一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，属于特高压直流输电【技术领域】。本实用新型根据阀控系统的监控需要，在换流阀侧通过复用模块将多路携带监视信号的电信号进行电光转换为不同波长的光载波信号并将其耦合进同一根光纤中进行传输，在阀控侧的信号接收端，通过解复用模块对各种波长的光信号进行分离，并通过光电转换使原信号恢复，从而实现多路信号复用传输的目的。本实用新型充分利用了光纤传输所具有的抗干扰，传输速率高的优点，又能在实现点对点光信号传输的同时减少光纤数量，降低建设成本，提高阀控设备集成化度，并可实现光纤传输系统的冗余设计，从而达到提高阀控光纤传输系统经济性与可靠性的目的。
【专利说明】一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，属于特高压直流输电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]由于特高压直流工程电压等级较高，当前一般为800”。系统的任何波动都有可能对区域电网带来非常大的危害。换流阀及阀控作为换流站的核心设备，其能否稳定、可靠的的运行直接关系到与之相连电网的安全。因此，目前在实际工程应用中，换流阀与阀控设备之间的通信连接通常采用光信号传输光缆，它具有耐压强度高，适用于短距离而电压高的阀厅。分为发射光缆和监测光缆，发射光缆通常在782侧都混合在一起，然后均匀分出两根使其互为备用，提高触发的可靠性，监测光缆则没有混合，为一一对应。即传输类型为点对点方式。
[0003]随着直流项目的增加，柔性直流和常规直流项目电压等级的提升，阀控系统和阀组件之间的连接光纤大量应用。随之也带来了许多问题，主要有:
[0004]1、设备光纤连接数量多，不易操作；
[0005]2、现场安装工艺要求高，铺设难度大；
[0006]3、光纤连接点多，可能出现的故障点多，降低了系统运行的可靠性；
[0007]4、后期维护不方便。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的是提供一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，以解决现有传输方式所需光纤数量大的问题。
[0009]本实用新型为解决上述技术问题而提一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，该传输系统包括换流阀、阀控设备和多路复用单元，阀控设备中设置有信号发送单元和信号接收单元，所述信号发送单元通过光纤与换流阀的接收端相连，所述换流阀通过多路复用单元连接至阀控设备中的信号接收单元。
[0010]所述的多路复用单元包括复用模块和解复用模块，所述复用模块设置在换流阀侦1复用模块的输入端与换流阀的输出端连接，所述解复用模块设置阀控设备侧，解复用模块的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，所述复用模块的输出端与解复用模块的输入端之间通过光纤连接。
[0011]所述的复用模块包括激光器和合波器，所述激光器的输入端与换流阀连接，输出端与合波器的输入端连接，用于将换流阀不同电信号转换为不同波长的光信号，所述合波器的输出端用于通过光纤连接至解复用模块，用于将多个信号波长合在一根光纤中传输。
[0012]所述的解复用模块包括分波器和光电探测器，所述分波器的输入端通过光纤连接至合波器，用于将一根光纤传输的合波信号还原成多个单路波长光信号，分波器的输出端与光电探测器的输入端相连，光电探测器的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，用于将分波器输出的多个不同波长的光信号转换成电信号。
[0013]所述合波器和分波器均采用CDMA器件，工作波长覆盖1310nm?1610nm波段，波长间隔为20nm。
[0014]所述换流阀侧还设置有分光器，该分光器的输入端通过光纤连接至阀控设备中的信号发送单兀，分光器的输出端与换流阀的输入端相连。
[0015]该阀控设备传输系统采用冗余设计，即设置在换流阀与阀控设备之间的多路复用单元为两个。
[0016]本实用新型的有益效果是:本实用新型根据阀控系统的监控需要，在换流阀侧通过复用模块将多路携带监视信号的电信号进行电光转换为不同波长的光载波信号并将其耦合进同一根光纤中进行传输，在阀控侧的信号接收端，通过解复用模块对各种波长的光信号进行分离，并通过光电转换使原信号恢复，从而实现多路信号复用传输的目的。本实用新型充分利用了光纤传输所具有的抗干扰，传输速率高的优点，又能在实现点对点光信号传输的同时减少光纤数量，降低建设成本，提高阀控设备集成化度，并可实现光纤传输系统的冗余设计，从而达到提高阀控光纤传输系统经济性与可靠性的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明特高压直流阀控设备传输系统的结构示意图；
[0018]图2是复用模块结构示意图；
