專利名稱：直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置及其實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓直流輸電技術中直流控制保護系統(tǒng)與換流變的接口領域，特別是一種直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置及其實現(xiàn)方法。
背景技術：
目前直流輸電工程中的直流控制保護系統(tǒng)常采用兩種技術路線，第一種是ABB公司技術路線的直流控制保護系統(tǒng)，第二種是西門子公司技術路線的直流控制保護系統(tǒng)。換流變壓器又簡稱換流變，換流變是換流站中的主要設備，換流變也主要有上述兩種技術路線的換流變。在實際工程中，存在同一家換流站中出現(xiàn)直流控制保護系統(tǒng)與換流變不對應的情況，這時就需要提供一種接口方案，將不對應的直流控制保護系統(tǒng)與換流變相配合。在西門子的直流控制保護系統(tǒng)的技術路線中，冷卻器可以由直流控制保護系統(tǒng)遠方啟動和停止，同時可受換流變的冷卻器控制器來控制風扇的投入組數(shù)、風扇的轉速、油泵投入的組數(shù)；而在ABB的直流控制保護系統(tǒng)的技術路線中，冷卻器的啟動、停止、以及風扇投入的組數(shù)、風扇的轉速完全不受直流控制保護系統(tǒng)控制，僅由換流變的冷卻器控制器單獨控制；西門子的直流控制保護系統(tǒng)在投入一組換流變之前，首先會發(fā)出啟動冷卻器的指令，并判斷該換流變的冷卻器是否運行良好，再判斷換流變是否還存在其他故障，如果一切正常，則直流控制保護系統(tǒng)會產(chǎn)生一個Ready信號，直流控制保護系統(tǒng)產(chǎn)生Ready信號后，開放換流變的帶電邏輯，允許對換流變進行帶電；由于ABB的換流變其冷卻器完全受其自身的冷卻器控制器控制，不受直流控制保護系統(tǒng)控制，因此ABB的控制保護無上述冷卻器的狀態(tài)判斷邏輯。目前，當一個站內出現(xiàn)西門子路線的控制保護系統(tǒng)與ABB路線的換流變進行接口時，一般采取的方案是通過更改西門子控制保護系統(tǒng)的控制邏輯來實現(xiàn)，取消了直流控制保護系統(tǒng)對冷卻器的啟動和停止功能，換流變的冷卻器完全由換流變的冷卻器控制器來控制。采用更改直流控制保護系統(tǒng)的控制邏輯的方式存在以下問題:1、直流控制保護系統(tǒng)對換流變的控制是開環(huán)的。直流控制保護系統(tǒng)不掌握換流變的運行狀態(tài)，始終認為換流變處于Ready狀態(tài)，當換流變出現(xiàn)故障時，直流控制保護系統(tǒng)還開放換流變的帶電邏輯，使處于故障中的換流變進行帶電，會對設備產(chǎn)生不利影響，降低了系統(tǒng)的可靠性。2、無法實現(xiàn)對換流變冷卻器的遠程控制。由于換流變的冷卻器完全不受直流控制保護系統(tǒng)的控制，需要親赴現(xiàn)場對冷卻器進行操作，增加了日常運行和維護的工作量。3、直流控制保護系統(tǒng)的軟件版本可能不一致。同一個換流站中可能既有ABB技術路線的換流變，也有西門子技術路線的換流變，對應不同技術路線的換流變的直流控制保護邏輯不一致，軟件版本也不一致。一個直流工程的換流站分為整流站和逆變站兩個站，兩個站內的換流變也很可能不是同一個廠家的產(chǎn)品，因此整流站和逆變站的直流控制保護軟件版本也不一致。由于直流控制保護系統(tǒng)的軟件極其復雜，軟件版本不一致，會給系統(tǒng)調試、軟件維護、軟件測試帶來極大的不便，同時增加了安全隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠實現(xiàn)閉環(huán)、遠程控制、保持控制保護軟件版本一致的不同技術路線之間的直流控制保護系統(tǒng)與換流變優(yōu)化接口裝置。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能夠實現(xiàn)閉環(huán)、遠程控制、保持控制保護軟件版本一致的不同技術路線之間的直流控制保護系統(tǒng)與換流變優(yōu)化接口方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取的技術方案是:一種直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置，用于連接不同技術路線中的直流控制保護系統(tǒng)和換流變，直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令和停止冷卻器指令，換流變包括冷卻器、冷卻器控制器，該冷卻器控制器控制該冷卻器的啟動與停止狀態(tài)，該冷卻器控制器上設有電源公共端、輸入端，直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置包括繼電器-KLl，該繼電器-KLl上設有四個接入端點，分別為端點一 Al、端點二 A2、端點三B1、端點四B2，該繼電器-KLl上還設有兩個常開輔助觸點，分別為常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2，其中:啟動冷卻器指令接到端點一Al ;停止冷卻器指令串接到常開輔助觸點一 al上；常開輔助觸點一 al與端點三BI連接；端點二 A2與端點三BI并聯(lián)接入到直流控制保護系統(tǒng)中的電源上；常開輔助觸點二 a2 —端接在冷卻器控制器的電源公共端，另一端接在冷卻器控制器的輸入端。

