一种换流变冷却器控制方法与流程

本发明涉及电力能源领域，特别涉及一种换流变冷却器控制方法。

背景技术：

目前国内±500kV换流站换流变冷却器风机大多采用PLC变频控制，通过将变压器油温、绕温以及负荷电流等模拟量转化为数字量输入PLC逻辑程序中，这一系列模拟量经过逻辑程序的处理后将输出4-20mA电流信号至变频风机，变频风机接受电流信号后便可控制风机转速保持在合理范围类，既能满足变压器冷却器冷却性能的要求，又能适当节能。

国内换流变冷却器风冷控制系统逻辑程序控制主要采用PLC逻辑程序控制，但由于超高压、大电网、远距离系统对换流变冷却系统有着特殊的性能要求，加之现今国内直流输电系统模式多样化对换流变的冷却性能也不尽一样，例如：在多端直流输电系统、背靠背直流输电系统、同塔双回直流输电系统、柔性直流输电系统中对冷却器性能都不相同，然而再设计的过程中往往照搬照抄，将以往直流输电工程中用过的PLC程序照本宣科用于新型直流输电系统中，这必将导致换流变冷却性能在一定程度上不能满足要求。

技术实现要素：

本发明的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的实施方式需要提供一种换流变冷却器控制方法。

本发明提出的一种换流变冷却器控制方法，所述换流变冷却器应用在同塔双回直流输电系统中，所述同塔双回直流输电系统包括PLC控制模块，该新型换流变冷却器控制方法包括以下步骤：

判断换流变是否出现预设的故障情况；

若判断结果为是，则发出表示切除冷却器的控制命令至冷却器；

检测冷却器是否接收到切除冷却器的控制命令；

若冷却器接收到切除冷却器的控制命令，则根据第一预定时间触发差动解锁按钮；

根据第二预定时间触发差动解锁按钮，通过PLC控制模块控制冷却器就地自动启动。

本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法，通过判断换流变是否出现预设的故障情况，然后实现不同的控制逻辑，具体为出现故障后切除冷却器控制，然后通过差动解锁实现复归差动信号，使PLC控制模块中的控制程序进入准备状态最终实现自动启动冷却器的结果。

本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的PLC控制示意图；

图3是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的PLC控制实现就地自动模式示意图；

图4是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的PLC控制实现就地自动模式后启动风机的示意图；

图5是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的PLC控制中风机运转的示意图；

图6是本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法的PLC控制中风机运转的又一幅示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅可用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。

同塔双回直流输电系统指的就是两回直流线路同塔架设、换流阀组同址建设的直流输电工程；具有诸多不同于常规单回直流工程的特点：两端换流站两回直流同址建设，无功补偿按两回直流协调控制统一配置，站内换流阀组相邻布置，两回直流引线共用一个接地极，且两回直流输电线路同塔架设等。

孤岛运行方式下可能存在受端与送端单独配串，与主网架分离，系统将自动退出阻尼控制、多直流协调控制功能、次同步振荡阻尼等功能。

以上两种状况下，均对直流站用电系统有较大波动，一旦直流直流站用电波动较大或者丢失，将导致由直流电控制的PLC逻辑程序存在较大的不稳定性，从而影响换流变冷却器的控制。

本发明专利主要是在原有的整套逻辑程序上进行了改进和创新，针对原有的换流变冷却器控制逻辑中的不足进行重新编制PLC逻辑程序。

请参阅图1，本发明实施方式的一种换流变冷却器控制方法。在该实施方式中，以同塔双回直流输电系统作为步骤的执行对象为例，下文简称输电系统。

该换流变冷却器控制方法中，换流变冷却器应用在同塔双回直流输电系统中，同塔双回直流输电系统包括PLC控制模块，即由该模块来实现直流电控制的PLC逻辑程序，当然，输电系统还包含其他模块，在此不再赘述。该换流变冷却器控制方法包括以下步骤：

步骤1，判断换流变是否出现预设的故障情况。运营人员可以通过对输电系统的监控，获得换流变的工作状态。在换流变出现预设的故障情况时，进入步骤2。

步骤2，若判断结果为是，则发出表示切除冷却器的控制命令至冷却器。当输电系统判断换流变出现预设的故障情况，则通过发出控制命令的形式至冷却器，该控制命令是表示切除冷却器的控制命令，确保故障点不会快速分散到其他地方。

步骤3，检测冷却器是否接收到切除冷却器的控制命令。输电系统进一步确定冷却器是否接收到切除冷却器的控制命令，即确定是否出现切除冷却器的控制命令，然后进入步骤4.

