特高壓直流系統(tǒng)VBE判斷邏輯電路技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，為了滿足西電東送、大容量輸電的要求，中國(guó)高壓直流輸電取得了迅猛的發(fā)展。直流輸電設(shè)備的研制成為國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)，直流輸電系統(tǒng)的成套設(shè)計(jì)及其控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制也有一定的進(jìn)展。在直流輸電工程中，換流閥是實(shí)現(xiàn)交、直流變換的核心設(shè)備，閥基電子設(shè)備(Valve Base Electronics,VBE)專用于換流閥的驅(qū)動(dòng)控制與保護(hù)，VBE系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收上層控制保護(hù)系統(tǒng)的指令并直接用于控制換流閥閥片的觸發(fā)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)換流閥的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了關(guān)鍵作用。目前直流輸電工程VBE系統(tǒng)多采用進(jìn)口設(shè)備，由于國(guó)外設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì)國(guó)內(nèi)用戶的VBE技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)密封鎖，國(guó)內(nèi)運(yùn)維部門無(wú)法充分了解和掌握VBE的故障機(jī)理，VBE的故障診斷與維修方案依然依賴于國(guó)外設(shè)備供應(yīng)商。
[0003]中國(guó)的高壓直流輸電工程投入運(yùn)行以來(lái)，進(jìn)口設(shè)備的VBE系統(tǒng)發(fā)生過多次故障，引起了國(guó)內(nèi)研究人員的重視。目前國(guó)內(nèi)研究人員主要從兩個(gè)方面進(jìn)行研究，部分研究人員側(cè)重于VBE系統(tǒng)故障的分析及解決方案的研究，部分研究人員側(cè)重于VBE系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)。前一部分研究者對(duì)VBE系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行分析并提出相應(yīng)解決措施，但考慮分析故障發(fā)生的原因較單一，藍(lán)余平，劉東撰寫的期刊文獻(xiàn)《肇慶換流站VBE光發(fā)射模塊電源風(fēng)險(xiǎn)分析及優(yōu)化》對(duì)VBE系統(tǒng)光發(fā)射板的供電電源拓?fù)溥M(jìn)行了優(yōu)化，有效改善甚至完全消除帶電更換光發(fā)射模塊工作造成的嚴(yán)重后果；周亮、湯廣福、郝長(zhǎng)城等撰寫的期刊文獻(xiàn)《換流閥閥基電子設(shè)備丟脈沖保護(hù)與控制的研究》提出了一種避免因VBE系統(tǒng)觸發(fā)脈沖丟失而造成控制保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作的控制策略；陳爭(zhēng)光、湯廣福、魏曉光等撰寫的期刊文獻(xiàn)《裕隆換流站換流閥閥基電子設(shè)備投旁通對(duì)故障的研究》針對(duì)投旁通對(duì)結(jié)束時(shí)因脈沖頻率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生延時(shí)而出現(xiàn)誤觸發(fā)的問題，提出一種基于最短作業(yè)優(yōu)先算法的控制策略。后一部分研究人員基于VBE系統(tǒng)的原理對(duì)該設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，期望將VBE系統(tǒng)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，但實(shí)際工程多采用原裝進(jìn)口的VBE系統(tǒng)，鄭月賓、陳國(guó)聯(lián)、白云飛等撰寫的期刊文獻(xiàn)《一種冗余設(shè)計(jì)的直流輸電用閥基電子設(shè)備》設(shè)計(jì)了一種具有冗余功能的VBE系統(tǒng)，提高了換流閥的穩(wěn)定性和可靠性。
