本公開涉及一種高壓直流電(hvdc)系統(tǒng)中的控制裝置及其操作方法，且更具體而言，涉及一種hvdc系統(tǒng)中的控制裝置及其操作方法，其監(jiān)控hvdc系統(tǒng)中的組件的可用性以測(cè)量所述hvdc系統(tǒng)的可用性，基于此來評(píng)估并控制hvdc系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高壓直流電(hvdc)系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，其將接收的交流電(ac)電力轉(zhuǎn)換為直流電(dc)電力以傳輸與ac電力系統(tǒng)相關(guān)的轉(zhuǎn)換后的電力并且使接收側(cè)能將dc電力轉(zhuǎn)換回ac電力以傳輸轉(zhuǎn)換后的電力。

圖1示出了常規(guī)hvdc系統(tǒng)的配置。

如圖1所示，hvdc系統(tǒng)100可包括ac場(chǎng)(yard)、dc場(chǎng)、和dc傳輸場(chǎng)。

ac場(chǎng)包括：無功功率補(bǔ)償器122，其考慮相關(guān)的ac電力系統(tǒng)110；ac諧波濾波器124，其用于減少產(chǎn)生自ac電力系統(tǒng)110的系統(tǒng)諧波和產(chǎn)生自hvdc系統(tǒng)100的特征諧波；和變流變壓器126，其用于變換ac電壓。在這個(gè)情況下，圖1中靜止同步補(bǔ)償器(statcom)或分路電抗器而非靜止無功補(bǔ)償器(staticvarcompensator，svc)也可用作無功功率補(bǔ)償器122。

dc場(chǎng)包括用于電力轉(zhuǎn)換的晶閘管閥132和用于對(duì)dc電流分量的平滑的dc平滑電抗器134。

變流站可通過使用dc電纜或加工過的電線的dc傳輸線140進(jìn)行連接。

如此，由于hvdc系統(tǒng)100是一種系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)換電壓和電流以從發(fā)電端供應(yīng)電力給與電力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的接收端，所以如果系統(tǒng)建設(shè)完成則需要對(duì)該系統(tǒng)的完整性或性能進(jìn)行評(píng)估。可基于損耗和可用性對(duì)hvdc系統(tǒng)100進(jìn)行大致地評(píng)估。但是，現(xiàn)在真實(shí)的情況是沒有收集關(guān)于hvdc系統(tǒng)100中組件的可用狀態(tài)和狀態(tài)的信息。并且，沒有測(cè) 量hvdc系統(tǒng)100的可用性的具體方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施方式提供一種監(jiān)測(cè)關(guān)于組件可用性的數(shù)據(jù)以測(cè)量hvdc系統(tǒng)的可用性，并基于此來評(píng)估和控制該hvdc系統(tǒng)的具體方法。

實(shí)施方式也提供一種通過監(jiān)測(cè)來收集關(guān)于組件可能不操作的狀態(tài)的信息以將其應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)的操作計(jì)劃以改進(jìn)系統(tǒng)的方法。

實(shí)施方式中所完成的技術(shù)問題并不局限于如上所述的技術(shù)問題，并且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將從接下來的與所建議的實(shí)施方式相關(guān)的描述來清楚理解未提及的其他技術(shù)問題。

在一個(gè)實(shí)施方式中，高壓直流電(hvdc)系統(tǒng)中的控制裝置包括：通信單元，其執(zhí)行與hvdc系統(tǒng)中的組件的通信；和控制單元，其使通信單元能從組件接收關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，計(jì)算定義為hvdc系統(tǒng)的實(shí)際操作時(shí)間與hvdc系統(tǒng)的可操作時(shí)間的比率的hvdc系統(tǒng)的可用性，然后基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和hvdc系統(tǒng)的可用性而執(zhí)行hvdc系統(tǒng)的控制。

在另一實(shí)施方式中，hvdc系統(tǒng)包括至少一個(gè)與hvdc系統(tǒng)的操作相關(guān)的組件；和控制裝置，其執(zhí)行與組件的通信以接收關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，計(jì)算定義為hvdc系統(tǒng)的實(shí)際操作時(shí)間與hvdc系統(tǒng)的可操作時(shí)間的比率的hvdc系統(tǒng)的可用性，然后基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和hvdc系統(tǒng)的可用性來執(zhí)行hvdc系統(tǒng)的控制。

