本發(fā)明涉及柔性直流輸電工程領(lǐng)域，具體涉及一種高壓柔性直流換流閥控制裝置的配置系統(tǒng)及方法，適用于±500kV以上的高電壓等級。

背景技術(shù)：

隨著大功率電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，基于大功率電力電子的柔性直流輸電設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用。柔性直流換流閥控制裝置是柔性直流輸電設(shè)備中的核心設(shè)備之一，用于控制柔性直流換流閥的可靠穩(wěn)定運行，并保障換流閥的安全性。隨著柔性直流輸電設(shè)備的電壓等級越來越高，柔性直流換流閥控制裝置也越來越復(fù)雜，包含的部件也越來越多。

用于±500kV以上高電壓等級的柔性直流換流閥控制裝置目前剛啟動，尚沒有具體的工程應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟。如何配置±500kV以上高電壓等級的柔性直流換流閥控制裝置，以保證換流閥控制裝置對配置不成功的部件進行快速定位，并最終保證各個部件被成功配置，是一個重要的研究課題，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有有效的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種高壓柔性直流換流閥控制裝置的配置系統(tǒng)及方法，能夠作到靈活配置柔性直流輸電換流閥控制裝置，從而控制±500kV以上高電壓等級的柔性直流輸電換流閥可靠穩(wěn)定的運行并保障換流閥的安全。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明高壓柔性直流換流閥控制裝置的配置系統(tǒng)包括：

閥主控裝置，閥主控裝置連接M個橋臂控制板，每個橋臂控制板連接N個橋臂控制裝置，每個橋臂控制裝置連接P個子模塊控制裝置，每個子模塊控制裝置連接Q個換流閥子模塊；沿閥主控裝置、橋臂控制板、橋臂控制裝置、子模塊控制裝置、換流閥子模塊的順序依次發(fā)送配制信息，沿相反的順序依次發(fā)送反饋信息，閥主控裝置根據(jù)反饋信息判定配置是否成功并確定出故障位置；所述的M、N、P、Q均為正整數(shù)。

所述的閥主控裝置中存儲有運行整個柔性直流換流閥系統(tǒng)的控制邏輯算法。

柔性直流換流閥包含多個橋臂，所述的橋臂控制板為控制柔性直流換流閥一個橋臂的核心控制板卡；所述的橋臂控制板通過一組電信號與閥主控裝置進行數(shù)據(jù)通訊、通過光纖信號與橋臂控制裝置進行數(shù)據(jù)通訊。

所述的橋臂控制裝置為柔性直流換流閥一個橋臂的控制單元，由一個或多個控制機箱組成，每個機箱中設(shè)置有多個子模塊控制裝置，所述的橋臂控制裝置通過光纖信號與橋臂控制板進行數(shù)據(jù)通訊、通過多組背板電信號與各個子模塊控制裝置進行數(shù)據(jù)通訊。

所述的子模塊控制裝置為能夠控制子模塊狀態(tài)的板卡，子模塊控制裝置通過一組電信號與橋臂控制裝置進行數(shù)據(jù)通訊、通過多組光纖信號與所控制的各換流閥子模塊進行數(shù)據(jù)通訊。

所述的換流閥子模塊是柔性直流換流閥的基本功率單元模塊，由子模塊控制板和功率器件組成，換流閥子模塊通過一組光纖信號與子模塊控制裝置進行數(shù)據(jù)通訊。

本發(fā)明高壓柔性直流換流閥控制裝置配置系統(tǒng)的配置方法，包括如下的步驟：

1)閥主控裝置產(chǎn)生第一配制信息并將第一配置信息分別發(fā)送到M個橋臂控制板；所述的第一配置信息包含本橋臂控制板的配置信息、N個橋臂控制裝置的配置信息、N*P子模塊控制裝置的配置信息以及N*P*Q個換流閥子模塊的配置信息；

2)每個橋臂控制板接收到第一配置信息并進行解析，得到本橋臂控制板需要配置的橋臂控制裝置數(shù)量N以及需要發(fā)送給橋臂控制裝置的第二配置信息，并將第二配置信息分別發(fā)送到本橋臂控制板的N個橋臂控制裝置；所述的第二配置信息包含該橋臂控制裝置的配置信息、P個子模塊控制裝置的配置信息、P*Q個換流閥子模塊的配置信息；

