关键词：特高压；直流输电；换流阀；接口技术
电能是一种清洁化、高效化的能源，其在社会工业生产及人们生活中发挥着重要作用。新经济形态下，人们对于电能的需求不断增加，电能输送问题也得到了广泛专注。特高压直流输电是当前最为先进的一种输电手段，其不仅具有输送距离远、输电容量大的特征，而且在输送工程中基础设施占地面积小，电能损耗较少，安全效益高，具有良好的经济效益和环保效益。新时期，要进一步提升特高压直流输效率，就必须注重特高压直流输电系统电流转化的有效控制。本文就直流输电换流阀控制系统应用要点展开分析。
一、直流输电系统结构组成及面临的压力
1、特高压直流输电系统结构组成
换流站和直流输电线路是特高压直流输电系统的基本组成单元[1]。在输电管理中，特高压换流站是整个直流输电系统的核心所在，其包含了整流站和逆变站两个基本层级，在其协作下，特高压直流输电系统的电流转化得以充分实现，有效地实现了特高压向工作电压的转换。二在输送线路管理中，我国采用双极系统进行接线管理，实际运作中，经过多个换流区的协调运作，直流输电效率及电流转化效率得以有效提升，这充分满足了社会电能供给需要，改善了人们生活质量。
2、特高压直流输电系统面临的技术问题
2.1特高压系统过电及绝缘问题
就目前而言，我国特高压直流输电系统电压包含了±800kV和±1100KV两种类型。从输电过程来看，这两种特高压输电的容量较大，当发生电路绝缘故障时，不仅会对整个供电系统造成扰动，而且会产生极大的经济损失，并危及周围人员安全，因此在实践中，进行特高压系统过电及绝缘保护势在必行。
2.2特高压交流电网稳定性问题
要确保电网系统稳定性，提升直流输电网通常的电能输送效率，就必须确保电网送受两端充分耦合。然而在实践中，特高压直流输电系统的电压负荷较高，这使得电网输送两端会出现较大的负荷冲击。譬如，当直流单次换相失败时，将会使得受送两端出现较大的无功负荷波动，这使得电网系统的频率和电压稳定受到较大影响，并降低了输电的安全性。
2.3特高压直流闭锁问题
特高压直流输电过程还面临着极为严重的直流闭锁问题。通常，为实现送端电源和受端负荷量的有效切除，需注重安全稳定装置的合理设计。当该装置出现故障时，就会导致主流输电系统出现单极或双极的永久闭锁，降低输电系统工程的经济效益。实践中，为优化电网系统系统能力，保证特高压输电的效率和质量，还需进行直流闭锁问题的有效处理。
二、换流阀控制系统的运作原理
控制阀直流输电系统的核心，其能实现两种电流的互相转化，保证供电与用电的协调。供电生产中，直流系统的控制阀包含了控制主机、阀控单元和晶闸单元三个部分[2]。其中，控制主机能确保换流器触发控制的有效实现，确保每一个单阀CP脉冲的有效生成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在阀控单元管理中，其能将系统所产生的每一个FP脉冲分配到晶闸管，并对晶闸管的工作状态进行全面监控。通常，阀控单元主机与单阀一一对应，譬如，在PCS-8600换流阀控制系统中，每一个阀控单元主机对应两个单阀的运作监管。此外，晶闸管控单元能对晶闸管的状态进行监控，并将所生成的脉冲数据反馈给阀控单元，实现换流阀控制系统运作状态的有效调整。
换流阀控制系统运作中，一旦阀控单元收到控制主机发出的并行脉冲信号，则其会将这个指令发送给CCP，实现阀运行状态的及时传输。同时阀控单元还会将接收到的出发命令进行编码，并将编码后的数据传输给晶闸管控单元，当晶闸管控单元收到这一信息后，会对本单元的晶闸管进行触发管理，并将实际触发数据反馈给阀控单元，实现晶闸管控制单元运作状态的监视。实际运作中，一旦换流阀系统出现异常，则阀控中心会在报警的基础上，发出请求跳闸的信息提示。而当阀控单元出现异常是，其本身也会发出警报、阀控单元not ok的信息提示。此时工作人员需及时的进行换流阀控制系统检修，确保实际运行的安全性。
三、换流阀控制系统在特高压直流输电中的应用要点
1、阀控单元应用要点
特高压直流输电换流阀控制系统的阀控单元主要设置在阀控单元屏柜当中。通常，阀控单元包含了面阀控柜和面阀控接口两个部分。其中，面阀控柜包含了阀控制单元、桥臂、等单元，而阀控接口柜字包含了阀漏水及避雷监视装置、接口单元、交换机等要素。实际管理中，需确保面阀控柜内阀控单元的有效连接，同时，在确保阀控单元冗余配置的基础上，还要保证其传输协议的科学性、高效性。需注意的是，对于阀控单元应设计必要的备用系统，即当值班系统发生故障时，阀控单元的备用系统能独立运行，确保换流阀控制系统运作的有效性。
2、晶闸管控单元应用要点
作为晶闸触发、监测及保护的重要部件，晶闸管控单元对于系统运行的安全性就有重大影响。就触发及监控过程来看，工作人员需注重其触发逻辑的严格设计，一旦晶闸管两端的正电压超出系统设计中30V时，应及时的向阀控单元发出IP指令，然后阀控单元需对这些IP信号进行转化处理，然后在发光二极管的支撑下，传输给晶闸管控单元本身，然后触发晶闸管的有效保护。在实践过程中，为提升晶闸管检测的可靠性，保证晶闸管管理质量，需采用可变脉冲宽度区分保护性触发和正常触发两种触发方式，实现晶闸管控单元触发控制效率的有效提升。
3、信号接口处理问题
阀控单元与换流阀控制系统衔接过程中，信号接口处理问题会影响换流阀控制系统的运作质量。因此在实践中，应注重双冗余配置方案的有效优化。具体而言，阀控单元与换流阀控制系统采用一对一的连接方式，该模式下，处于主用状态的阀控单元和晶闸管控单元会对实际的环流控制提供闭锁支撑，而备用状态的应时刻处于热备用状态，当主用设备发生故障时，其能技术的为换流阀控制系统的脉冲产生、保护、报警、闭锁、监视提供支撑，同时其应用功能需不低于主用系统的性能，以此来保证信号接口处理的有效性。
结论
换流阀控制系统对于特高压直流输电系统的应用具有较大影响。实践过程中，人们只有充分认识到换流阀控制系统的应用价值，并在分析特高压直流输电系统应用问题的基础上，进行换流阀控制系统应用要点的全面把控，才能有效地提升换流阀控制系统运行质量，进而满足特高压直流输电系统输电需要，并为现代工业生产提供电力保证。
参考文献
[1]张伟.特变电工研制成功世界首个特高压柔性直流换流阀[J].中国设备工程,2017(12):6.
[2]杨学广,沈龙,余海翔,等.特高压直流输电系统直流线路电压测量异常对控制保护系统的影响[J].电工技术,2017(2):43-45.
论文作者:李开拓
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/11
标签：单元论文; 晶闸管论文; 系统论文; 特高压论文; 控制系统论文; 电能论文; 脉冲论文; 《中国电业》2019年17期论文;