直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動和停止冷卻器指令，不同的指令對應繼電器開關不同的閉合狀態(tài)，當發(fā)出啟動冷卻器指令時，繼電器的端點一 Al、端點二 A2帶電，常開輔助觸點
一al、常開輔助觸點二 a2均閉合，冷卻器控制器的輸入端輸入高電平，冷卻器啟動，當發(fā)出停止冷卻器指令時，繼電器的端點三B1、端點四B2帶電，常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點
二a2均斷開，冷卻器控制器輸入低電平，冷卻器停止工作，本發(fā)明的優(yōu)化接口方案不但實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，還實現(xiàn)了操作人員對換流變的運程控制，使設備運行過程更加安全，日常使用和維護更加方便，減小了工作量。本發(fā)明還提供一種直流控制保護系統(tǒng)與換流變優(yōu)化接口方法，當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令時，繼電器_KL1的〗而點一 Al、〗而點_.A2帶電；〗而點一 Al、〗而點_.A2帶電時,常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2閉合；冷卻器控制器的輸入端輸入高電平；當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出停止冷卻器指令時，繼電器-KLl的端點三B1、端點四B2帶電；端點三B1、端點四B2帶電時，常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2斷開；冷卻器控制器的輸入端輸入低電平；冷卻器控制器通過判斷輸入端的電平，來控制換流變的冷卻器的啟停，當輸入端為高電平時，冷卻器控制器控制冷卻器啟動；當輸入端為低電平時，冷卻器控制器控制冷卻器停止工作。本發(fā)明實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)、遠程控制，方便了用戶的使用，減少了用戶的工作量。在其中一個實施例中，ABB技術路線的換流變的冷卻器控制模式為:當換流變帶電，且換流變溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，至少啟動一組冷卻器，該冷卻器保持最低轉速運行；當換流變帶電時，且換流變溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，冷卻器控制器根據(jù)當前的溫度來決定開啟冷卻器的組數(shù)以及冷卻器的轉速。ABB技術路線的換流變，其冷卻器原來的運行模式為，換流變帶電后，根據(jù)換流變溫度決定是否啟動冷卻器、冷卻器啟動的組數(shù)和冷卻器的轉速，當換流變溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，冷卻器將不啟動；本發(fā)明中冷卻器的運行模式更改為換流變溫度低于冷卻器的啟動條件時，也會至少啟動一組冷卻器，使得不管是西門子技術路線的換流變還是ABB技術路線的換流變，其直流控制保護軟件版本能夠保持一致，方便了系統(tǒng)調試、軟件維護和軟件測試，提高了可靠性，減少了人為因素導致的安全隱患。在其中一個實施例中，直流控制保護系統(tǒng)在投入一組換流變之前，會先發(fā)出啟動冷卻器指令，冷卻器控制器獲得該指令后，會判斷換流變當前的溫度，如果換流變當前的溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，則啟動一組冷卻器，冷卻器保持低轉速運行；如果換流變當前的溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，則根據(jù)該溫度來啟動相應數(shù)量的冷卻器組數(shù)以及冷卻器的轉速，直流控制保護系統(tǒng)采集到冷卻器的運行狀態(tài)，并判斷冷卻器的運行狀態(tài)是否正常，如果冷卻器運行狀態(tài)正常，并且換流變設備無其他異常信號，則直流控制保護系統(tǒng)會產(chǎn)生一個Ready信號，并開放換流變的帶電邏輯，允許換流變進行帶電。本發(fā)明中，直流控制保護系統(tǒng)需要判斷冷卻器的運行狀態(tài)是否正常，只有在冷卻器運行狀態(tài)正常時，才會發(fā)出一個Ready信號，并開放換流變的帶電邏輯，允許換流變帶電，這樣的控制模式實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，避免了對故障設備的再次充電，更加安全可靠。