Система управления высоковольтным тиристорным вентилем



Система управления высоковольтным тиристорным вентилем
Система управления высоковольтным тиристорным вентилем

Владельцы патента RU 2662804:

Публичное акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (RU)
Акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами с помощью сигналов, передаваемых оптическим путем. Технический результат изобретения - повышение надежности управления высоковольтным тиристорным вентилем. Система содержит блок (3) управления и связанные с ним дуплексными оптоволоконными линиями (5) драйверы (4) последовательно соединенных тиристорных ячеек (2). Блок (3) выполнен в виде двух независимых субблоков (6), каждый из которых связан линиями (5) с драйверами (4) всех тиристорных ячеек (2). Драйверы (4) и субблоки (6) снабжены оптическими портами (7) передачи данных, к которым подведены линии (5). Субблоки (6) выполнены с возможностью передачи через оптические порты (7) на каждый драйвер (4) команды запуска, защищенной контрольной суммой или контрольным битом, с возможностью приема от каждого драйвера (4) подтверждения получения указанной команды запуска, по меньшей мере, от другого субблока (6) и формирования сигнала неисправности субблока (6) при неприеме подтверждения, по меньшей мере, от одного драйвера (4). Драйверы (4) выполнены с возможностью проверки команды запуска от каждого из субблоков (6), посылки указанных подтверждений и запуска тиристорной ячейки (2) при положительном результате проверки команды запуска, полученной от любого из субблоков (6). 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и, в частности, к управлению последовательно соединенными тиристорами с помощью сигналов, передаваемых оптическим путем.

Уровень техники

Известны системы управления высоковольтным тиристорным вентилем (ВТВ), содержащие блок управления, размещенный на потенциале земли, и связанные с блоком управления оптоволоконными линиями драйверы последовательно соединенных тиристорных ячеек, размещенные на потенциалах тиристорных ячеек [US 6205039, CN 102044878, RU 2367060, RU 2535290]. В качестве прототипа заявляемой системы управления выбрано решение по патенту [RU 2535290].

Прототип содержит блок управления, размещенный на потенциале земли, и связанные с блоком управления дуплексными оптоволоконными линиями драйверы последовательно соединенных тиристорных ячеек, размещенные на потенциалах указанных ячеек [RU 2535290]. Дуплексные оптоволоконные линии в одном направлении используются для передачи на драйверы сигналов запуска тиристорных ячеек от размещенного на потенциале земли блока управления, а в другом направлении - для передачи диагностических сигналов и сигналов исправности.

Недостаток прототипа - пониженная надежность, обусловленная отсутствием контроля поступления сигналов запуска на драйверы тиристорных ячеек и отсутствием возможности оперативного восстановления работоспособности (полного функционирования) системы управления без вывода ВТВ из работы.

Раскрытие существа изобретения

Технический результат изобретения - повышение надежности управления ВТВ.

Предметом изобретения является система управления высоковольтным тиристорным вентилем, содержащая блок управления и связанные с ним дуплексными оптоволоконными линиями драйверы последовательно соединенных тиристорных ячеек, размещенные на потенциалах тиристорных ячеек, отличающаяся тем, что блок управления выполнен в виде двух независимых субблоков, каждый из которых связан дуплексными оптоволоконными линиями с драйверами всех тиристорных ячеек, драйверы и субблоки снабжены оптическими портами передачи данных, к которым подведены указанные оптоволоконные линии, при этом субблоки выполнены с возможностью передачи через оптические порты на каждый драйвер команды запуска, защищенной контрольной суммой или контрольным битом, возможностью приема от каждого драйвера подтверждения получения указанной команды запуска, по меньшей мере, от другого субблока и формирования сигнала неисправности субблока при неприеме подтверждения, по меньшей мере, от одного драйвера, а драйверы выполнены с возможностью проверки команды запуска от каждого из субблоков, посылки указанных подтверждений и запуска тиристорной ячейки при положительном результате проверки команды запуска, полученной от любого из субблоков.

Это позволяет получить указанный технический результат.

Изобретение имеет развития.

Первое развитие состоит в том, что драйверы и субблоки выполнены с возможностью передачи данных от драйвера к субблоку с проверкой в субблоке контрольного бита четности/нечетности и/или контрольной суммы для выявления неисправности драйвера и соответствующей оптоволоконной линии.

