特高压直流输电换流阀的控制系统

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特高压直流输电具有点对点、超长距离输送和大容量输送能力。换流阀作为直流输电工程的关键设备，需要全面研究电力电子技术、光控转换技术等高压相关技术，并应用于换流阀的设计，使换流阀能够将交流电连接到直流端，然后得到控制。在换流阀的应用中仍存在许多困难，在换流阀的开发和控制方面需要更多的科学研究。本文讨论了特高压直流输电换流阀控制系统的原理和应用。

阀控系统

特高压直流输电换流阀是换流阀和部件完成后实体阀的关键步骤。在整个安装过程中，需要科学控制特高压换流阀的性能，以实现更好、稳定的运行。换流阀控制系统包括三个部分：控制主机、阀门控制单元和晶闸管控制单元。控制主机简称CCP，负责监控每个单独的晶闸管的工作状态。一个CCP可以监控两个单阀，并将FP脉冲产生到每个晶闸管中。晶闸管控制单元简称TCU，负责监控晶箱管的状态，生成门级脉冲，然后提供给每个晶闸管。最后的阀门控制单元是VCU。VCU可以同时监控每个晶闸管的整体工作，然后将FP脉冲带入每个晶闸管。

二、特高压直流输电。

特高压直流输电的原理是在发电系统生产交流电后，将高压交流电压交流电转换为高压直流电。然后通过直流输电线将高压直流电引导到受电端。受电端通过换流器的工作，再次将高压直流电转换为交流电，从而输送到送电端的交流电网。直流输电具有经济成本低、输电容量大、输电距离远、控制灵活、节约输电走廊占地面积等特点。

三、特高压直流输电换流阀控制系统的组成及原理。

3.1特高压直流输电系统的组成。

基本组成单元为换流站和直流输电线路。换流站是直流输电系统的核心技术，其中整流站和逆变站相互配合，工作电流转换和电压转换。在双机系统管理中，多个换流区应相互配合。特高压转流站在直流输电效率和电流转换效率方面发挥着重要作用，对电网供电和社会人民的电力需求有很大帮助。

3.2高压直流输电换流阀控制系统原理。

换流阀作为整个输电过程中的重要设备，也是整个系统中最关键的部件，确保整个输电的整流逆变，确保高压直流的稳定和安全运行。通常采用空气绝缘和水冷技术在室内安装换流阀、汞孤阀、晶闸阀和IGBT换流阀。大多数晶闸阀通常用于满足大功率电流输送。晶闸管、晶闸管控制单元、阻尼电容器、饱和电抗器、阻尼电阻、均压电容等组合构成了换流阀。晶闸管作为换流阀的核心部件，在换流阀的同流中起着决定性的作用。为了达到系统的电压值，需要多个晶闸管部件进行串联，以控制电压的大小。

3.3换流阀的固定方法。

一般来说，直流输电换流阀的输送工作采用多晶闸管串联，涉及现场安装实验和运输方便。其设计理念采用模板顺序连接，并在室内安装固定成完整的输电单元系统。固定方法分为支撑式和悬挂式。

小容量直流输电工程采用支撑固定，低功率直流输电过程采用绝缘支撑方法，该方法相对简单方便，对阀门现场的架子强度要求不高，对地面强度和光滑清洁度有交叉要求。这种结构通常不需要在经常振动的地区。当整体结构的稳定性得到加强时，需要支撑的机构质量更好，功能成为评价要素。在固定程序中，安装和加固应从上到下进行，高度标准相对较低。这种方便的安装带来了高安全性的优点。在电压等级高的工程中，涉及到更多的模块后，不使用支撑固定方法，这种固定方法通常用于较低的直流输电。

目前，更先进的固定方法是悬挂结构，相对简单，但需要使用电动葫芦和升降平台来完成整个施工。其安装过程基本上是在高空完成的，工作人员在升降平台的帮助下到达高空，将电动葫芦固定在顶部的钢梁上。要求工作人员具有较高的技术水平来控制安装过程和质量。在工作中，为了更好地满足地震和高压直流输电工程的要求，多采用室内柔性悬架设计。在此过程中，阀塔需要用绝缘子连接，然后在水平面的任何方向摆动。连接部分需要铰链，并配备足够强度的层间悬架绝缘子，形成高柔性地震固定方法。

3.4VBE和换流阀控制系统信号接口。

VBE和PCP是直接和单独的连接方式，它们之间的方式是一主一从。一般来说，VEB和PCP必须处于热备用工作状态。脉冲指令生成后，要求与主系统的工作状态一致。脉冲指令保罗保护、报警、监控等一系列脉冲信号。同时，VBE应在备用状态下检测闭锁信号。接收脉冲后，应及时将其输送到PCP端。当主系统发生事故时，应及时自动感自动切换到备用系统。

特高压直流输电换流阀控制系统的结构。

4.1控制主机。

对换流器具有触发和控制功能，其工作原理是使用CP脉冲控制阀控制单元。

4.2阀控单元。

阀控单元会产生FP脉冲到每个晶闸管单元，使晶闸管得到触发指令。完成晶闸管的控制。

4.3晶闸管控制单元。

晶闸管控制单元对阀控单元进行控制，晶闸管控制单元可采用晶闸管电压状态进行监控。

4.4闭合控制。

首先，阀门控制单元可以接收控制主机的脉冲指令，并实时向控制主机提供阀门的运行状态。控制主机发送的指令是在阀门控制单元编码后发送给晶闸管控制单元。晶闸管控制单元接到指令后立即向晶闸管发出指令。阀门控制单元可以很好地完成晶闸管控制单元的监控工作。当换流阀发生事故时，阀门控制单元会立即发出跳闸请求指令，阀门控制单元也会发出相关的报警措施。

结语：

直流输电是我国解决高电压、大容量输电和远程输电过程中与电网系统互联的主要手段。直流输电可通过换流器将交流输电转换为直流输电，并通过换流阀的一系列工作进入电网。在电网运行中，直流输电具有许多优点。它不仅输送灵活，损耗小，而且可以节省输电走廊，更好地快速控制。为了进一步提高直流输电效率，节约宝贵的土地和资源，响应绿色节能的号召，我们需要不断研究和学习特高压直流输电换流阀控制系统。