[0004]為了系統(tǒng)深入地分析進(jìn)口設(shè)備VBE系統(tǒng)的故障原因，需了解VBE系統(tǒng)的邏輯電路，才能進(jìn)行測(cè)試以獲取各工況下VBE系統(tǒng)的關(guān)鍵信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為研究VBE系統(tǒng)的邏輯電路，并解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種特高壓直流系統(tǒng)VBE判斷邏輯電路，在閥組控制系統(tǒng)中，將旁通對(duì)使能和換流器觸發(fā)脈沖使能通過邏輯與門&1連接，邏輯與門&1輸出VBE向?qū)ǖ膿Q流閥所在相的另一個(gè)換流閥發(fā)送觸發(fā)脈沖(即旁通對(duì)激活模式)；換流器觸發(fā)脈沖未使能經(jīng)過反相器后和換流器觸發(fā)脈沖使能邏輯與門&2連接，邏輯與門&2輸出端和換流變斷路器在合位通過邏輯與門&3連接，邏輯與門&3輸出端與換流閥正向電壓已建立異或門連接，異或門輸出端與觸發(fā)控制信號(hào)異或門連接后輸出VBE向換流閥發(fā)送觸發(fā)脈沖；旁通對(duì)使能經(jīng)過反相器后和換流變斷路器在合位通過邏輯與門&4連接，交流低電壓經(jīng)過反相器后和邏輯與門&4輸出端通過邏輯與門&5連接，邏輯與門&5輸出信號(hào)VBE啟動(dòng)對(duì)換流閥和觸發(fā)脈沖的監(jiān)視(包括正向電壓是否建立、回檢信號(hào)、可控硅元件BOD)至換流閥。
[0006]VBE系統(tǒng)屏柜結(jié)構(gòu)如圖2所示，Dl和D2為CPU板卡，分別對(duì)應(yīng)著VBE系統(tǒng)I和系統(tǒng)圖2，BI?B6為光發(fā)射板卡，用于發(fā)射觸發(fā)脈沖，B7?B18為光回檢信號(hào)接收板卡，D19為可編程板卡，B20和B21分別為VBE系統(tǒng)中恢復(fù)保護(hù)單元(RPU)，用于在閥組關(guān)斷期間向可控硅閥段中的RPU發(fā)送使能信號(hào)。
[0007]如圖3所示，VBE系統(tǒng)硬件板卡與換流閥之間的光纖結(jié)構(gòu)示意圖，虛線表示備用系統(tǒng)。其中，BI和B4組成光發(fā)射單元I (Laser unitl)、B2和B5組成Laser unit2、B3和B6組成Laser unit3。每個(gè)單元發(fā)送四路觸發(fā)脈沖，每個(gè)MSC接收三路光脈沖，然后分成16路光脈沖，15路分別發(fā)送給15個(gè)可控硅元件，I路作為MSC的回檢信號(hào)返回到光接收板；VBE系統(tǒng)的2個(gè)RPU共發(fā)射8路使能信號(hào)，每個(gè)可控硅閥段中的RPU接收兩路使能信號(hào)。
[0008]VBE系統(tǒng)控制角接A、B、C三相上兩層的換流閥模件，觸發(fā)信號(hào)光纖和回檢信號(hào)光纖的分配原則如下:
[0009](I)先A相，再B相，最后C相；
[0010](2)先上層，后下層；
[0011](3)先 Vl ?V15,后 V16 ?V30。
[0012]具體的過程如圖4所示:B1: Ul、B2: Ul、B3: Ul分別提供一路光脈沖，送到A相第一層(即Al)第一個(gè)可控硅閥段的多模星型耦合器(MSC)，然后分成16路光脈沖，其中的15路送給閥片Vl?V15，并經(jīng)過TVM將回檢信號(hào)送到B7的X301?X315，第16路脈沖作為MSC自身的回檢信號(hào)送到B7的X316接口。MSC對(duì)三路觸發(fā)脈沖采用三取二邏輯，即只要有兩路光纖工作正常即可，任何一路光纖或光發(fā)射單元損壞并不影響VBE的正常運(yùn)行。
[0013]然后，84:1]1、85:1]1、86:1]1和 B8 對(duì)應(yīng) A 相 Al 層的 V16 ?V30 ;B1:U2、B2:U2、B3:U2和B9對(duì)應(yīng)A相A2層的Vl?V15 ;B4:U2、B5:U2、B6:U2和BlO對(duì)應(yīng)A相A2層的V16?V30。由此完成了閥組的觸發(fā)和回檢光纖連接。由此可知，在圖3中，Laser Unit I的4路觸發(fā)脈沖分別來(lái)自則:1]1、84:1]1、81:1]2和84:1]2，1^86『Unit 2 和 Laser Unit 3 與此類似。
[0014]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:目