Второе развитие состоит в том, что драйверы выполнены с возможностью передачи в субблоки данных по диагностике тиристорной ячейки, а субблоки с возможностью приема таких данных и передачи соответствующей информации в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) преобразовательной подстанции;

Осуществление изобретения с учетом его развитий

На фиг. 1 показан ВТВ 1 из последовательно включенных тиристорных ячеек 2 и заявляемая система управления ВТВ, в состав которой входят блок 3 управления, размещенный на потенциале земли, драйверы 4 ячеек 2, размещенные на их потенциалах, и дуплексные оптоволоконными линии 5, которыми блок 3 связан с драйверами 4.

Блок 3 выполнен в виде двух независимых субблоков 6 управления. Каждый субблок 6 связан оптоволоконными линиями 5 с драйверами 4 всех тиристорных ячеек 2. Драйверы 4 и субблоки 6 снабжены оптическими портами 7 передачи данных, к которым подведены оптоволоконные линии 5. Оптические порты 7 могут быть выполнены, например, на основе универсального асинхронного приемопередатчика UART, оптически сопряженного с двумя волокнами дуплексной линии 5, как показано на фиг. 2.

Драйверы 4 и субблоки 6 выполнены программируемыми с возможностью функционирования следующим образом.

Оба субблока 6 синхронно получают от вышестоящей системы управления (например, системы импульсно-фазового управления преобразователем, в состав которого входит ВТВ) сигнал запуска (включения тиристоров ВТВ). По этому сигналу каждый субблок 6 передает через свои оптические порты 7 на каждый из драйверов 4 команду запуска, защищенную контрольным битом четности/нечетности и/или контрольной суммой.

Драйвер 4 проверяет команды, принятые от каждого из двух субблоков 6, на четность/нечетность или контрольную сумму и при положительном результате такой проверки посылает на другой субблок 6 (или на оба субблока 6) сигнал, подтверждающий успешный прием команды запуска от соответствующего субблока 6. При положительном результате проверки команды от любого из субблоков 6 драйвер 4 запускает свою тиристорную ячейку 2.

Каждый субблок 6 проверяет получение подтверждений приема команд запуска другого субблока 6 (или обоих субблоков 6) от всех драйверов 4 и в случае неполучения подтверждения, хотя бы от одного из драйверов 4, формирует сигнал неисправности соответствующего субблока 6. Этот сигнал каждый из субблоков 6 может посылать, например, в систему управления преобразователем и/или в АСУ ТП преобразовательной подстанции. При этом независимое выполнение субблоков 6 позволяет заменить неисправный субблок 6 в целом или его отдельные элементы (платы, собственный источник питания) без перерыва в работе системы управления и ВТВ.

Необходимая синхронность запуска драйверами 4 тиристорных ячеек 2 обеспечивается упомянутым выше синхронным поступлением сигналов запуска на субблоки 6, их быстродействием и высокой скоростью передачи данных (десятки Мбит/с) по оптоволоконным линиям 5.

Как видно из изложенного, система, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, повышает надежность управления ВТВ, так как обеспечивает контроль двух независимых субблоков, в виде которых выполнен блок управления ВТВ, и возможность восстановления неисправного субблока без перерыва в работе ВТВ.

Передача данных от драйвера к субблоку, может производиться с проверкой в субблоке контрольного бита четности/нечетности и/или контрольной суммы для выявления неисправности драйвера и оптоволоконной линии. Это дополнительно повышает надежность системы, так как расширяет возможности ее самоконтроля за счет взаимности контроля драйверов 7 и субблоков 6.

Дуплексные линии 5 могут использоваться для передачи дополнительной информации, например данных по диагностике тиристорной ячейки 2, от драйверов 4 в субблоки 6, которые, в свою очередь, снабжают соответствующей информацией АСУ ТП преобразовательной подстанции. Это расширяет функциональные возможности системы управления.

1. Система управления высоковольтным тиристорным вентилем, содержащая блок управления и связанные с ним дуплексными оптоволоконными линиями драйверы последовательно соединенных тиристорных ячеек, размещенные на потенциалах тиристорных ячеек, отличающаяся тем, что блок управления выполнен в виде двух независимых субблоков, каждый из которых связан дуплексными оптоволоконными линиями с драйверами всех тиристорных ячеек, драйверы и субблоки снабжены оптическими портами передачи данных, к которым подведены указанные оптоволоконные линии, при этом субблоки выполнены с возможностью передачи через оптические порты на каждый драйвер команды запуска, защищенной контрольной суммой или контрольным битом, с возможностью приема от каждого драйвера подтверждения получения указанной команды запуска, по меньшей мере, от другого субблока и формирования сигнала неисправности субблока при неприеме подтверждения, по меньшей мере, от одного драйвера, а драйверы выполнены с возможностью проверки команды запуска от каждого из субблоков, посылки указанных подтверждений и запуска тиристорной ячейки при положительном результате проверки команды, полученной от любого из субблоков.