3)橋臂控制裝置接收到第二配置信息并進行解析，得到本橋臂控制裝置需要配置的子模塊控制裝置數(shù)量P以及需要發(fā)送給子模塊控制裝置的第三配置信息，并將第三配置信息分別發(fā)送到本橋臂控制裝置的P個子模塊控制裝置；所述的第三配置信息包含該子模塊控制裝置的配置信息以及Q個換流閥子模塊的配置信息；

4)子模塊控制裝置接收到第三配置信息并進行解析，得到本子模塊控制裝置需要配置的換流閥子模塊的數(shù)量Q以及需要發(fā)送給換流閥子模塊控制裝置的第四配置信息，并將第四配置信息分別發(fā)送到本子模塊控制裝置的Q個換流閥子模塊；

5)換流閥子模塊接收到第四配置信息并進行解析，第四配置信息為換流閥子模塊的配置信息，根據(jù)第四配置信息產(chǎn)生第一反饋信息，第一反饋信息包含換流閥子模塊是否配置成功的信息，換流閥子模塊將第一反饋信息發(fā)送到子模塊控制裝置；

6)子模塊控制裝置接收到第一反饋信息，并根據(jù)第三配置信息和第一反饋信息產(chǎn)生第二反饋信息，所述的第二反饋信息包含子模塊控制裝置及其所控制的Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，子模塊控制裝置將第二反饋信息發(fā)送到橋臂控制裝置；

7)橋臂控制裝置接收到第二反饋信息，并根據(jù)第二配置信息和第二反饋信息產(chǎn)生第三反饋信息，所述的第三反饋信息包含橋臂控制裝置以及P個子模塊控制裝置、P*Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，橋臂控制裝置將第三反饋信息發(fā)送到橋臂控制板；

8)橋臂控制板收到第三反饋信息，并根據(jù)第一配置信息和第三反饋信息產(chǎn)生第四反饋信息，第四反饋信息包含橋臂控制板以及N個橋臂控制裝置、N*P個子模塊控制裝置、N*P*Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，橋臂控制裝置將第四反饋信息發(fā)送到閥主控裝置；

9)閥主控裝置收到M個橋臂控制板的第四反饋信息并解析，根據(jù)第四反饋信息來判定配置是否成功并確定出故障所在位置。

閥主控裝置根據(jù)第四反饋信息的解析結(jié)果，分如下兩種情況執(zhí)行動作：

a)若M個橋臂控制板、M*N個橋臂控制裝置、M*N*P個子模塊控制裝置、M*N*P*Q個換流閥子模塊均配置成功，則本換流閥控制裝置配置成功，配置過程結(jié)束；

b)若某個或某幾個橋臂控制板、橋臂控制裝置、子模塊控制裝置、換流閥子模塊沒有配置成功，則由維護人員進行檢修，檢修完成后再次執(zhí)行步驟1)～9)，直至配置過程結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明配置系統(tǒng)將柔性直流換流閥控制裝置劃分為五個層級，即閥主控裝置、橋臂控制板、橋臂控制裝置、子模塊控制裝置、換流閥子模塊，并由閥主控裝置生成四個層級的配置信息，然后自上而下逐層級的對整個系統(tǒng)進行配置，配置之后再自下而上逐層級的對整個系統(tǒng)進行配置校驗，以確認配置是否成功，若有故障則可以定義出具體故障位置。本發(fā)明所述四個層級的配置方法有效解決了±500kV以上高電壓等級的柔性直流換流閥控制裝置由于部件多而難以快速配置、以及對配置不成功的部件進行快速定位的問題。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明配置方法通過將柔性直流換流閥控制裝置劃分為多個層級，然后自上而下逐層級的對整個系統(tǒng)進行配置，配置之后再自下而上逐層級的對整個系統(tǒng)進行配置校驗，操作過程簡便、條理清楚，能夠快速并準確地找出故障的位置，保證電路穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1本發(fā)明配置系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明第一配置信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

圖3本發(fā)明第二配置信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

圖4本發(fā)明第三配置信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

圖5本發(fā)明第二反饋信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

圖6本發(fā)明第三反饋信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

圖7本發(fā)明第四反饋信息的數(shù)據(jù)格式示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參見圖1，本發(fā)明高壓柔性直流換流閥控制裝置的配置系統(tǒng)包括閥主控裝置，閥主控裝置連接M個橋臂控制板，每個橋臂控制板連接N個橋臂控制裝置，每個橋臂控制裝置連接P個子模塊控制裝置，每個子模塊控制裝置連接Q個換流閥子模塊；沿閥主控裝置、橋臂控制板、橋臂控制裝置、子模塊控制裝置、換流閥子模塊的順序依次發(fā)送配制信息，沿相反的順序依次發(fā)送反饋信息，閥主控裝置根據(jù)反饋信息判定配置是否成功并確定出故障位置。

