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可控硅阀控制 概要 HVDC换流器的阀控，有时也称作阀基电子设备，可以看作CFC系统的一个远方I/O接口。该设计包括两个中心控制单元，A和B，每个阀和光单元与两个中心单元是分开的。 冗余的CFC系统都不断地送控制脉冲到阀控的两个中心单A、B的摸快。中心单元负责产生送到可控阀的触发脉冲，因此也是双重化的。选择工作系统的触发脉冲去驱动光电板上的IR二极管。从阀的可控硅和光纤的连续备用开始，整个回路都是完全双重化的。这就意味着不需要一个公共的开关系统来从工作系统选择控制脉冲。 可控硅监视系统的主要功能包含在阀控中，因此也是冗余的。为了探测故障可控硅，可控硅监视系统使用由可控硅阳极电压产生的指示脉冲。 目录 概述 参考目录 控制和保护系统设计 3．1 冗余设计 阀控 4．1 绪论 4．2 阀触发系统 4．3 内部监测 4．4 可控硅监视 4．4．1 阀控中的可控硅监视 4．4．2 可控硅监视单元 4．5 阀不触发保护 4．6 保护触发 4．7 硬件 4．7．1 概要 4．7．2 中心单元 4．7．3 光单元 1．概述 为了描述HVDC站的阀控系统的任务，必须从全面了解站的控制和保护设备入手。因此控制和保护设备的简单描述，在随后的章节中给出。在描述中以一个极为例，它是一个HVDC站的基本组成部分。 MACH2控制系统更为详细的说明，见参考1。 2．参考 1JNL100026-252，控制系统硬件和软件概述 1JNL100041-548，可控硅监视。 控制和保护系统设计 极的控制和保护系统由MACH2构成，包括冗余的极控和保护柜PCP和分布式I/O接口单元或柜，典型的安排如图1。 输电系统的控制系统设计标准是100%的有效性。实现这一点的方法是不允许个别的故障妨碍系统运行。因此，HVDC控制系统的所有部分都是冗余的。 在MACH2控制设备PCP中，阀控（VCY、VCD）和I/O系统同样是是冗余的。系统设计是ABB最早在80年代于HVDC工程中使用的冗余控制系统观念的现代版本。 MACH2系统中的典型信号流程，从I/O系统到阀控的信号流程如图2所示。 3.1 冗余设计 PCP系统为冗余设计，一个工作，一个热备用。在任何时候两个系统仅有一个有效，控制换流器及相关设备。 备用系统处于运行状态，但无输出信号。如果在工作系统中检测到故障，备用系统取得控制权，成为新的工作系统。故障系统（原来的工作系统）将在作为备用系统投入运行以前检查。 系统的切换指令可以手动启动，也可以自动启动。手动指令通过工作系统上的一个按钮输入。自动指令由系统的内部监视功能或保护信号启动。切换指令总是从当前的工作系统发出。通过这种切换逻辑，备用系统的故障或试验不会导致无意的切换。而且不可能手动切换到故障系统。 内部监视包括辅助电源监视给出切换指令，程序执行监视（STALL报警），存储器试验（程序和数据存储器）和通过现场总线通讯的I/O系统的监视。线路板的故障被内部监视功能探测到后，产生报警信号，启动系统切换。 此外，自动切换指令被内部监视和直流保护作为优先措施而启动，进行系统切换。更进一步地增加了冗余系统的安全性。 利用保护进行系统切换的目的是为了HVDC系统的所有异常运行情况都将保护系统被检测到，如果异常运行情况是由控制系统故障引起，通过切换控制系统恢复正常运行条件。此外，该设计将避免由于测量回路的故障引起的误跳闸。 注意保护给出切换指令，如果系统切换故障，仍将在下一步给出跳闸和闭锁指令。来自保护的切换指令和跳闸、闭锁指令之间的选择，是通过给切换指令设置一个低水平的标准和一个短的时延完成。这将使系统在保护切换之后能够恢复。注意在该安排中没有长的延时。 阀控 4．1 概述 阀控单元的主要目标是将由控制脉冲发生器送来的电的控制脉冲（CP）转变为光的触发脉冲（FP），去触发连接在阀上的单个可控硅。阀控设计成冗余的A、B系统，与上层控制系统极控相连。参见图2。冗余系统的连接点在光单元的单个IR二极管驱动器的输入端。这意味着阀控的完全冗余设计作为IR二极管驱动器已达到。对阀多余可控硅，IR二极管有公共的冗余。 阀控由A、B两个中心单元组成，阀和光单元与中心单元是分开的，见图4。设计紧凑便于维护，特别是光单元为典型的插拔式。 可控硅系统的主要功能包含在阀控中，因此，也是冗余的。为探测故障可控硅，可控硅监视系统使用指示脉冲（IP），当阀上的单个可控硅检测到阳极电压时发出该脉冲。 THM可控硅监视主单元是一个极