基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法及系统，涉及高压直流输电技术领域。该换流阀晶闸管导通测试方法，包括：建立晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间进行无线传输的无线通信网络；VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向VET发送允许触发信号；VET接收来自VBE屏柜的允许触发信号后，向VBE屏柜发送触发信号及计时；VBE屏柜接收并执行所述触发信号，向VET反馈测试结果回报信号；VET在接收到测试结果回报信号后，停止计时并根据计时时长判定目标晶闸管是否导通。本发明方法通过设计一种无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，使晶闸管导通测试过程中无需重复插拔，提升高压直流输电系统整体运行的安全性和可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于高压直流输电技术领域，尤其涉及一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法及系统。

背景技术

晶闸管是直流工程中实现电能交直流转换的核心设备。按照规定，直流换流站每年均会对晶闸管进行导通测试，从晶闸管的触发与回报信号及电阻回路判断晶闸管是否正常、有无击穿现象，是否满足投运条件。以上测试对直流系统稳定运行起到关键性作用。

目前的导通测试方法为基于有线光纤的形式，测试仪器(VTE)发出触发信号，通过测试光纤传输至VBE屏柜，由VBE屏柜进行触发，并由工作人员在后台观察相关信息及报文。更换阀组时需同时在VBE屏柜与阀塔上对测试光纤进行更换，光纤的频繁插拔导致测试光纤的损坏率逐年上升。光纤损坏后相应阀塔无法进行测试，对已损坏光纤进行重新敷设也极其困难。此外，该测试工作在阀塔、VBE屏柜、后台均须有工作人员进行配合，严重制约了检修效率，威胁着直流系统的安全稳定运行。

因此，如何提供一种快速便捷的测试方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法,以解决现有技术检测方式繁琐、复杂、效率低、存在测试损伤的问题。

在一些说明性实施例中，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，应用于换流阀晶闸管导通测试系统，包括：步骤1、建立晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间进行无线传输的无线通信网络；步骤2、所述VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向所述晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号；步骤3、所述晶闸管导通测试仪VET接收来自所述VBE屏柜的允许触发信号后，向所述VBE屏柜发送触发信号及计时；其中，所述触发信号用以指示所述VBE屏柜对目标晶闸管进行导通测试；步骤4、所述VBE屏柜接收并执行所述触发信号，向所述晶闸管导通测试仪VET反馈测试结果回报信号；步骤5、所述晶闸管导通测试仪VET在接收到所述测试结果回报信号后，停止计时并判断计时时长是否符合设定阈值范围；若是，则判定目标晶闸管导通；若否，则判定目标晶闸管异常。

在一些可选地实施例中，所述VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向所述晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号的过程中，包括：所述VBE屏柜接收来自所述晶闸管导通测试仪VET的触发准备信号后，判断当前测试环境是否符合标准测试环境。

在一些可选地实施例中，所述VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向所述晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号的过程中，包括：根据目标晶闸管的电压参数及电流参数、VBE屏柜所处模式及阀厅接地状态判断当前测试环境是否符合标准测试环境。

在一些可选地实施例中，所述目标晶闸管的数量为1个或多个。

在一些可选地实施例中，所述目标晶闸管为多个依次串联结构；当判定目标晶闸管异常时，则将所述目标晶闸管重新拆分为串联结构的两组，分别为第一异常待测晶闸管组和第二异常待测晶闸管组；其中，所述第一异常待测晶闸管组和所述第二异常待测晶闸中晶闸管的数量相差不超过1；以所述第一异常待测晶闸管组和第二异常待测晶闸管组分别作为所述目标晶闸管，执行步骤4和步骤5，直至确定所有异常晶闸管。

在一些可选地实施例中，所述无线通信网络为蓝牙网络、WIFI网络或蜂窝网络。

本发明另一个目的在于提出一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，以解决现有技术中的问题。

在一些说明性实施例中，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，包括：具有第一无线通信模块的晶闸管导通测试仪VET；具有第二无线通信模块的VBE屏柜；所述晶闸管导通测试仪VET和所述VBE屏柜之间通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块建立无线通信网络。