本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明的優(yōu)化接口裝置實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，對設備提供了更全面的控制和保護；實現(xiàn)了操作人員對換流變的運程控制，提高自動化水平，提高工作效率；使得同一個站內出現(xiàn)西門子和ABB兩種技術路線的換流變時，直流控制保護的軟件版本保持一致，極大的方便了系統(tǒng)調試、軟件維護和軟件測試，提高了可靠性；接口簡單、實用性強；本發(fā)明很好的支撐了不同技術路線的直流控制保護與換流變在同一個工程的使用，有利于換流站工程建設的設備選型與采購，不再局限同一個工程只能選用一個技術路線的產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明直流控制保護系統(tǒng)與換流變優(yōu)化接口裝置的框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明:參閱圖1，在本發(fā)明的實施例中，直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置，用于連接不同技術路線中的直流控制保護系統(tǒng)和換流變，直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令和停止冷卻器指令，換流器包括冷卻器、冷卻器控制器，該冷卻器控制控制該冷卻器的啟動與停止狀態(tài)，該冷卻器控制器上設有電源公共端、輸入端，直流控制保護與換流變的優(yōu)化接口方案包括繼電器-KLl，該繼電器-KLl上設有四個接入端點，分別為端點一 Al、端點二A2、端點三B1、端點四B2，該繼電器-KLl上還設有兩個常開輔助觸點，分別為常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2，其中:
啟動冷卻器指令接到端點一Al ;停止冷卻器指令串接到常開輔助觸點一 al上；常開輔助觸點一 Al與端點三BI連接；端點二 A2與端點三BI并聯(lián)接入到直流控制保護系統(tǒng)中的電源上；常開輔助觸點二 a2 —端接在冷卻器控制器的電源公共端，另一端接在冷卻器控制器的輸入端。直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，對設備提供了更全面的控制和保護；實現(xiàn)了操作人員對換流變的運程控制，提高自動化水平，提高工作效率；使得同一個站內出現(xiàn)西門子和ABB兩種技術路線的換流變時，直流控制保護的軟件版本保持一致，極大的方便了系統(tǒng)調試、軟件維護和軟件測試，提高了可靠性；接口簡單、實用性強；本發(fā)明很好的支撐了不同技術路線的直流控制保護與換流變在同一個工程的使用，有利于換流站工程建設的設備選型與采購，不再局限同一個工程只能選用一個技術路線的產(chǎn)品。一種直流控制保護系統(tǒng)與換流變優(yōu)化接口方案的實現(xiàn)方法，當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令時，繼電器-KLl的端點一 Al、端點二 A2帶電；端點一 Al、端點二 A2帶電時，常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2閉合；冷卻器控制器的輸入端輸入高電平；當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出停止冷卻器指令時，繼電器-KLl的端點三B1、端點四B2帶電；端點三B1、端點四B2帶電時，常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2斷開；冷卻器控制器的輸入端輸入低電平；冷卻器控制器通過判斷輸入端的電平，來控制換流變的冷卻器的啟停，當輸入端為高電平時，冷卻器控制器控制冷卻器啟動；當輸入端為低電平時，冷卻器控制器控制冷卻器停止工作。本發(fā)明實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)、遠程控制，方便了用戶的使用，減少了用戶的工作量。將ABB技術路線的換流變的冷卻器控制模式更改如下:當換流變帶電，且換流變溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，也要至少啟動一組冷卻器，該冷卻器保持最低轉速運行；當換流變帶電時，且換流變溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，冷卻器控制器根據(jù)當前的溫度來決定開啟冷卻器的組數(shù)以及冷卻器的轉速。冷卻器的運行模式更改為換流變溫度低于冷卻器的啟動條件時，也會至少啟動一組冷卻器。使得不管是西門子技術路線的換流變還是ABB技術路線的換流變，其直流控制保護軟件版本能夠保持一致，方便了系統(tǒng)調試、軟件維護和軟件測試，提高了可靠性，減少了人為因素導致的安全隱患。直流控制保護系統(tǒng)在投入一組換流變之前，會先發(fā)出啟動冷卻器指令。冷卻器控制器獲得該指令后，會判斷換流變當前的溫度，如果換流變當前的溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，則啟動一組冷卻器，冷卻器保持低轉速運行；如果換流變當前的溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，則根據(jù)該溫度來啟動相應數(shù)量的冷卻器組數(shù)以及冷卻器的轉速。直流控制保護系統(tǒng)采集冷卻器的運行狀態(tài)，并判斷冷卻器的運行狀態(tài)是否正常，如果冷卻器運行狀態(tài)正常，并且換流變設備無其他異常信號，則直流控制保護系統(tǒng)會產(chǎn)生一個Ready信號，并開放換流變的帶電邏輯，允許換流變進行帶電。直流控制保護系統(tǒng)需要判斷冷卻器的運行狀態(tài)是否正常，只有在冷卻器運行狀態(tài)正常時，才會發(fā)出一個Ready信號，并開放換流變的帶電邏輯，允許換流變帶電，這樣的控制模式實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，避免了對故障設備的再次充電，更加安全可靠。不同技術路線的換流變差異表