在再另一實(shí)施方式中，一種操作在hvdc系統(tǒng)中的控制裝置的方法包括：執(zhí)行與hvdc系統(tǒng)中組件的通信以接收關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)；基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，計(jì)算定義為hvdc系統(tǒng)的實(shí)際操作時(shí)間與hvdc系統(tǒng)的可操作時(shí)間的比率的hvdc系統(tǒng)的可用性；以及基于關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和hvdc系統(tǒng)的可用性來執(zhí)行hvdc系統(tǒng)的控制。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)將在附圖和以下描述中進(jìn)行陳述。其他特征將根據(jù)描述和附圖以及權(quán)利要求書中變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出常規(guī)高壓直流電(hvdc)系統(tǒng)的配置。

圖2示出由實(shí)施方式測(cè)量的hvdc系統(tǒng)的可用性。

圖3示出根據(jù)實(shí)施方式的計(jì)算hvdc系統(tǒng)的可用性的過程。

圖4為根據(jù)實(shí)施方式的控制裝置的框圖。

圖5示出根據(jù)實(shí)施方式的hvdc系統(tǒng)的配置。

圖6示出根據(jù)實(shí)施方式的操作hvdc系統(tǒng)中的控制裝置的過程。

具體實(shí)施方式

下文中，將參考附圖對(duì)具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。但是，本公開的技術(shù)構(gòu)思不應(yīng)局限于下文待描述的實(shí)施方式，且其可能通過添加、改變和刪除其他組件，便于提出包含在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)的回歸發(fā)明或其他實(shí)施方式。

此處所應(yīng)用的術(shù)語是與相應(yīng)技術(shù)相關(guān)的廣泛應(yīng)用的通用術(shù)語，但如若可能在特殊情況下，在描述相應(yīng)發(fā)明時(shí)對(duì)這些術(shù)語的意思進(jìn)行詳細(xì)描述的情況下，申請(qǐng)人任意地選擇術(shù)語。因此，應(yīng)注意到本公開應(yīng)通過術(shù)語的意思而非術(shù)語的名稱來理解。在以下描述中，術(shù)語“包括”不是指排除與所列舉的組件或步驟不同的組件或步驟的存在。

圖2示出由實(shí)施方式測(cè)量的高壓直流電(hvdc)系統(tǒng)的可用性。

即使當(dāng)系統(tǒng)處于操作狀態(tài)，并不意味著用戶可能一直在使用系統(tǒng)。換言之，系統(tǒng)可能需要維修或在經(jīng)歷故障。因此，使用可用性以指示用戶能使用系統(tǒng)多少?？捎眯钥蔀闇y(cè)量系統(tǒng)的可靠性的一種度量。

可用性可定義為系統(tǒng)正常操作的時(shí)間的比率。換言之，通過總的可用時(shí)間減去不可用時(shí)間所得的值去除總的可用時(shí)間來獲得可用性。在不可用時(shí)間內(nèi)，可能因?yàn)槟承┰驔]有使用系統(tǒng)。

總的可用時(shí)間指系統(tǒng)可操作的時(shí)間?？偟目捎脮r(shí)間由可用時(shí)間和不可用時(shí)間的和來表示。

可用時(shí)間為系統(tǒng)開啟或提供服務(wù)的時(shí)間，且其定義為正常運(yùn)行時(shí)間(uptime)。

不可用時(shí)間為系統(tǒng)關(guān)閉或未提供服務(wù)的時(shí)間，且其定義為停機(jī)時(shí) 間(downtime)。換言之，不可用時(shí)間是系統(tǒng)自身可進(jìn)行操作但是由于一些不可用的理由，系統(tǒng)關(guān)閉或沒有正常操作的時(shí)間。不可用時(shí)間可包括用于系統(tǒng)維護(hù)的時(shí)間、用于處理失效或故障的時(shí)間、和用于系統(tǒng)更新的時(shí)間。