在一些可选地实施例中，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，还包括：建立所述无线通信网络的路由设备；所述晶闸管导通测试仪VET通过其上第一无线通信模块接入所述无线通信网络，所述VBE屏柜通过其上第二无线通信模块接入所述无线通信网络。

在一些可选地实施例中，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，还包括：布设有至少一组换流阀的阀厅；所述VBE屏柜与所述阀厅内的至少一组所述换流阀上的晶闸管连接。

在一些可选地实施例中，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块由换流站的二次侧供电。

与现有技术相比，本发明具有如下优势：

本发明方法通过设计一种无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，使晶闸管导通测试过程中无需重复插拔，提升高压直流输电系统整体运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例中基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法的流程图；

图2为本发明实施例中的基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。

目前，换流站中的换流阀普遍的还是布置阀厅内，用于将三相交流电压转换为所期望的直流电压，而换流阀中的晶闸管则是换流阀的核心关键部件，晶闸管常以串联结构进行设计，用以得到期望的系统电压。

本发明实施例公开了一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，具体地，如图1，图1为本发明实施例中基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法的流程图。该无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，包括：

步骤S1、建立晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间进行无线传输的无线通信网络；

步骤S2、VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号；其中，该允许触发信号用以指示晶闸管导通测试仪VET，当前测试环境符合标准测试环境，可以进行接收触发信号。

步骤S3、晶闸管导通测试仪VET接收来自VBE屏柜的允许触发信号后，向VBE屏柜发送触发信号及计时；其中，触发信号用以指示VBE屏柜对目标晶闸管进行导通测试；

步骤S4、VBE屏柜接收并执行触发信号，向晶闸管导通测试仪VET反馈测试结果回报信号；

步骤S5、晶闸管导通测试仪VET在接收到测试结果回报信号后，停止计时并判断计时时长(反馈时间)是否符合设定阈值范围；若是，则判定目标晶闸管导通；若否，则判定目标晶闸管异常。

其中，S5中的设定阈值范围可由操作人员凭借经验进行设定，亦可以通过无线传输方法及距离、系统内部经过的开关量等参数进行计算获得。优选地，该反馈时间可以为1.5毫秒。

本发明方法通过设计一种无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，使晶闸管导通测试过程中无需重复插拔，提升高压直流输电系统整体运行的安全性和可靠性。再有，本申请的发明人发现在检测正常状态的晶闸管时，VBE屏柜会在极短的时间内进行反馈结果，而检测异常状态的晶闸管时，VBE屏柜则反馈时间会大大的加长，甚至无法反馈，基于此，再结合传输过程中无线传输、以及系统内部的开关量的延迟，即可确定检测正常状态的晶闸管的反馈时间。本发明则就是利用VBE屏柜的反馈时间作为晶闸管异常的判断依据，既保证了测试的可靠性和稳定性，同时也提升了测试效率，避免了反馈其它系统参数再进行分析运算所占用的系统资源和效率。

在一些可选地实施例中，步骤S2中所述VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向所述晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号的过程中，可包括：

所述VBE屏柜接收来自所述晶闸管导通测试仪VET的触发准备信号后，判断当前测试环境是否符合标准测试环境。

其中，触发准备信号可以配置为在建立晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间进行无线传输的无线通信网络后，由晶闸管导通测试仪VET自动向VBE屏柜发出，实现检测设备的自动化测试处理。在另一些实施例中，亦可是在建立晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间进行无线传输的无线通信网络后，由操作人员主动控制晶闸管导通测试仪VET向VBE屏柜发出，以避免换流站系统未完全达到测试需求，而造成的误触发，以及无用计算的使用。

在一些可选地实施例中，步骤S2中所述VBE屏柜在当前测试环境符合标准测试环境的情况下，向所述晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号的过程中，可包括：