其中，M、N、P、Q均為正整數(shù)。

閥主控裝置配置換流閥控制裝置的配置方法為：

1)閥主控裝置產(chǎn)生第一配置信息，并將第一配置信息分別發(fā)送到M個橋臂控制板；

2)橋臂控制板接收到第一配置信息，如圖2所示，第一配置信息包含該橋臂控制板的配置信息、N個橋臂控制裝置的配置信息、N*P個子模塊控制裝置的配置信息、N*P*Q個換流閥子模塊的配置信息；

3)橋臂控制板解析第一配置信息，得到本橋臂控制板需要配置的橋臂控制裝置數(shù)量N，以及需要發(fā)送給橋臂控制裝置的第二配置信息，并將第二配置信息分別發(fā)送到本橋臂的N個橋臂控制裝置；

4)橋臂控制裝置接收到第二配置信息，如圖3所示，第二配置信息包含該橋臂控制裝置的配置信息、P個子模塊控制裝置的配置信息、P*Q個換流閥子模塊的配置信息；

5)橋臂控制裝置解析第二配置信息，得到本橋臂控制裝置需要配置的子模塊控制裝置數(shù)量P，以及需要發(fā)送給子模塊控制裝置的第三配置信息，并將第三配置信息分別發(fā)送到本裝置的P個子模塊控制裝置；

6)子模塊控制裝置收到第三配置信息，如圖4所示，第三配置信息包含該子模塊控制裝置的配置信息、Q個換流閥子模塊的配置信息；

7)子模塊控制裝置解析第三配置信息，得到本子模塊控制裝置需要配置的換流閥子模塊數(shù)量Q，以及需要發(fā)送給換流閥子模塊控制裝置的第四配置信息，并將第四配置信息分別發(fā)送到本裝置的Q的換流閥子模塊；

8)換流閥子模塊收到第四配置信息，第四配置信息即為換流閥子模塊的配置信息；

9)換流閥子模塊解析第四配置信息，并根據(jù)第四配置信息產(chǎn)生第一反饋信息，第一反饋信息包含換流閥子模塊是否配置成功的信息，換流閥子模塊將第一反饋信息發(fā)送到子模塊控制裝置；

10)子模塊控制裝置接收到第一反饋信息，并根據(jù)第三配置信息和第一反饋信息產(chǎn)生第二反饋信息，如圖5所示，第二反饋信息包含子模塊控制裝置以及所控制的Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，子模塊控制裝置將第二反饋信息發(fā)送到橋臂控制裝置；

11)橋臂控制裝置接收到第二反饋信息，并根據(jù)第二配置信息和第二反饋信息產(chǎn)生第三反饋信息，如圖6所示，第三反饋信息包含橋臂控制裝置以及P個子模塊控制裝置、P*Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，橋臂控制裝置將第三反饋信息發(fā)送到橋臂控制板；

12)橋臂控制板接收到第三反饋信息，并根據(jù)第一配置信息和第三反饋信息產(chǎn)生第四反饋信息，如圖7所示，第四反饋信息包含橋臂控制板以及N個橋臂控制裝置、N*P個子模塊控制裝置、N*P*Q個換流閥子模塊是否配置成功的信息，橋臂控制裝置將第四反饋信息發(fā)送到閥主控裝置；

13)閥主控裝置收到M個橋臂控制板的第四反饋信息并解析，解析結(jié)果分兩種情況執(zhí)行：

a)若M個橋臂控制板、M*N個橋臂控制裝置、M*N*P個子模塊控制裝置、M*N*P*Q個換流閥子模塊均配置成功，則本換流閥控制裝置配置成功，配置過程結(jié)束；

b)若某個或某幾個橋臂控制板、橋臂控制裝置、子模塊控制裝置、換流閥子模塊沒有配置成功，則由維護人員進行檢修，檢修完成后再次執(zhí)行步驟1)～13)，直至配置過程結(jié)束。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。