在這個(gè)情況下，可用性由以下等式表示：

圖2中的表格代表hvdc系統(tǒng)100的可用性和相應(yīng)的年度停機(jī)時(shí)間。年度停機(jī)時(shí)間代表hvdc系統(tǒng)100一年(365天)內(nèi)有多長時(shí)間可能不能操作且對(duì)應(yīng)于停機(jī)時(shí)間。如果hvdc系統(tǒng)的可用性為99％，在365天中有三天15小時(shí)36分鐘難以使用hvdc系統(tǒng)。也就是，在系統(tǒng)的可用性為99.9999％的情況下，系統(tǒng)在365天中有32秒沒有正常操作。

圖3示出根據(jù)實(shí)施方式的計(jì)算hvdc系統(tǒng)的可用性的過程。

根據(jù)實(shí)施方式的hvdc系統(tǒng)100可根據(jù)來自消費(fèi)者比如電力供應(yīng)商的請(qǐng)求而建設(shè)。在這個(gè)情況下，hvdc系統(tǒng)100的管理者需要根據(jù)消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間而操作hvdc系統(tǒng)100。在hvdc系統(tǒng)100的操作時(shí)間沒有滿足消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間的情況下，其相當(dāng)于系統(tǒng)事故。因此，hvdc系統(tǒng)100的管理者監(jiān)控hvdc系統(tǒng)100的操作狀態(tài)。具體而言，可測(cè)量hvdc系統(tǒng)100的可用性，并基于可用性來分析和評(píng)估hvdc系統(tǒng)100的狀態(tài)從而采取措施用以改進(jìn)hvdc系統(tǒng)100。

下文中，在實(shí)施方式中定義hvdc系統(tǒng)100的可用性。以下參考圖6描述基于所計(jì)算的可能性對(duì)hvdc系統(tǒng)100進(jìn)行分析和評(píng)估的操作從而采取措施用于改進(jìn)hvdc系統(tǒng)100。

hvdc系統(tǒng)100的可用性可以定義為hvdc系統(tǒng)100正常操作的時(shí)間的比率。換言之，可用性由實(shí)際操作時(shí)間除以總的可操作時(shí)間來獲得。

總的可操作時(shí)間指代系統(tǒng)可能操作的時(shí)間。

根據(jù)實(shí)施方式，總的可操作時(shí)間可根據(jù)消費(fèi)者的請(qǐng)求而設(shè)置。換言之，hvdc系統(tǒng)100的管理者在構(gòu)建hvdc系統(tǒng)100時(shí)，設(shè)置hvdc系統(tǒng)從而使hvdc系統(tǒng)100按照消費(fèi)者所請(qǐng)求的時(shí)間來操作，且管理者根據(jù)設(shè)置來操作hvdc系統(tǒng)100。在超過消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間的時(shí)間內(nèi)無需操作hvdc系統(tǒng)100。因此，即使hvdc系統(tǒng)100可以每年持續(xù)操作361天，如果消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間為350天，總的可操作時(shí)間可變?yōu)?50天。在這個(gè)情況下，總的可操作時(shí)間變?yōu)橄M(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間。

實(shí)際操作時(shí)間為hvdc系統(tǒng)100正常操作的時(shí)間。在這個(gè)情況下，實(shí)際操作時(shí)間為從總的可操作時(shí)間排除系統(tǒng)關(guān)閉或因某些不可操作的理由而沒有操作的時(shí)間而獲得的時(shí)間。不能操作的理由可以包括：用于hvdc系統(tǒng)100的維護(hù)的時(shí)間、用于處理失效或故障的時(shí)間、用于系統(tǒng)備份或升級(jí)的時(shí)間或類似的。

計(jì)劃停機(jī)時(shí)間不對(duì)應(yīng)于不能操作的理由。計(jì)劃停機(jī)時(shí)間是建設(shè)hvdc系統(tǒng)100時(shí)已安排的停機(jī)以用于系統(tǒng)維護(hù)和組件檢查的時(shí)間。因此，其與用于在hvdc系統(tǒng)100操作期間意外出現(xiàn)的系統(tǒng)維護(hù)和組件檢查的時(shí)間有所區(qū)別。在確定消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間和不能操作的理由時(shí)，hvdc系統(tǒng)100的管理者不考慮計(jì)劃停機(jī)時(shí)間而進(jìn)行確定，且因此計(jì)劃停機(jī)時(shí)間未被考慮在根據(jù)本實(shí)施方式的可用性計(jì)算之中。在這個(gè)情況下，可用性可以由下述等式表示：

