用于高压直流输电系统的数据处理设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及一种用于高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备和方法。
【背景技术】
[0002]根据高压直流(HVDC)输电系统，在发送站点将在发电站处产生的交流(AC)电力转换成直流(DC)电力并且接着发送DC电力之后，接收站点再将DC电力转换成AC电力并且接着供应电力。
[0003]HVDC系统应用于海底电缆输电、大量长距离输电、AC系统间的互连等。此外，HVDC输电系统使能不同频率系统互连和异步互连。
[0004]发送站点将AC电力转换成DC电力。也就是，因为通过使用海底电缆来发送AC电力非常危险，所以发送站点将AC电力转换成DC电力以发送DC电力到接收站点。
[0005]这样的HVDC输电系统通过使用一个或多个点处的电压/电流的测量值来控制系统。
[0006]典型的HVDC输电系统通过时分复用(TDM)来发送测量值的数据。当HVDC输电系统通过使用通过TDM的串行发送来发送测量的数据时，有可能最小化光缆使用，但是，TDM具有局限性，其对传输同步敏感。
[0007]因而，需要发送测量的数据的技术，从而即使通过使用TDM来发送测量的数据，也对传输同步不敏感。
【发明内容】
[0008]实施例提供了一种对传输同步不敏感的用于高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备。
[0009]实施例还提供了一种减少电缆线的数量并且简化系统的结构的用于HVDC输电系统的数据处理设备。
[0010]在一个实施例中，高压直流(HVDC)输电系统中的数据处理设备包括:测量模块，其测量HVDC系统中的一个或多个点的电压或者电流；以及数据处理和控制单元，其使用在测量模块处测量到的测量值来生成测量数据单元并且通过时分复用(TDM)来对所生成的测量数据单元执行串行发送，其中数据处理和控制单元包括多个数据单元生成部，并且多个数据单元生成部中的每个输出代表测量数据单元的发送完成的发送完成信号。
[0011 ] 在完成向下一数据单元生成部发送测量数据单元之后，多个数据单元生成部中的每个可以输出发送完成信号。
[0012]在完成测量数据单元的接收之后，下一数据单元生成部可以输出接收完成信号。
[0013]发送完成信号和接收完成信号中的每个可以是作为由每个数据单元生成部生成的测量数据单元的生成起始的基础的信号。
[0014]发送完成信号和接收完成信号中的每个可以是用于确定每个数据单元生成部需要插入其同步信号的定时的信号。
[0015]每个测量数据单元可以包括:第一比特组，其包括标识测量数据单元的信息和关于下一比特组的信息；第二比特组，其代表测量值；以及第三比特组，其用于测量数据单元的错误校验。
[0016]第一比特组可以包括标识域和比特组信息域，标识域包括:目的地标识符比特，其标识测量数据单元发送到的目的地；以及源标识符比特，其标识测量数据单元的发送方；所述比特组信息域包括关于第二比特组中多个较低有效比特组(less significant bitgroup)的数量的信息。
[0017]每个数据单元生成部可以基于关于多个较低有效比特组的数量的信息来确定测量数据单元的插入时间。
[0018]第三比特组可以代表循环冗余校验(CRC)。
[0019]数据处理设备可以进一步包括控制单元，控制单元对通过TDM串行发送的测量数据序列编码并且提供编码结果到外部。
[0020]在所附附图和以下描述中给出一个或多个实施例的细节。其它特征将从描述和附图、以及从权利要求中显而易见。
【附图说明】
[0021]图1示出了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
[0022]图2示出了根据实施例的单极HVDC输电系统。
[0023]图3示出了根据实施例的双极HVDC输电系统。
[0024]图4示出了根据实施例的三相阀桥与变压器的连接。
[0025]图5为用于解释根据实施例的数据处理设备的配置的图。
[0026]图6为根据实施例的用于解释从每个预处理单元发送数据的定时的图。
[0027]图7示出了根据实施例的具有来自每个预处理单元的数据字的数据记录。
[0028]图8为根据实施例的用于解释对测量数据编码的过程的图。
[0029]图9为根据另一实施例的数据处理设备的框图，以及图10示出了根据另一实施例的数据处理设备的实际配置。
[0030]图11为根据实施例的数据处理设备的操作方法的流程图。
[0031]图12为根据实施例的用于解释测量数据分组的结构的图。
[0032]图13为根据另一实施例的用于解释数据处理设备的配置的图。
[0033]图14为根据另一实施例的数据处理设备的操作方法的流程图。
[0034]图15为根据实施例的用于解释测量数据单元的配置的图。
[0035]图16示出了根据实施例的通过时分复用(TDM)发送的测量数据序列。
[0036]图17示出了根据实施例的数据处理设备的实际配置的示例。
【具体实施方式】
[0037]以下参照所附附图更具体地描述某些实施例。考虑易化说明书的撰写，给出或者混合在以下描述中的用于组件的诸如为“部件”、“模块”、以及“单元”的名词后缀。也就是，名词后缀自身不具有分别不同的含义或者作用。
[0038]图1示出了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
