用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及一种用于高压直流输电系统的数据处理设备及其方法。
【背景技术】
[0002]高压直流(HVDC)输电系统是指电力传输方法，在该电力传输方法中，由发送变电站将从发电厂生成的交流(AC)电力转换成直流(DC)电力并且发送，以及接着在接收变电站中再将所发送的DC电力转换成AC电力以供应电力。
[0003]HVDC输电系统应用于海底电缆输电、长距离大量输电、AC系统间的互连、以及类似物。此外，HVDC输电系统使能实现异步互连和具有不同的频率的系统间互连。
[0004]发送变电站将AC电力转换成DC电力。也就是，因为通过使用海底电缆以及类似物来发送AC电力的情形非常危险，所以发送变电站将AC电力转换成DC电力并且接着发送DC电力到接收变电站。
[0005]这样的HVDC输电系统通过使用在其中一个或多个点处测量到的电压/电流值来控制系统。
[0006]典型的HVDC输电系统通过时分复用(TDM)方法来发送测量值的数据。当HVDC输电系统通过TDM方法来串行地发送测量的数据时，光缆的数量可以最小化，但是TDM方法具有对传输同步敏感的局限性。
[0007]此外，当通过TDM方法来发送测量的数据时，随着测量模块的数量增加，信道的瓶颈率增加。
【发明内容】
[0008]实施例提供了对传输同步不敏感的高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备。
[0009]实施例还提供了 HVDC输电系统的数据处理设备，因为测量的数据通过波分复用方法并行发送，即使测量模块(或者数据单元生成部)的数量多，该数据处理设备也能够满足系统要求。
[0010]实施例还提供了 HVDC输电系统的数据处理设备，其中电缆布线的数量减少并且系统结构简化。
[0011]在一个实施例中，高压直流(HVDC)输电系统的数据处理设备包括:测量模块，其测量HVDC输电系统中的一个或多个点处的电压和电流；数据处理部，其通过使用从测量模块接收的测量值来生成测量数据单元；以及通信模块，其通过使用波分复用方法来将多个测量数据单元发送到外部。
[0012]数据处理部可以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数据单元生成部可以通过使用从测量单元接收的测量值来生成测量数据单元并且传送所生成的测量数据单元到通信模块。
[0013]通信模块可以通过一根光纤来并行发送多个测量数据单元。
[0014]通信模块可以通过将多个波段分别分配给多个测量数据单元来发送多个测量数据单元。
[0015]数据处理设备可以进一步包括控制部，该控制部对多个测量数据单元编码以传送到外部。
[0016]多个数据单元生成部中的每个多个数据单元生成部可以预处理在测量部处测量的测量值以生成经预处理的测量数据单元。
[0017]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中、以及从权利要求中显而易见。
【附图说明】
[0018]图1图示了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
[0019]图2图示了根据实施例的单极型HVDC输电系统。
[0020]图3图示了根据实施例的双极型HVDC输电系统。
[0021]图4图示了根据实施例的变压器与三相阀桥之间的连接。
[0022]图5为图示根据实施例的数据处理设备的配置的视图。
[0023]图6为图示根据实施例的从预处理部中的每个预处理部发送数据的正时的图。
[0024]图7为图示根据实施例的具有来自预处理部中的每个预处理部的数据字的数据记录的图。
[0025]图8为图示根据实施例的对测量数据编码的过程的图。
[0026]图9为根据另一实施例的数据处理设备的框图，以及图10图示了根据另一实施例的数据处理设备的实际配置。
[0027]图11为图示根据实施例的数据处理设备的操作方法的流程图。
[0028]图12为图示根据实施例的测量数据分组的结构的图。
[0029]图13为图示根据另一实施例的数据处理设备的配置的框图。
[0030]图14为图示根据实施例的通过波分复用方法的数据传输方法的图。
[0031]图15图示了根据另一实施例的数据处理设备的示例性实际配置。
[0032]图16为图示根据另一实施例的数据处理设备的数据传输方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033]此后，将参照所附附图更具体地描述示例性实施例。这里可互换地使用用于表示组件的后缀“部”、“模块”以及“单元”以辅助说明书的撰写，并且因而不应该将它们认为是具有特定含义或者作用。
[0034]图1图示了根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
[0035]如图1中图示的，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、发送侧电力变换部103、直流(DC)电力传输部140、用户侧电力变换部105、用户侧AC部170、用户部180、以及控制部190。发送侧电力变换部103包括发送侧变压器部120、以及发送侧AC-DC转换器部130。用户侧电力变换部105包括用户侧DC-AC转换器部150、以及用户侧变压器部160。
[0036]发电部101生成三相AC电力。发电部101可以包括多个发电厂。
[0037]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电力变换变电站。