[0019]图3是解复用模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0021]如图1所示，本实用新型的特高压直流阀控设备传输系统包括换流阀、阀控设备和多路复用单元，阀控设备中设置有信号发送单元和信号接收单元，换流阀通过多路复用单元连接至阀控设备中的信号接收单元，换流阀侧设置有分光器，该分光器的输入端通过光纤连接至阀控设备中的信号发送单元，分光器的输出端与换流阀的输入端相连。多路复用单元包括复用模块和解复用模块，复用模块设置在换流阀侧，复用模块的输入端与换流阀的输出端连接，解复用模块设置阀控设备侧，解复用模块的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，复用模块的输出端与解复用模块的输入端之间通过光纤连接。阀控设备的信号发送端输出包若干个独立的电信号至复用模块，在复用模块内部将多路信号耦合为一路光信号并通过单根光纤传输，在换流阀设备的信号接收端，再通过解复用模块将一路光信号分离为多路光信号并进行处理实现信号复原。
[0022]其中复用模块如图2所示，复用模块包括激光器和合波器，激光器的输入端与换流阀连接，输出端与合波器的输入端连接，用于将换流阀不同电信号转换为不同波长的光信号，合波器的输出端用于通过光纤连接至解复用模块，用于将多个信号波长合在一根光纤中传输。
[0023]解复用模块如图3所示，包括分波器和光电探测器，分波器的输入端通过光纤连接至合波器，用于将一根光纤传输的合波信号还原成多个单路波长光信号，分波器的输出端与光电探测器的输入端相连，光电探测器的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，用于将分波器输出的多个不同波长的光信号转换成电信号。
[0024]复用模块和解复用模块均采用模块化设计，集成了光电转换功能和波分复用功能，其外部接口包括光纤和激光器或探测器的引脚线，可外接驱动或电源，具备良好的兼容性。
[0025]合波器和分波器均由(:101(粗波分复用)器件实现，0101系统性能好坏的关键是(:101器件，0101器件分为发送端的合波器和接收端的分波器，其要求是复用信道数量足够、插入损耗小、串音衰耗大和通带范围宽等。从原理上讲，合波器与分波器是相同的，只需要改变输入、输出的方向。其工作波长覆盖131011111?161011111波段，波长间隔为2011111，这种间隔允许在应用无致冷光源条件下，各个波长的同时传输，(:101波长涵盖了单模光纤系统的0、2、3X、I等五个波段，因此只有采纳损耗平坦的全波光纤，才可满足(:101系统的需求。即单个模块最多可实现16路信号复用或解复用功能。
[0026]本实用新型的特高压直流阀控设备传输系统在组网时可采用冗余设计，如图1所示，在阀控设备和换流阀之间设置至少两个多路复用单元，以确保信号传输网络中某个节点出现故障时，各信道仍能正常通信，保障电力设备安全。
【权利要求】
1.一种基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，该传输系统包括换流阀、阀控设备和多路复用单元，阀控设备中设置有信号发送单元和信号接收单元，所述信号发送单元通过光纤与换流阀的接收端相连，所述换流阀通过多路复用单元连接至阀控设备中的信号接收单元。
2.根据权利要求1所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，所述的多路复用单元包括复用模块和解复用模块，所述复用模块设置在换流阀侧，复用模块的输入端与换流阀的输出端连接，所述解复用模块设置阀控设备侧，解复用模块的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，所述复用模块的输出端与解复用模块的输入端之间通过光纤连接。
3.根据权利要求2所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，所述的复用模块包括激光器和合波器，所述激光器的输入端与换流阀连接，输出端与合波器的输入端连接，用于将换流阀不同电信号转换为不同波长的光信号，所述合波器的输出端用于通过光纤连接至解复用模块，用于将多个信号波长合在一根光纤中传输。
4.根据权利要求3所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，所述的解复用模块包括分波器和光电探测器，所述分波器的输入端通过光纤连接至合波器，用于将一根光纤传输的合波信号还原成多个单路波长光信号，分波器的输出端与光电探测器的输入端相连，光电探测器的输出端与阀控设备中的信号接收单元连接，用于将分波器输出的多个不同波长的光信号转换成电信号。
5.根据权利要求4所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，所述合波器和分波器均采用⑶嫩器件，工作波长覆盖1310！！！！！?1610！！！！！波段，波长间隔为 2011111。
6.根据权利要求4所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，所述换流阀侧还设置有分光器，该分光器的输入端通过光纤连接至阀控设备中的信号发送单元，分光器的输出端与换流阀的输入端相连。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于多路复用的特高压直流阀控设备传输系统，其特征在于，该阀控设备传输系统采用冗余设计，即设置在换流阀与阀控设备之间的多路复用单元为两个。
【文档编号】H04J14/02GK204190779SQ201420604301
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】胡四全, 董朝阳, 罗鹏, 魏卓, 雍进玲, 孟学磊, 樊宏伟, 宋建强 申请人:许继电气股份有限公司