根据目标晶闸管的电压参数及电流参数、VBE屏柜所处模式及阀厅接地状态判断当前测试环境是否符合标准测试环境。

标准测试环境，包括：

目标晶闸管的电压参数应为符合其正常电压；

目标晶闸管的电流参数应为0；

VBE屏柜所处模式应为测试模式；

阀厅应接地。

当前测试环境符合上述标准测试环境时，表明当前处于测试环境，并且待测的目标晶闸管的各项参数指标满足测试要求，从而确保测试的准确性和可靠性。

在一些实施例中，步骤S2中VBE屏柜所获取的当前测试环境可能存在若干环境条件/参数，其获取的信号时间不一，因此配置VBE屏柜在设定时间内(VBE屏柜可获取全部当前测试环境的时间)向晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号。而当晶闸管导通测试仪VET未在预期时间内接收到该允许触发信号时，向外发送警告信号，用以指示操作人员检查当前阀厅内换流阀等状态、以及VBE屏柜状态。优选地，该设定时间可为2秒，即VBE屏柜在接收到触发准备信号后，延时2秒向晶闸管导通测试仪VET发送允许触发信号。

优选地，本发明实施例中的目标晶闸管的数量可以为1个或者多个，本发明实施例中的基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法可以针对性的检测其中一个晶闸管，亦或者依次对每一个晶闸管进行检测，亦或者同时对多个晶闸管进行检测。

针对同时对多个晶闸管进行检测时，例如目标晶闸管为多个依次串联结构的晶闸管组；以该串联结构的晶闸管组整体作为一个检测目标，在经过步骤S4和步骤S5之后，若反馈时间符合设定阈值范围时，则判定该晶闸管组处于正常状态，即其中的每一个晶闸管均为正常状态；反之，若反馈时间不符合设定阈值范围时，则判定该晶闸管组处于异常状态，进行上报异常，需系统检修。通过以上述晶闸管组为一个检测单元，可以提升整体检测效率，使原本针对于独立的每个晶闸管的检测提升到针对每一个独立的换流阀进行检测，可以减少检测时间，从而尽快使换流站恢复工作状态投运。

进一步的，在判定晶闸管组整体异常的情况下，可以利用二分法快速的找到晶闸管组中的具体的异常晶闸管，从而进一步提升检测效率，降低检测时间。

具体地，当判定目标晶闸管异常时，则将所述晶闸管组重新拆分为串联结构的两组，分别为第一异常待测晶闸管组和第二异常待测晶闸管组；其中，所述第一异常待测晶闸管组和所述第二异常待测晶闸中晶闸管的数量相差不超过1；以所述第一异常待测晶闸管组和第二异常待测晶闸管组分别作为所述目标晶闸管，执行步骤4和步骤5，直至确定所有异常晶闸管。

例如：依次串联的6个晶闸管组成的晶闸管组，当其中的一个出现故障后，至多只需要重复步骤S4-S5的3次，即可确定异常的晶闸管。

本发明实施例中的无线通信网络可为蓝牙网络、WIFI网络、蜂窝网络或现有技术中其它可进行无线传输的网络。本发明实施例中晶闸管导通测试仪VET与VBE屏柜之间可通过上述无线通信网络进行信号传输，从而避免了传统光纤传输带来的光纤插拔引起的损伤。

本发明另一个目的在于提出一种基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，可以用以实现上述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试方法，以解决现有技术中的问题。

具体地，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，如图2所示，图2为本发明实施例中的基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统的结构示意图。该基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，包括：晶闸管导通测试仪VET1和VBE屏柜2，其中，晶闸管导通测试仪VET1具有第一无线通信模块3，VBE屏柜2具有第二无线通信模块4；晶闸管导通测试仪VET1和VBE屏柜2之间通过所述第一无线通信模块3和所述第二无线通信模块4建立无线通信网络。

其中，还包括：布设有至少一组换流阀的阀厅；所述VBE屏柜与所述阀厅内的至少一组所述换流阀上的晶闸管连接。

在一些可选地实施例中，所述基于无线信号传输的换流阀晶闸管导通测试系统，还包括：建立所述无线通信网络的路由设备；所述晶闸管导通测试仪VET通过其上第一无线通信模块接入所述无线通信网络，所述VBE屏柜通过其上第二无线通信模块接入所述无线通信网络。

在一些可选地实施例中，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块由换流站的二次侧供电方式，将采集到的模拟量信号转换成数字量信号然后通过无线方式发射，从而保证无线传输过程中的可靠性。为增加无线传输的抗干扰能力，无线传输方式采用长波信号。测量装置VTE和VBE装置具有无线收发功能，可以将远方需要产生的触发指令调制并发送，并在VBE端接收并解调，同时对传输信号的延时进行补偿，确保测量的精度。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。