根據(jù)實(shí)施方式，由等式(2)計(jì)算的可用性可由hvdc系統(tǒng)100中的控制裝置400測(cè)量。以下參考圖4對(duì)控制裝置400的具體配置進(jìn)行描述。

如圖3所示，在步驟s301中控制裝置400收集hvdc系統(tǒng)100的各個(gè)組件的操作數(shù)據(jù)信息。操作數(shù)據(jù)信息可以是關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

根據(jù)實(shí)施方式，控制裝置400根據(jù)組件是否影響hvdc系統(tǒng)100的操作而分配優(yōu)先權(quán)或權(quán)重給該組件。因此，可按照優(yōu)先權(quán)或權(quán)重的降序來收集關(guān)于組件的操作數(shù)據(jù)信息，或者可從待收集操作數(shù)據(jù)信息的目標(biāo)中排除具有低的優(yōu)先權(quán)或權(quán)重的組件。

組件可包括hvdc系統(tǒng)100中的各種組件，比如無功功率補(bǔ)償器、氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(gis)、ac諧波濾波器、變流變壓器、晶閘管閥、dc平滑電抗器、dc傳輸線。

在步驟s302中控制裝置400測(cè)量消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間和hvdc系統(tǒng)100中的實(shí)際操作時(shí)間。

消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間是由消費(fèi)者請(qǐng)求的時(shí)間，從而使hvdc系統(tǒng)100進(jìn)行操作，且可在建設(shè)hvdc系統(tǒng)100時(shí)設(shè)置。

實(shí)際操作時(shí)間是從消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間減去hvdc系統(tǒng)100關(guān)閉或因?yàn)槟承┎豢刹僮鞯睦碛啥荒苷２僮鞯臅r(shí)間所獲得的時(shí)間。不可操作的理由可包括用于hvdc系統(tǒng)100的維護(hù)的時(shí)間、用于處理失效或故障的時(shí)間、用于系統(tǒng)備份或升級(jí)的時(shí)間或類似的。在確定用于可用性計(jì)算的消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間和實(shí)際操作時(shí)間的時(shí)候，計(jì)劃停機(jī)時(shí)間沒有納入考慮。例如，當(dāng)假設(shè)hvdc系統(tǒng)100的消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間為300天且計(jì)劃停機(jī)時(shí)間為10天時(shí)，hvdc系統(tǒng)100的管理者會(huì)在建設(shè)系統(tǒng)時(shí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)以使hvdc系統(tǒng)100在除了計(jì)劃停機(jī)時(shí)間(10天)以外的剩余期間內(nèi)的300天進(jìn)行操作。在這個(gè)情況下，由于可用性定義為系統(tǒng)可以操作的時(shí)間與系統(tǒng)正常操作的時(shí)間的比率，計(jì)劃停機(jī)時(shí)間不對(duì)應(yīng)于可操作時(shí)間。因此，在計(jì)算可用性時(shí)不考慮計(jì)劃停機(jī)時(shí)間。

在步驟s303中，控制裝置400基于測(cè)量的消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間和實(shí)際操作時(shí)間來計(jì)算hvdc系統(tǒng)100的可用性。具體而言，控制裝置400可將實(shí)際操作時(shí)間與消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間的比率計(jì)算為可用性。盡管在圖3中，對(duì)hvdc系統(tǒng)100的可操作時(shí)間為消費(fèi)者請(qǐng)求時(shí)間的假設(shè)作出了描述，可操作時(shí)間仍然可根據(jù)實(shí)施方式而改變。在這個(gè)情況下，hvdc系統(tǒng)100的可用性可定義為實(shí)際操作時(shí)間與可操作時(shí)間的比率。

圖4為根據(jù)實(shí)施方式的控制裝置的框圖。

根據(jù)實(shí)施方式的控制裝置400可包含于hvdc系統(tǒng)100之中以執(zhí)行hvdc系統(tǒng)100的保護(hù)和常規(guī)控制。hvdc系統(tǒng)的具體配置和操作將參考圖5在下文進(jìn)行描述。根據(jù)實(shí)施方式，控制裝置400可為hvdc系統(tǒng)中的控制和保護(hù)(c&p)裝置。

