一種光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置及換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)通訊領(lǐng)域，具體涉及一種光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置及換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓直流輸電系統(tǒng)具有的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，使其在遠(yuǎn)距離大容量送電、跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)和海底電纜送電方面發(fā)揮著重要的作用。換流閥冷卻系統(tǒng)是高壓直流輸電系統(tǒng)換流站最為關(guān)鍵的輔助設(shè)備，其工作情況直接影響著直流輸電系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性。當(dāng)換流閥冷卻控制系統(tǒng)檢測到運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常，或換流閥冷卻控制系統(tǒng)故障時(shí)，向直流控制與保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳閘請求信號，直流控制保護(hù)系統(tǒng)接收到該跳閘請求信號后，換流閥停止工作。因此換流閥冷卻控制系統(tǒng)跳閘請求信號要求有較高的可靠性，避免誤發(fā)跳閘請求信號造成直流系統(tǒng)停運(yùn)、或跳閘請求信號無法發(fā)出造成換流閥溫度過高以至于燒毀的情況。
[0003]目前，在高壓直流輸電系統(tǒng)換流站中，換流閥冷卻控制系統(tǒng)的重要狀態(tài)信息如換流閥冷卻系統(tǒng)跳閘、降功率等，均以開關(guān)量、模擬量信號形式直接接入直流控制保護(hù)系統(tǒng)的通訊接口屏，如圖1所示。經(jīng)過多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，這種信號傳輸方式存在的問題逐漸暴露。開關(guān)量、模擬量信號傳輸需要使用控制電纜，在電纜的運(yùn)行使用中，當(dāng)一次設(shè)備出現(xiàn)過電壓或感應(yīng)電磁干擾時(shí)將可能導(dǎo)致信號異常。同時(shí)，由于外圍元件如繼電器較多，在線維護(hù)時(shí)易誤觸發(fā)跳閘信號，會增加直流閉鎖風(fēng)險(xiǎn)。控制電纜的大量使用，也將增加信號傳輸回路發(fā)生接地、斷線的風(fēng)險(xiǎn)。跳閘信號正常運(yùn)行時(shí)為低電平，當(dāng)控制電纜出現(xiàn)斷線時(shí)無法進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，增加運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。再者，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，用控制電纜傳送的信號受信號衰減、電纜壓降及信號干擾的影響較大，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的信號傳輸裝置的可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置及換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的換流閥冷卻控制系統(tǒng)與直流控制保護(hù)系統(tǒng)之間的通訊裝置可靠性較差的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0006]—種光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置，包括MCU單元、光電轉(zhuǎn)換輸入模塊、電光轉(zhuǎn)換輸出模塊、電光轉(zhuǎn)換通訊模塊、開關(guān)量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊；所述MCU單元分別對應(yīng)連接上述模塊。
[0007]所述開關(guān)量輸出模塊包括狀態(tài)量輸出模塊和故障量輸出模塊。
[0008]所述MCU單元是484點(diǎn)陣的FPGA芯片。
[0009]—種換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)，包括換流閥冷卻控制系統(tǒng)、光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置和直流控制保護(hù)系統(tǒng)，所述換流閥冷卻控制系統(tǒng)包括閥冷系統(tǒng)CPU、閥冷系統(tǒng)接口模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊；所述光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置包括MCU單元、光電轉(zhuǎn)換輸入模塊、電光轉(zhuǎn)換輸出模塊、電光轉(zhuǎn)換通訊模塊、開關(guān)量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊；所述MCU單元分別對應(yīng)連接上述光電轉(zhuǎn)換輸入模塊、電光轉(zhuǎn)換輸出模塊、電光轉(zhuǎn)換通訊模塊、開關(guān)量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊和A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊；所述開關(guān)量輸出模塊用于連接數(shù)字量輸入模塊；所述開關(guān)量輸入模塊用于連接數(shù)字量輸出模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊用于連接模擬量輸出模塊；所述光電轉(zhuǎn)換輸入模塊、電光轉(zhuǎn)換輸出模塊和電光轉(zhuǎn)換通訊模塊用于連接直流控制保護(hù)系統(tǒng)。
[0010]所述開關(guān)量輸出模塊包括狀態(tài)量輸出模塊和故障量輸出模塊。
[0011 ] 所述MCU單元是484點(diǎn)陣的FPGA芯片。
[0012]所述換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)冗余配置所述模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊；光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置和直流控制保護(hù)系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:通過光通信信號取代電傳輸信號，將換流閥冷卻控制系統(tǒng)與直流控制保護(hù)系統(tǒng)之間硬接點(diǎn)信號、模擬量信號均改為光信號，可以有效避免電信號易受干擾及傳輸距離受限、信號傳輸回路無法檢測等缺點(diǎn)，減少了出口信號繼電器的使用，極大提高了信號傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0014]通過MCU單元進(jìn)行數(shù)字量輸入、輸出、模擬量輸入信號與光信號之間的轉(zhuǎn)換，提高了裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的換流閥冷卻控制系統(tǒng)與直流控制保護(hù)系統(tǒng)的示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置實(shí)施例的裝置原理圖；
[0017]圖3是本發(fā)明換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例
[0019]如圖3所示，本發(fā)明的換流閥控制保護(hù)系統(tǒng)包括換流閥冷卻控制系統(tǒng)、光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置和直流控制保護(hù)系統(tǒng)，換流閥冷卻控制系統(tǒng)通過光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置和直流控制保護(hù)系統(tǒng)通訊。所述換流閥冷卻控制系統(tǒng)包括閥冷系統(tǒng)CPU、閥冷系統(tǒng)接口模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊。閥冷系統(tǒng)CPU通過總線連接閥冷系統(tǒng)接口模塊，閥冷系統(tǒng)接口模塊分別連接模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊。上述模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊分別連接光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置，光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置通過光纜連接直流控制保護(hù)系統(tǒng)接口屏。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明的光調(diào)制信號通訊轉(zhuǎn)換裝置包括484點(diǎn)陣的FPGA芯片、6路光電轉(zhuǎn)換輸入模塊、10路電光轉(zhuǎn)換輸出模塊、2路電光轉(zhuǎn)換通訊模塊、6路狀態(tài)量輸出模塊、6路故障量輸出模塊、10路開關(guān)量輸入模塊、16位A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊。所述FPGA芯片分別連接上述模塊。
[0021]其中，狀態(tài)量輸出模塊和故障量輸出模塊用于連接換流閥冷卻控制系統(tǒng)的數(shù)字量輸入模塊；開關(guān)量輸入模塊用于換流閥冷卻控制系統(tǒng)的連接數(shù)字量輸出模塊;A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊用于換流閥冷卻控制系統(tǒng)的連接模擬量輸出