權利要求
1.種直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置，用于連接不同技術路線的直流控制保護系統(tǒng)和換流變，直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令和停止冷卻器指令，換流變包括冷卻器、冷卻器控制器，該冷卻器控制器控制該冷卻器的啟動與停止狀態(tài)，該冷卻器控制器上設有電源公共端、輸入端，其特征在于，直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置包括繼電器-KLl，該繼電器-KLl上設有四個接入端點，分別為端點一 Al、端點二 A2、端點三B1、端點四B2，該繼電器-KLl上還設有兩個常開輔助觸點，分別為常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2，其中: 啟動冷卻器指令接到端點一 Al ;停止冷卻器指令串接到常開輔助觸點一 al上；常開輔助觸點一 al與端點三BI連接；端點二 A2與端點三BI并聯(lián)接入到直流控制保護系統(tǒng)中的電源上；常開輔助觸點二 a2 —端接在冷卻器控制器的電源公共端，另一端接在冷卻器控制器的輸入端。
2.據(jù)權利要求1所述的直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置的直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口方法，其特征在于， 當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令時，繼電器-KLl的端點一 Al、端點二 A2帶電；端點一 Al、端點二 A2帶電時,常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2閉合；冷卻器控制器的輸入端輸入高電平； 當直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出停止冷卻器指令時，繼電器-KLl的端點三B1、端點四B2帶電；端點三B1、端點四B2帶電時，常開輔助觸點一 al、常開輔助觸點二 a2斷開；冷卻器控制器的輸入端輸入低電平； 冷卻器控制器通過判斷輸入端的電平，來控制換流變的冷卻器的啟停，當輸入端為高電平時，冷卻器控制器控制冷卻器啟動；當輸入端為低電平時，冷卻器控制器控制冷卻器停止工作。
3.據(jù)權利要求2所述的直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口方法，其特征在于，ABB技術路線的換流變的冷卻器控制模式為:當換流變帶電，且換流變溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，至少啟動一組冷卻器，該冷卻器保持最低轉速運行；當換流變帶電時，且換流變溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，冷卻器控制器根據(jù)當前的溫度來決定開啟冷卻器的組數(shù)以及冷卻器的轉速
4.據(jù)權利要求2所述的直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口方法，其特征在于，直流控制保護系統(tǒng)在投入一組換流變之前，會先發(fā)出啟動冷卻器指令，冷卻器控制器獲得該指令后，會判斷換流變當前的溫度，如果換流變當前的溫度低于冷卻器設定的啟動溫度時，則啟動一組冷卻器，冷卻器保持低轉速運行；如果換流變當前的溫度達到冷卻器設定的啟動溫度時，則根據(jù)該溫度來啟動相應數(shù)量的冷卻器組數(shù)以及冷卻器的轉速，直流控制保護系統(tǒng)采集到冷卻器的運行狀態(tài)，并判斷冷卻器的運行狀態(tài)是否正常，如果冷卻器運行狀態(tài)正常，則直流控制保護系統(tǒng)會產(chǎn)生一個Ready信號，并開放換流變的帶電邏輯，允許換流變進行帶電。
全文摘要
一種直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置，用于連接不同技術路線的直流控制保護系統(tǒng)和換流變，直流控制保護系統(tǒng)發(fā)出啟動冷卻器指令和停止冷卻器指令，換流變包括冷卻器、冷卻器控制器，該冷卻器控制器控制該冷卻器的啟動與停止狀態(tài)，該冷卻器控制器上設有電源公共端、輸入端，直流控制保護系統(tǒng)與換流變的優(yōu)化接口裝置包括繼電器-KL1，該繼電器-KL1上設有四個接入端點，分別為端點一A1、端點二A2、端點三B1、端點四B2，該繼電器-KL1上還設有兩個常開輔助觸點，分別為常開輔助觸點一a1、常開輔助觸點二a2。本發(fā)明實現(xiàn)了直流控制保護系統(tǒng)對換流變的閉環(huán)控制，使設備運行過程更加安全，日常使用和維護更加方便，減小了工作量。
文檔編號H03K19/0185GK103095282SQ20131004730
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權日2013年2月5日
發(fā)明者施世鴻, 譚茂強, 倫振堅, 賈紅舟, 劉艷華, 張勁松, 胡蓉, 蔡永梁 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院