[0039]如图1中所示，根据实施例的HVDC输电系统100包括发电部101、发送侧交流(AC)部110、发送侧变换部103、DC输电部140、接收侧变换部105、接收侧AC部170、接收部180、以及控制部190。发送侧变换部103包括发送侧变压器部120、以及发送侧AC/DC转换器部130。接收侧变换部105包括接收侧AC/DC转换器部150、以及接收侧变压器部160。
[0040]发电部101生成三相AC电力。发电部101可以包括多个发电站。
[0041]发送侧AC部110发送由发电部101生成的三相AC电力到包括发送侧变压器部120和发送侧AC/DC转换器部130的DC变电站。
[0042]发送侧变压器部120将发送侧AC部110与发送侧AC/DC转换器部130和DC输电部140隔离。
[0043]发送侧AC/DC转换器部130将对应于发送侧变压器部120的输出的三相AC电力转换成AC电力。
[0044]DC输电部140发送发送侧DC电力到接收侧。
[0045]接收侧DC/AC转换器部150将由DC输电部140发送的DC电力转换成三相AC电力。
[0046]接收侧变压器部160将接收侧AC部170与接收侧DC/AC转换器部150和DC输电部140隔离。
[0047]接收侧AC部170将对应于接收侧变压器部160的输出的三相AC电力提供给接收部 180。
[0048]控制部190控制以下中的至少一个:发电部101、发送侧AC部110、发送侧变换部103、DC输电部140、接收侧变换部105、接收侧AC部170、接收部180、控制部190、发送侧AC/DC转换器部130、以及接收侧DC/AC转换器部150。特别地，控制部190可以控制发送侧AC/DC转换器部130和接收侧DC/AC转换器部150中的多个阀的接通和关断定时。在这一情况中，阀可以对应于晶闸管或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0049]图2示出了根据实施例的单极HVDC输电系统。
[0050]特别地，图2示出了发送单极DC电力的系统。尽管在下面的描述中假设单个极为正极，不需要限于此。
[0051 ] 发送侧AC部110包括AC输电线111和AC滤波器113。
[0052]AC输电线111发送由发电部101生成的三相AC电力到发送侧变换部103。
[0053]AC滤波器113从发送的三相AC电力中去除除了由变换部103使用的频率成分之外的其它频率成分。
[0054]发送侧变压器部120包括用于正极的一个或多个变压器121。对于正极，发送侧AC-DC转换器部130包括生成正极DC电力的AC/正极DC转换器131，以及AC/正极DC转换器131包括分别对应于该一个或多个变压器121的一个或多个三相阀桥131a。
[0055]当使用一个三相桥131a时，AC/正极DC转换器131可以使用AC电力来生成具有六个脉冲的正极DC电力。在这一情况中，变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-A连接。
[0056]当使用两个三相阀桥131a时，AC/正极DC转换器131可以使用AC电力来生成具有十二个脉冲的正极DC电力。在这一情况中，两个变压器121中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，以及两个变压器121中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-A连接。
[0057]当使用三个三相阀桥131a时，AC/正极DC转换器131可以使用AC电力来生成具有十八个脉冲的正极DC电力。正极DC电力的脉冲的数量越多，滤波器的价格可以降低。
[0058]DC输电部140包括发送侧正极DC滤波器141、正极DC输电线143、以及接收侧正极DC滤波器145。
[0059]发送侧正极DC滤波器141包括电感器LI和电容器Cl并且对由AC/正极DC转换器131输出的正极DC电力进行DC滤波。
[0060]正极DC输电线143可以具有用于正极DC电力的传输的一个DC线路，地可以用作电流反馈路径。一个或多个开关可以设置在DC线路上。
[0061]接收侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2并且对通过正极DC输电线143传输的正极DC电力进行DC滤波。
[0062]接收侧DC/AC转换器部150包括正极DC/AC转换器151，该正极DC/AC转换器151包括一个或多个三相阀桥151a。
[0063]接收侧变压器部160包括分别对应于用于正极的一个或多个三相阀桥151a的一个或多个变压器161。
[0064]当使用一个三相阀桥15Ia时，正极DC/AC转换器151可以使用正极DC电力来生成具有六个脉冲的AC电力。在这一情况中，变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-A连接。
[0065]当使用两个三相阀桥151a时，正极DC/AC转换器151可以使用正极DC电力来生成具有十二个脉冲的AC电力。在这一情况中，两个变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接，以及两个变压器161中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Y-A连接。
[0066]当使用三个三相阀桥151a时，正极DC/AC转换器151可以使用正极DC电力来生成具有十八个脉冲的AC电力。AC电力的脉冲的数量越多，滤波器