2. Система по п. 1, в которой драйверы и субблоки выполнены с возможностью передачи данных с проверкой в субблоке контрольного бита четности/нечетности и/или контрольной суммы для выявления неисправности драйвера и соответствующей оптоволоконной линии.

3. Система по п. 1, в которой драйверы выполнены с возможностью передачи в субблоки данных по диагностике тиристорной ячейки, а субблоки - с возможностью приема таких данных и передачи соответствующей информации в автоматизированную систему управления технологическим процессом преобразовательной подстанции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике электропитания радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в составе приборов наземного, морского и аэрокосмического базирования.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров и т.д. Технический результат - повышение надежности работы.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров и т.д. Технический результат - повышение надежности работы.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров и т.д. Технический результат - повышение надежности работы.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров и т.д. Технический результат - повышение надежности работы.

Изобретение относится к схеме защиты для полупроводникового переключающего элемента. Технический результат заключается в уменьшении риска выхода из строя полупроводникового переключающего элемента вследствие пробоя, вызванного перенапряжением.

Изобретение относится к бортовому оборудованию космических аппаратов. В способе парирования перегрузок по току в электронном блоке космического аппарата, при перегрузке по току сигнализируют об отказе канала электронного блока и отключают его, затем включают.

Изобретение относится к области радиотехники и может применяться для защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия импульсного ионизирующего излучения. Технический результат - увеличение скорости срабатывания устройства защиты и упрощение схемы защиты.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в схемном устройстве с полупроводниковым переключателем. Техническим результатом является создание устройства переключения, с помощью которого ток может переключаться и при относительно больших мощностях.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение быстрых и надежных процессов переключения в комбинации с хорошим демпфированием перенапряжений.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах преобразования мощности со сравнительно высоким выходным напряжением. Техническим результатом является повышение безопасности устройств за счет обеспечения усиленной изоляции открытых проводящих частей в устройствах преобразования мощности.

Данное изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорами, в том числе в высоковольтных преобразователях с последовательным соединением тиристоров.

Изобретение относится к области электротехники. Модуль (38) переключения, предназначенный для использования в прерывателе постоянного тока среднего или высокого напряжения или ограничителе постоянного тока, содержит, по меньшей мере, один силовой полупроводниковый переключающий элемент (1, 2), блок (31) затвора, выполненный с возможностью включать и выключать, по меньшей мере, один силовой полупроводниковый переключающий элемент, соответственно, согласно переключающему управляющему сигналу, и энергонакопительный конденсатор (25), выполненный с возможностью предоставлять мощность на вход (29) подачи питания блока затвора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления множеством силовых преобразователей, в частности электронных частотных преобразователей, посредством беспроводной связи.

Изобретение относится к области преобразовательной техники. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к силовым высоковольтным преобразователям, и может быть использовано в устройствах плавного пуска и регулирования скорости высоковольтных асинхронных и синхронных электродвигателей с напряжением 6,10 кВ и более.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано , для подключения нагрузки к сети переменного тока. .

Изобретение относится к области преобразовательной техники. Технический результат – уменьшение потерь на переключение.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами с помощью сигналов, передаваемых оптическим путем. Технический результат изобретения - повышение надежности управления высоковольтным тиристорным вентилем. Система содержит блок управления и связанные с ним дуплексными оптоволоконными линиями драйверы последовательно соединенных тиристорных ячеек. Блок выполнен в виде двух независимых субблоков, каждый из которых связан линиями с драйверами всех тиристорных ячеек. Драйверы и субблоки снабжены оптическими портами передачи данных, к которым подведены линии. Субблоки выполнены с возможностью передачи через оптические порты на каждый драйвер команды запуска, защищенной контрольной суммой или контрольным битом, с возможностью приема от каждого драйвера подтверждения получения указанной команды запуска, по меньшей мере, от другого субблока и формирования сигнала неисправности субблока при неприеме подтверждения, по меньшей мере, от одного драйвера. Драйверы выполнены с возможностью проверки команды запуска от каждого из субблоков, посылки указанных подтверждений и запуска тиристорной ячейки при положительном результате проверки команды запуска, полученной от любого из субблоков. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх