一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法与流程

1.本发明属于柔性直流输电换流阀子模块旁路开关合闸功能检测技术领域，具体涉及一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法。


背景技术：

2.现有的柔直换流阀子模块旁路开关分合闸功能检测方法：柔直换流阀停电后利用子模块测试仪对单个子模块施加工作电压后模拟子模块故障触发子模块保护功能使旁路开关合闸进行旁路开关合闸功能检测。
3.现有超高压柔性直流输电工程的柔直换流阀子模块数以千计，每个子模块都配备旁路开关在子模块故障情况下合闸实现子模块从换流阀中切除旁路。旁路开关的保护性合闸需要得到子模块控制板卡的保护动作信号方可触发，因此对旁路开关合闸功能检测至少要对子模块施加控制板卡的工作电压方可进行合闸触发。目前采用子模块测试仪对单体子模块旁路开关合闸功能进行测试的方法首先需要利用升降车将试验人员和子模块测试仪升至5米以上高空，试验人员对待测子模块接入测试线，使用子模块测试仪触发子模块保护进行旁路开关保护性合闸检测旁路开关合闸功能是否正常。该测试方法极大耗费时间及人力，单个子模块旁路开关需要20分钟以上才能完成测试，对于数以千计的子模块而言无法在停电期间全部完成检测，无法有效确保故障情况下所有子模块旁路开关合闸功能有效从而可靠切除故障模块，且频繁高强度的高空作业增加了人身伤害的风险。
4.为此我们提出一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法来解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法，本技术根据柔性直流输电工程柔直换流阀电压源型功率器件的特性在直流闭锁后在子模块电容残压满足控制板卡工作电压的情况下自动进行一次全部子模块旁路开关的批量合闸测试，检测子模块旁路开关的保护性合闸功能完好，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法，包括如下步骤：
8.步骤s1、柔性直流换流阀为电压源型功率器件，每个子模块配置有储能电容，换流阀正常运行时电容电压稳定在数千伏的额定电压un，子模块内部的控制板卡通过储能电容取能，将电容工作电压转换至较小的工作电压u驱动控制板卡工作，实现对子模块工作状态、保护动作功能的控制；在子模块电容电压从额定电压降至子模块控制板卡工作电压的过程中，子模块控制板卡仍处于工作状态可正常接收上级阀控系统的控制命令并下发至子模块各部件执行，在此过程中通过阀控系统预置子模块旁路开关保护性合闸功能批量测试命令实现旁路开关的批量测试；
9.步骤s2、在柔直换流阀停电前通过“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能在子模块残余电压满足子模块控制板卡工作电压具备旁路开关测试条件情况下手动操作进行旁路开关批量测试：按照区域划分选定需要批量测试的子模块范围预置测试批量测试命令下发至待测的各子模块控制板卡，当子模块控制板卡检测到电容电压降至预设测试电压u2时，子模块控制板卡发出旁路开关合闸命令合上旁路开关；
10.步骤s3、子模块旁路开关合闸情况返回后台人机界面进行展示便于测试人员确认，旁路开关合闸情况异常时提示测试人员以便后续检查处理。
11.优选的，步骤s1中，实现对子模块工作状态、保护动作功能的控制后，能保证控制板卡获得正常工作电压的最小电容电压为u1。
12.优选的，当换流阀闭锁后储能电容内电能量会经电阻缓慢释放将电压从un降至0。
13.优选的，步骤s2中，需要批量测试的子模块范围预置测试批量测试命令下发至待测的各子模块控制板卡划分区域为阀厅或阀层。
14.优选的，步骤s2中，当子模块控制板卡检测到电容电压降至预设测试电压u2时，其中u1《u2《un。
15.优选的，步骤s3中，子模块旁路开关合闸情况返回后台人机界面进行展示便于测试人员确认采取的展示方式为指示灯；
16.旁路开关合闸情况异常时提示测试人员以便后续检查处理采取的通过采取的提示方式为告警报文。
17.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法，与现有技术相比，具有以下优点：