根據(jù)實(shí)施方式的控制裝置400可包括通信單元410、存儲(chǔ)單元420、和控制單元430。

通信單元410可執(zhí)行與hvdc系統(tǒng)100中組件的通信以接收關(guān)于該組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。為了這個(gè)目的，通信單元410可通過電線或電纜與組件相連以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。但是，通信單元410和組件執(zhí)行的通信方法并不局限于此，且可能通過所有類型的有可能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的有線/無線通信技術(shù)執(zhí)行通信，比如光通信、電力線通信、無線lan通信、移動(dòng)通信。

hvdc系統(tǒng)100的組件數(shù)量可為至少一個(gè)且與控制裝置400的通信單元410通過比如電纜或電線的有線或其他無線技術(shù)相連接。在這個(gè)情況下，組件可測(cè)量關(guān)于相應(yīng)組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)并通過與通信單元410的通信將所測(cè)量的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制裝置400。

具體而言，組件可包括晶閘管閥、無功功率補(bǔ)償器、gis、ac諧波過濾器、變流變壓器、dc平滑電抗器、dc傳輸線、或類似的。其中，所述組件也可以包括在所述晶閘管閥、變流變壓器、gis中包含的電流互感器、電壓互感器、切斷開關(guān)、接地開關(guān)(es)。

存儲(chǔ)單元420可存儲(chǔ)關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和關(guān)于hvdc系統(tǒng)的可用性的數(shù)據(jù)。盡管在圖4中，存儲(chǔ)單元420被包含于控制裝置400之中，根據(jù)實(shí)施方式，存儲(chǔ)單元420可不被包含于控制裝置400之中。

存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元420中的數(shù)據(jù)可由組件分類且存儲(chǔ)。并且，數(shù)據(jù)可以被持續(xù)更新以累積數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元420中。在這個(gè)情況下，下文中待描述的控制單元430可基于累積的數(shù)據(jù)來評(píng)估和控制hvdc系統(tǒng)100。

控制單元430可以使得通信單元410能夠從組件接收關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。具體而言，控制單元430可以使用連接線，比如電纜或電線，或有線/無線通信以接收來自組件中的ct、pt、ds和es的關(guān)于可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，這類組件比如是晶閘管閥、變壓器、gis。

可替換地，控制單元430可從組件的功率狀態(tài)收集關(guān)于各個(gè)組件的可用狀態(tài)的信息。換言之，在組件對(duì)應(yīng)于無源器件的情況下，可能讓組件跳閘或顯示分離狀態(tài)信息在人機(jī)界面(hmi)上。

根據(jù)實(shí)施方式，可用狀態(tài)可劃分為可操作狀態(tài)、不可操作狀態(tài)、實(shí)際操作狀態(tài)、失效或故障狀態(tài)、維護(hù)狀態(tài)、系統(tǒng)備份或升級(jí)狀態(tài)， 或類似的。

可操作狀態(tài)是系統(tǒng)可以操作的狀態(tài)。不可操作狀態(tài)是系統(tǒng)處于可操作狀態(tài)但因不可操作的理由而沒有正常操作的狀態(tài)。實(shí)際操作狀態(tài)是系統(tǒng)正常操作的狀態(tài)。在維修狀態(tài)的情況下，可能為了系統(tǒng)維護(hù)而關(guān)閉系統(tǒng)電源，而在系統(tǒng)備份或更新狀態(tài)的情況下，系統(tǒng)可在預(yù)定時(shí)間內(nèi)停止其操作。

基于組件的可用狀態(tài)，控制單元430可計(jì)算hvdc系統(tǒng)的可用性，其定義為hvdc系統(tǒng)100的實(shí)際操作時(shí)間與hvdc系統(tǒng)100的可操作時(shí)間的比率。

hvdc系統(tǒng)100的實(shí)際操作時(shí)間可定義為從hvdc系統(tǒng)100的可操作時(shí)間排除hvdc系統(tǒng)100的不可操作時(shí)間的時(shí)間。在這種情況下，hvdc系統(tǒng)100的不可操作時(shí)間可定義為盡管hvdc系統(tǒng)處于可操作狀態(tài)但是hvdc系統(tǒng)100因?yàn)椴豢刹僮鞯脑蚨鴽]有正常操作的時(shí)間。根據(jù)實(shí)施方式，hvdc系統(tǒng)100的可操作時(shí)間可為建設(shè)系統(tǒng)時(shí)由消費(fèi)者請(qǐng)求的時(shí)間。

不可操作的理由可包括維護(hù)、故障、系統(tǒng)備份或升級(jí)中的至少一種。

控制單元430可將關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和關(guān)于hvdc系統(tǒng)100的可用性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元420中。

然后，控制單元430可基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元420中的關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)和關(guān)于hvdc系統(tǒng)100的可用性的數(shù)據(jù)來執(zhí)行對(duì)hvdc系統(tǒng)100的評(píng)估和控制。

根據(jù)實(shí)施方式，在hvdc系統(tǒng)100的可用性低于期望值的情況下，控制單元430可在hvdc系統(tǒng)100沒有操作的計(jì)劃停機(jī)時(shí)間檢查組件。計(jì)劃停機(jī)時(shí)間并不包含于可操作時(shí)間中且其因此不被納入可用性計(jì)算的考慮。因此，通過在計(jì)劃停機(jī)時(shí)段內(nèi)檢查被監(jiān)測(cè)的組件以防止由于失效或故障導(dǎo)致的事故，可提高可用性。

根據(jù)另一實(shí)施方式，在hvdc系統(tǒng)100將電力作為雙極性傳輸信號(hào)傳輸且hvdc系統(tǒng)100的可用性低于期望值的情況下，在電力移向雙極性傳輸信號(hào)的一側(cè)的時(shí)候，控制單元430可檢查與雙極性傳輸信號(hào)的另一側(cè)相連的組件。hvdc系統(tǒng)100可執(zhí)行單極性傳輸或雙極性 傳輸。因此，在雙極性傳輸?shù)那闆r下，可檢查與相對(duì)的那一側(cè)相連的組件。在這個(gè)情況下，可防止系統(tǒng)可能會(huì)經(jīng)歷的事故和故障，因此可提高系統(tǒng)的可用性。

根據(jù)另一實(shí)施方式，在hvdc系統(tǒng)100的可用性低于期待值的情況下，控制單元430可在不停止系統(tǒng)100操作的情況下向hvdc系統(tǒng)100添加ac諧波濾波器、dc平滑電抗器、無功功率補(bǔ)償器、和gis中的至少一種。

圖5示出根據(jù)實(shí)施方式的hvdc系統(tǒng)的配置。

根據(jù)實(shí)施方式的hvdc系統(tǒng)100可包括發(fā)電部510、傳輸側(cè)ac部520、傳輸側(cè)dc轉(zhuǎn)換部530、dc傳輸部540、消費(fèi)者側(cè)dc轉(zhuǎn)換部550、消費(fèi)者側(cè)ac部560、消費(fèi)者部570、多個(gè)組件122、124、126、132、和134、以及控制裝置400。

發(fā)電部510產(chǎn)生三相ac電力。發(fā)電部510可包括多個(gè)電力站。

傳輸側(cè)ac部520將由發(fā)電部510產(chǎn)生的三相ac電力輸送給傳輸側(cè)dc轉(zhuǎn)換部530。

傳輸側(cè)dc轉(zhuǎn)換部530可包括傳輸側(cè)變壓器(未示出)和傳輸側(cè)ac-dc轉(zhuǎn)換器(未示出)。在這個(gè)情況下，傳輸側(cè)變壓器(未示出)將傳輸側(cè)ac部520與傳輸側(cè)ac-dc轉(zhuǎn)換器(未示出)和dc傳輸部540隔離開。傳輸側(cè)ac-dc轉(zhuǎn)換器(未示出)將對(duì)應(yīng)于傳輸側(cè)變壓器(未示出)的輸出的三相ac電力轉(zhuǎn)換為dc電力。

dc傳輸部540將來自傳輸側(cè)的dc電力輸送給消費(fèi)者側(cè)。

消費(fèi)者側(cè)dc轉(zhuǎn)換部550可包括消費(fèi)者側(cè)dc-ac轉(zhuǎn)換器(未示出)和消費(fèi)者側(cè)變壓器(未示出)。消費(fèi)者側(cè)dc-ac轉(zhuǎn)換器(未示出)將由dc傳輸部540輸送的dc電力轉(zhuǎn)換為三相ac電力。消費(fèi)者側(cè)變壓器(未示出)將消費(fèi)者側(cè)ac部560與消費(fèi)者側(cè)dc-ac轉(zhuǎn)化器(未示出)和dc傳輸部540隔離開。

消費(fèi)者側(cè)ac部560將對(duì)應(yīng)于消費(fèi)者側(cè)變壓器(未示出)的輸出的三相ac電力提供給消費(fèi)者部570。

hvdc系統(tǒng)100中的多個(gè)組件可包括：無功功率補(bǔ)償器122，其考慮相關(guān)的ac電力系統(tǒng)；ac諧波濾波器142，其用于減少產(chǎn)生自ac電力系統(tǒng)的系統(tǒng)諧波和產(chǎn)生自hvdc系統(tǒng)100的特征諧波；變流變壓 器126，其用于轉(zhuǎn)變ac電壓；晶閘管132，其用于電力轉(zhuǎn)換；以及dc平滑電抗器134，其用于dc電流分量的平滑。

多個(gè)組件可與控制裝置400通過電纜或電線相連接，且可向控制裝置400傳送關(guān)于各個(gè)組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

如早先圖4中所描述的，控制裝置400收集關(guān)于hvdc系統(tǒng)100中組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)，由收集到的數(shù)據(jù)計(jì)算出定義hvdc系統(tǒng)100的實(shí)際操作時(shí)間的比率的可用性，且然后基于關(guān)于組件的可用性和hvdc系統(tǒng)100的可用性的數(shù)據(jù)來執(zhí)行hvdc系統(tǒng)100的控制。

此外，控制裝置400也執(zhí)行hvdc系統(tǒng)100的常規(guī)控制。具體而言，控制裝置400可控制發(fā)電部510、傳輸側(cè)ac部520、傳輸側(cè)dc轉(zhuǎn)換部530、dc傳輸部540、消費(fèi)者側(cè)dc轉(zhuǎn)換部550、消費(fèi)者側(cè)ac部560、消費(fèi)者部570、以及控制裝置400中的至少一個(gè)。

為了達(dá)到這個(gè)目的，控制裝置400可控制傳輸側(cè)ac-dc轉(zhuǎn)換器(未示出)和消費(fèi)者側(cè)dc-ac轉(zhuǎn)換器(未示出)中的多個(gè)閥門的打開和關(guān)閉的時(shí)機(jī)。在這個(gè)情況下，所述閥門可對(duì)應(yīng)于晶閘管或絕緣柵雙極型晶體管(igbt)。并且，控制裝置400可進(jìn)一步包括控制上述閥門的閥控制器。

圖6示出根據(jù)實(shí)施方式的操作hvdc系統(tǒng)中的控制裝置的過程。

在步驟s601中，控制裝置400通過通信來接收關(guān)于組件的可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)或由hmi顯示可用狀態(tài)。

具體而言，在組件為有源器件的情況下，如，在比如晶閘管閥門、變壓器、gis的組件中包含的ct、pt、ds或es的情況下，可能通過利用比如電纜或電線的連接線，或者有線/無線通信來接收關(guān)于可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。在部件對(duì)應(yīng)于無源器件的情況下，可使各個(gè)組件跳閘，或者如果需要，在hmi上顯示分離狀態(tài)信息以從組件的電力狀態(tài)收集關(guān)于各個(gè)組件的可用狀態(tài)信息。

在步驟s602中，控制裝置400通過組件收集關(guān)于可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

各個(gè)組件可能或可能不影響hvdc系統(tǒng)100的操作。具體而言，組件大致可劃分為在不可操作狀態(tài)影響hvdc系統(tǒng)100的操作的組件，以及在不可操作狀態(tài)不影響hvdc系統(tǒng)100的操作的組件。此外，在前一種情況下，各個(gè)組件對(duì)hvdc系統(tǒng)100的操作造成多大的影響可 以改變。