步骤4，若冷却器接收到切除冷却器的控制命令，则根据第一预定时间触发差动解锁按钮。输电系统的运营人员可以预先设定一个时间，例如150ms作为第一预定时间，在出现切除冷却器的控制命令之后，输电系统可以通过差动解锁按钮的触发150ms实现复归差动信号，此时PLC控制模块中的程序可进入准备状态。具体如图2所示。

步骤5，根据第二预定时间触发差动解锁按钮，通过PLC控制模块控制冷却器就地自动启动。输电系统的运营人员可以预先再设定一个时间，例如5s作为第二预定时间，即按住差动解锁按钮5s，通过PLC控制模块控制冷却器实现就地自动启动的功能。具体如图3和图4所示。

现有技术中对于以往直流电输电工程用过的PLC程序都照本宣科地用于新型直流输电系统中，这必将导致换流变冷却性能在一定程度上不能满足要求。本发明的方案通过判断换流变是否出现预设的故障情况，然后实现不同的控制逻辑，具体为出现故障后切除冷却器控制，然后通过差动解锁实现复归差动信号，使PLC控制模块中的控制程序进入准备状态最终实现自动启动冷却器的结果。

其中，在某个实施例中，预设的故障情况包括换流器内部出现故障，即输电系统接收到表示换流变内部出现故障的第一指令。

其中，在某个实施例中，预设的故障情况包括继电保护开关传动实验，即输电系统接收到表示继电保护开关传动实验的第二指令。

其中，在某个实施例中，预设的故障情况包括换流变差动保护误动作，即输电系统接收到表示换流变差动保护误动作的第三指令。

实施例2：

在输电系统的PLC控制模块的逻辑程序中，为了防止故障时整组冷却器停运，取消了传统的工作组、备用组、辅助组等功能的设置，采用四组冷却器同时启动的方式，运行过程中，只是风机转动频率大小不一样，这样不同风机之间相互的依赖将变得更少，有利于冷却器的稳定性，但对PLC逻辑程序的要求更高。在实施例1的基础上，本发明提出的换流变冷却器控制方法，除包含实施例1的步骤1至步骤5，换流变冷却器控制方法还包括以下步骤：

判断检测到的温度接点是否在预设的一级温度接点以下；

若检测到的温度在预设的一级温度接点以下，则控制冷却器使风机以第一频率的速度运行。

检测的温度包括油面温度或绕组温度。运营人员可以在输电系统中预先设置一级温度接点以及风机转动频率为10％，具体地，可以是油面温度对应一个油面温度的一级温度接点，绕组温度对应绕组温度的一级温度接点。

以输电系统包含四组冷却器为例，当四组冷却器同时启动时，可以通过检测油面温度或绕组温度，进而判断检测到的温度接点是否在预设的一级温度接点以下，若检测到的温度在预设的一级温度接点以下，则控制冷却器使风机以最低转速的10％的速度运行。具体如图5所示。

较佳地，在实施例2的基础上，换流变冷却器控制方法还包括以下步骤：

判断检测到的温度是否达到预设的二级温度接点；

若检测到的温度达到预设的二级温度接点，则控制冷却器使风机以第二频率的速度运行；

其中，一级温度接点小于二级温度接点。

检测的温度包括油面温度或绕组温度。运营人员可以在输电系统中预先设置二级温度接点以及风机转动频率为20％，具体地，可以是油面温度对应一个油面温度的二级温度接点，绕组温度对应绕组温度的二级温度接点。例如，当油面温度高于45℃或绕组温度高于60℃，则控制冷却器使风机以20％的频率的速度运行。

较佳地，控制冷却器使风机以第二频率的速度运行之后还包括以下步骤：

获取并比较当前阀侧的电流和网侧的电流，确定电流大的一侧为第一侧；

控制冷却器使风机按照所述第一侧实时变频运行。

例如，当油面温度高于45℃或绕组温度高于60℃，则控制冷却器使风机以20％的频率的速度运行，之后风机按照输电系统阀侧或网侧中较大负荷实时变频运行，判断某一侧是否为较大负荷时则可采用电流比较。具体如图5所示。

较佳地，输电系统可以继续检测相应的温度，该换流变冷却器控制方法还包括以下步骤：

判断检测到的温度是否达到预设的三级温度接点；

若检测到的温度达到预设的三级温度接点，则控制冷却器使风机以第三频率的速度运行；

其中，二级温度接点小于三级温度接点。

检测的温度包括油面温度或绕组温度。运营人员可以在输电系统中预先设置二级温度接点以及风机转动频率为40％，具体地，可以是油面温度对应一个油面温度的三级温度接点，绕组温度对应绕组温度的三级温度接点。例如，当油面温度高于60℃或绕组温度高于70℃，则控制冷却器使风机以40％的频率的速度运行。

较佳地，控制冷却器使风机以第二频率的速度运行之后还包括以下步骤：

获取并比较当前阀侧的电流和网侧的电流，确定电流大的一侧为第二侧；

控制冷却器使风机按照所述第二侧实时变频运行。

例如，当油面温度高于60℃或绕组温度高于70℃，则控制冷却器使风机以40％的频率的速度运行，之后风机按照输电系统阀侧或网侧中较大负荷实时变频运行，判断某一侧是否为较大负荷时则可采用电流比较。具体如图6所示。

其中，该换流变冷却器控制方法可适用于同塔双回直流输电系统的正常运行模式或孤岛运行模式。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。

在本发明的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。