[0038]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电力传输部140隔呙。
[0039]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DC电力。
[0040]DC电力传输部140传送发送侧DC电力到用户侧。
[0041]用户侧DC-AC转换器部150将由DC电力传输部140传送的DC电力转换成AC电力。
[0042]用户侧变压器部160将用户侧AC部170与用户侧DC-AC转换器部150和DC电力传输部140隔呙。
[0043]用户侧AC部170给用户部180提供对应于用户侧变压器部160的输出的三相AC电力。
[0044]控制部190控制以下中的至少一个:发电部101、发送侧AC部110、发送侧电力变换部103、DC电力传输部140、用户侧电力变换部105、用户侧AC部170、用户部180、控制部190、发送侧AC-DC转换器部130、以及用户侧DC-AC转换器部150。特别地，控制部190可以控制在发送侧AC-DC转换器部130和用户侧DC-AC转换器部150中提供的多个阀的接通和关断正时。这里，阀可以为晶闸管或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0045]图2图示了根据实施例的单极型HVDC输电系统。
[0046]特别地，图2图示了以单个极来发送DC电力的系统。此后，假定正极来描述单个极，但是不必然限于此。
[0047]发送侧AC部110包括AC输电线111和AC滤波器113。
[0048]AC电力传输线111传送由发电部101生成的三相AC电力到发送侧电力变换部103。
[0049]AC滤波器13从传送的三相AC电力中去除除了由电力变换部103使用的频率成分的频率成分。
[0050]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AC-正极DC转换器131，并且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。
[0051]当使用一个三相阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有六个脉冲的正极DC电力。这里，变压器121中的一个的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y连接或者Y-deIta(A)连接。
[0052]当使用两个三相阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有12个脉冲的正极DC电力。这里，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，并且两个变压器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。
[0053]当使用三个阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力来生成具有18个脉冲的正极DC电力。正极DC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
[0054]DC电力传输部140包括发送侧正极DC滤波器141、正极DC电力传输线143、以及用户侧正极DC滤波器145。
[0055]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电力执行DC滤波。
[0056]正极DC电力传输线143具有用于正极DC电力的传输的单个DC线路，并且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。
[0057]用户侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2，并且对通过正极DC电力传输线143传送的正极DC电力执行DC滤波。
[0058]用户侧DC-AC转换器部150包括正极DC-AC转换器151并且正极DC-AC转换器151包括一个或多个三相阀151a。
[0059]对于正极，用户侧变压器部160包括分别对应于一个或多个三相阀桥151a的一个或多个变压器161。
[0060]当使用一个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有六个脉冲的AC电力。这里，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连接或者Y-delta(A)连接。
[0061]当使用两个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有12个脉冲的AC电力。这里，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，并且两个变压器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。
[0062]当使用三个三相阀桥151a时，正极DC-AC转换器151可以通过使用正极DC电力来生成具有18个脉冲的AC电力。AC电力的脉冲数变得越多，滤波器的价格变得越低。
[0063]用户侧AC部170包括AC滤波器171和AC电力传输线173。
[0064]AC滤波器171从由用户侧电力变换部105生成的AC电力中去除除了由用户部180使用的频率成分