因此，控制裝置400可收集關(guān)于用于hvdc系統(tǒng)100的所有組件的狀態(tài)信息，即可操作和不可操作的狀態(tài)信息以及時(shí)間以合計(jì)實(shí)際參考時(shí)間內(nèi)的可用性。根據(jù)實(shí)施方式，控制裝置400可以根據(jù)組件是否影響hvdc系統(tǒng)100的操作來分配優(yōu)先權(quán)或權(quán)重給組件。因此，可以優(yōu)先權(quán)或權(quán)重的降序來收集關(guān)于組件的操作數(shù)據(jù)信息，或從目標(biāo)中排除具有低優(yōu)先權(quán)或權(quán)重的組件以收集操作數(shù)據(jù)信息。

在步驟s603中，控制裝置400計(jì)算hvdc系統(tǒng)的可用性。

在這個(gè)情況下，hvdc系統(tǒng)100的可用性可通過hvdc系統(tǒng)100的實(shí)際操作時(shí)間與hvdc系統(tǒng)100的可操作時(shí)間的比率來進(jìn)行計(jì)算。

在步驟s604中，控制裝置400分析和存儲(chǔ)關(guān)于組件的不可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

根據(jù)實(shí)施方式，控制裝置400基于監(jiān)測(cè)關(guān)于組件的可用數(shù)據(jù)和可用性的信息來控制系統(tǒng)以增加可用性。在hvdc系統(tǒng)100的可用性低于期待值的情況下，下述控制成為可能。

為了增加可用性，系統(tǒng)管理者可在系統(tǒng)不停機(jī)的情況下維修系統(tǒng)。例如，在hvdc系統(tǒng)將電力作為雙極性傳輸信號(hào)傳送的情況下，在電力移向雙極性傳輸信號(hào)的一側(cè)時(shí)，可檢查與雙極性傳輸信號(hào)的另一側(cè)相連接的組件?？商鎿Q地，可在hvdc系統(tǒng)100沒有操作的計(jì)劃停機(jī)時(shí)間檢查組件。此外，可在不停止hvdc系統(tǒng)100的操作的情況下，向hvdc系統(tǒng)100添加ac諧波濾波器、dc平滑電抗器、無功功率補(bǔ)償器、和gis中的至少一種。

在步驟s605中，控制裝置400存儲(chǔ)和管理累積的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本實(shí)施方式，可收集關(guān)于用于hvdc系統(tǒng)100的所有組件的狀態(tài)信息，即可操作和不可操作狀態(tài)信息以及時(shí)間，以合計(jì)實(shí)際參考時(shí)間內(nèi)的可用性，并分析和評(píng)估hvdc系統(tǒng)100。也就是，可收集關(guān)于組件的不可操作狀態(tài)的信息以將該信息重新應(yīng)用以設(shè)計(jì)或改進(jìn)系統(tǒng)。

本公開中提出的實(shí)施方式可應(yīng)用于除hvdc系統(tǒng)以外的傳輸和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，比如svc系統(tǒng)、換流器站、發(fā)電系統(tǒng)，以基于利用關(guān)于組件的可用性信息的可用性計(jì)算和數(shù)據(jù)收集來用于系統(tǒng)分析和評(píng)估。也就是，實(shí)施方式也可用于維護(hù)、系統(tǒng)分析、經(jīng)濟(jì)效益分析、系統(tǒng)可用性、 以及系統(tǒng)壽命的計(jì)算。

根據(jù)實(shí)施方式，可收集關(guān)于用于hvdc系統(tǒng)的所有組件的狀態(tài)信息以確定可操作的和不可操作的狀態(tài)信息和時(shí)間，合計(jì)實(shí)際參考時(shí)間內(nèi)的可用性并評(píng)估hvdc系統(tǒng)。

并且，可收集關(guān)于組件可能沒法操作的狀態(tài)的信息，以將該信息再應(yīng)用于設(shè)計(jì)或基于該信息改進(jìn)系統(tǒng)。

盡管已如上對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了主要地描述，它們僅僅是范例而不應(yīng)局限本公開且本公開所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該能理解到在不脫離實(shí)施例必要特征的范圍內(nèi)可實(shí)行許多上述描述中沒有闡明的變化和應(yīng)用。例如，可改變實(shí)施例中具體描述的組件。此外，與這些變化和應(yīng)用相關(guān)的差別應(yīng)被解釋為包含在由以下權(quán)利要求所定義的本公開的保護(hù)范圍以內(nèi)。