一种换流阀控制装置的制作方法

本发明属于高压直流输电技术领域，具体涉及一种换流阀控制装置。

背景技术：

高压直流输电中，换流阀控制设备是换流站换流阀的核心控制单元，其主要功能是接收极控系统的控制命令，进行解析处理后对换流阀的晶闸管单元进行控制，同时还接收换流阀晶闸管返回的状态信息，汇总处理后将其反馈到极控系统。

实际工程应用中，每个换流阀，无论是整流器还是逆变器，通常都是采用12个单阀进行交直流的转换。由于换流阀所转换的电压等级都较高，所以每个单阀通常由几十甚至上百个晶闸管串联组成。换流阀控制设备需要对极控命令进行解析后进行逻辑扩展，然后分别对各换流阀进行导通关断控制。由于单阀的晶闸管连接方式为串联，因此在运行过程中，需要换流阀控制设备需要与所有单阀的每一个晶闸管分别连接，对换流阀的控制和监视，以防止换流阀的单个晶闸管故障时，对整个系统造成影响。

由于换流阀控制设备的对外接口众多，连接方式复杂，并且各对外接口的处理方式不同，所以当前工程应用的换流阀设备，存在着设计形式繁多，生产调试效率低下，操作维护不便以及升级改造不便等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种换流阀控制装置，用于解决现有技术中换流阀控制设备生产调试率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种换流阀控制装置，包括用于连接主极控系统的主通讯管理模块，主通讯管理模块通讯连接有至少一个主核心处理模块；各主核心处理模块连接一个对应的监控模块，各监控模块用于连接相应的晶闸管单元；

所述通讯管理模块用于接收极控系统的控制命令，并进行扩展并发送给对应的核心处理模块；核心处理模块从通讯管理模块接收到控制命令后进行解析，得到对应的晶闸管单元的控制指令，并将其发送给对应的监控模块；监控模块根据从核心处理模块接收到的控制指令控制对应晶闸管单元的工作模式；

所述各监控模块还用于监视对应晶闸管单元的状态信息，并将其发送给对应的核心处理模块，核心处理模块将其发送给主通讯管理模块，主通讯管理模块将各晶闸管单元的状态信息汇总后发送给主极控系统；

所述主通讯管理模块、各主核心处理模块和各监控模块集成设置。

进一步的，还包括用于连接备用极控系统的备用通讯管理模块，备用通讯管理模块与所述主通讯管理模块相同，并通讯连接有与主核心处理模块数量相应的备用核心处理模块；各备用核心处理模块与各主核心处理模块相同，对应连接各监控模块。

进一步的，所述主通讯管理模块和备用管理模块均包括信号扩展单元、信号汇总单元和通信单元，各单元之间通过总线连接；所述信号扩展单元用于接收主极控系统或备用极控系统的控制命令，将其扩展发送给对应的主核心处理模块或备用核心处理模块；所述信号汇总单元用于从各主核心处理模块或备用核心处理模块接收晶闸管单元的状态信息，汇总后发送给主极控系统或备用极控系统；所述通信单元用于接收主核心处理模块或备用核心处理模块、信号扩展单元、信号汇总单元的状态信息和报警信息，并将其发送给主极控系统或备用极控系统。

进一步的，所述主核心处理模块和备用核心处理模块均包括数据处理单元和通信单元，两者之间通过总线连接；所述数据处理单元用于解析从主通讯管理模块或备用通讯管理模块接收到的控制命令，得到相应晶闸管单元的控制指令并发送给对应的监控模块；所述通信单元用于将数据处理单元得到的晶闸管单元状态信息和报警信息发送给对应的主通讯管理模块或备用管理模块。

进一步的，所述监控模块包括主接口单元、备用接口单元、控制单元和监视单元，主接口单元和备用接口单元均与控制单元和监视单元通讯连接；所述主接口单元用于连接对应的主核心处理模块，备用接口单元用于连接对应的备用核心处理模块，两者分别用于从主核心处理模块或备用核心处理模块接收晶闸管单元的控制指令，并发送给控制单元，控制单元根据接收到的晶闸管单元控制指令控制对应晶闸管单元的工作模式；监视单元用于监视对应晶闸管单元的状态信息，并将其通过主接口单元或备用接口单元发送给对应的主核心处理模块会备用核心处理模块。

本发明的有益效果是：本发明所提供的技术方案，将换流阀控制装置按照其功能，设置为通讯管理模块、核心处理模块和监控模块，在调试过程中发现问题时对相应的模块进行修改即可，从而提高设备的生产、调试效率，方便换流阀控制设备的维护操作，并且根据不同的具体情况，能够对换流阀控制装置的配置进行扩展，使换流阀控制设备的可移植性增强。

附图说明

图1为实施例中换流阀控制装置的结构原理图；

图2为实施例中通讯管理模块的结构原理图；

图3为实施例中核心处理模块的结构原理图；

图4为实施例中监控模块的结构原理图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种换流阀控制装置，用于解决现有技术中换流阀控制设备适用性较差的问题。