18.1、柔性直流换流阀子模块旁路开关保护性合闸批量测试实现原理：柔性直流换流阀为电压源型功率器件，每个子模块配置有储能电容，换流阀正常运行时电容电压稳定在数千伏的额定电压un。子模块内部的控制板卡通过储能电容取能，将电容工作电压转换至较小的工作电压驱动控制板卡工作，子模块控制板卡实现对子模块工作状态、保护动作功能的控制。能保证控制板卡获得正常工作电压的最小电容电压为u1。在子模块电容电压在预设测试电压u2(u1《u2《un)时，通过预置的批量测试命令对各子模块旁路开关进行合闸测试。
19.2、柔性直流换流阀子模块旁路开关保护性合闸批量测试方法：
①
使用“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能按照阀厅或阀层区域划分预先选定需要批量测试的子模块范围。
②
使用“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能控制柔性直流换流阀阀组控制系统ccp向阀控发送停电及选定需要批量测试的子模块范围信号。
③
各子模块控制板卡在检测到子模块电容电压达到测试电压u2时，通过预置的批量测试命令对各子模块旁路开关进行合闸测试。
④
各子模块旁路开关合闸情况返回后台人机界面通过指示灯进行展示便于测试人员确认，旁路开关合闸情况异常时通过告警报文方式提示测试人员以便后续检查处理。
20.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.图1为本发明实施例中柔直换流阀拓扑结构的示意图；
22.图2为本发明实施例中柔直换流阀子模块拓扑结构的示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明提供了如图1-2所示的实施例：
25.一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法，包括如下步骤：
26.步骤s1、柔性直流换流阀为电压源型功率器件，每个子模块配置有储能电容，换流阀正常运行时电容电压稳定在数千伏的额定电压un，子模块内部的控制板卡通过储能电容取能，将电容工作电压转换至较小的工作电压u驱动控制板卡工作，实现对子模块工作状态、保护动作功能的控制。能保证控制板卡获得正常工作电压的最小电容电压为u1。当换流阀闭锁后储能电容内电能量会经电阻缓慢释放将电压从un降至0。在子模块电容电压从额定电压降至子模块控制板卡工作电压的过程中，子模块控制板卡仍处于工作状态可正常接收上级阀控系统的控制命令并下发至子模块各部件执行，在此过程中通过阀控系统预置子模块旁路开关保护性合闸功能批量测试命令实现旁路开关的批量测试；
27.步骤s2、在柔直换流阀停电前通过“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能在子模块残余电压满足子模块控制板卡工作电压具备旁路开关测试条件情况下手动操作进行旁路开关批量测试：按照阀厅或阀层区域划分选定需要批量测试的子模块范围预置测试批量测试命令下发至待测的各子模块控制板卡，当子模块控制板卡检测到电容电压降至预设测试电压u2(u1《u2《un)时，子模块控制板卡发出旁路开关合闸命令合上旁路开关；
28.步骤s3、子模块旁路开关合闸情况返回后台人机界面通过指示灯进行展示便于测试人员确认，旁路开关合闸情况异常时通过告警报文方式提示测试人员以便后续检查处理。
29.综上所述，柔性直流换流阀子模块旁路开关保护性合闸批量测试实现原理：柔性直流换流阀为电压源型功率器件，每个子模块配置有储能电容，换流阀正常运行时电容电压稳定在数千伏的额定电压un。子模块内部的控制板卡通过储能电容取能，将电容工作电压转换至较小的工作电压驱动控制板卡工作，子模块控制板卡实现对子模块工作状态、保护动作功能的控制。能保证控制板卡获得正常工作电压的最小电容电压为u1。在子模块电容电压在预设测试电压u2(u1《u2《un)时，通过预置的批量测试命令对各子模块旁路开关进行合闸测试。
30.柔性直流换流阀子模块旁路开关保护性合闸批量测试方法：
①
使用“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能按照阀厅或阀层区域划分预先选定需要批量测试的子模块范围。
②
使用“停电及旁路开关批量测试一键顺控”功能控制柔性直流换流阀阀组控制系统ccp向阀控发送停电及选定需要批量测试的子模块范围信号。
③
各子模块控制板卡在检测
到子模块电容电压达到测试电压u2时，通过预置的批量测试命令对各子模块旁路开关进行合闸测试。
④
各子模块旁路开关合闸情况返回后台人机界面通过指示灯进行展示便于测试人员确认，旁路开关合闸情况异常时通过告警报文方式提示测试人员以便后续检查处理。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。