本发明提供一种换流阀控制装置，包括用于连接主极控系统的主通讯管理模块，主通讯管理模块通讯连接有至少一个主核心处理模块；各主核心处理模块连接一个对应的监控模块，各监控模块用于连接相应的晶闸管单元；

所述通讯管理模块用于接收极控系统的控制命令，并进行扩展并发送给对应的核心处理模块；核心处理模块从通讯管理模块接收到控制命令后进行解析，得到对应的晶闸管单元的控制指令，并将其发送给对应的监控模块；监控模块根据从核心处理模块接收到的控制指令控制对应晶闸管单元的工作模式；

所述各监控模块还用于监视对应晶闸管单元的状态信息，并将其发送给对应的核心处理模块，核心处理模块将其发送给主通讯管理模块，主通讯管理模块将各晶闸管单元的状态信息汇总后发送给主极控系统；

所述主通讯管理模块、各主核心处理模块和各监控模块集成设置。

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本实施例提供一种换流阀控制装置，其结构原理如图1所示，包括通讯管理模块a和通讯管理模块b，还包括与换流阀晶闸管单元数量相应的监控模块1至监控模块n，以及与监控模块对应的核心处理模块a1至核心处理模块an，和核心处理模块b1至核心处理模块bn。核心处理模块a1至核心处理模块an通讯连接通讯管理模块a，核心处理模块b1至核心处理模块bn通讯连接通讯管理模块b，并且监控模块1至监控模块n与核心处理模块a1至核心处理模块an分别对应通讯连接，以及与核心处理模块b1至核心处理模块bn分别对应通讯连接。通讯管理模块a、通讯管理模块b、核心处理模块a1至核心处理模块an、核心处理模块b1至核心处理模块bn以及监控模块1至监控模块n集成设置。

通讯管理模块a和通讯管理模块b的结构完全相同，分别用于连接极控系统a和极控系统b，其中极控系统a为主极控系统，极控系统b为备用极控系统，通讯管理模块a为主通讯管理模块，通讯管理模块b为备用通讯管理模块，核心处理模块a1至核心处理模块an为主核心处理模块，核心处理模块b1至核心处理模块bn为备用核心处理模块。通讯管理模块a和通讯管理模块b属于冗余设置，当通讯管理模块a能够正常工作时，通讯管理模块b不工作，当通讯管理模块a工作出现异常时，启动通讯管理模块b，从而保证对换流阀控制的可靠性。

本实施例以通讯管理模块a为例，其结构如图2所示，包括信号扩展单元、信号汇总单元和第一通信单元，各单元之间通过总线连接，其中信号扩展单元用于接收极控系统a发出的控制命令，并对控制命令进行扩展，然后将扩展出的控制命令发送给核心处理模块a1至核心处理模块an中对应的核心处理模块；信号汇总单元用于从各核心处理模块获取换流阀中各晶闸管单元的状态信息，经汇总后发送给极控系统a；第一通信单元用于通过总线接收各核心处理模块、信号扩展单元、信号汇总单元的状态信息和报警信息，并将其发送至极控系统a。通讯管理模块a与通讯管理模块b的结构以及工作原理相同。

核心处理模块a1至核心处理模块an与核心处理模块b1至核心处理模块bn的结构都相同，以核心处理模块a1至核心处理模块an中的核心处理模块为例，其结构如图3所示，包括cpu单元和第二通信单元，其中cpu单元用于解析处理通讯管理模块a发送过来的对应晶闸管单元的控制命令，从中解析出对应晶闸管的控制模式，并将其发送给对应的监控模块，同时还从对应监控模块接收对应晶闸管单元的状态信息，并进行相应的处理。cpu单元与第二通信单元之间通过总线连接，第二通信单元用于将cpu运算单元得到的相应晶闸管单元状态信息、报警信息等通过内部通信协议或总线发送给通讯管理模块a。核心处理模块b1至核心处理模块bn中的核心处理模块与核心处理模块a1至核心处理模块an中的核心处理模块结构相同和工作原理相同。

各监控模块的结构也都相同，如图4所示，包括两个接口单元，一个控制单元和一个监视单元，两个接口单元分别为接口单元a和接口单元b，其中接口单元a对应极控系统a，极控单元b对应极控系统b，即接口单元a连接核心处理模块a1至核心处理模块an中对应的核心处理模块，接口单元b连接核心处理模块b1至核心处理模块bn中对应的核心处理模块。接口单元a和接口单元b分别从对应的核心处理模块接收对应晶闸管单元的控制指令，并将其发送给控制单元，控制单元根据此控制指令控制换流阀晶闸管单元的工作模式。监视单元用于监视对应换流阀晶闸管单元的状态信息，并将其发送给对应的核心处理模块。

在本实施例中，通讯管理模块a和通讯管理模块b之间冗余设置，最为其他实施方式，可以不做冗余设置，或者再冗余设置多个通讯管理模块。