一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)各類特殊采樣信息的高精度處理功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)的設(shè)備故障工況信息實時監(jiān)測及異地存儲功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)自動故障分析、故障定位的綜合診斷功能；提高了換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置能力。因此，該儀器能夠有效提高換流閥冷卻系統(tǒng)安全運行的可靠性，能夠有效提高現(xiàn)場技術(shù)人員對換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置效率，能夠有效減少設(shè)備異常停運的時間，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，有很好的市場推廣應(yīng)用前景。
【專利說明】一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]換流器是換流站中的主要設(shè)備，它的作用是把交流電力變換成直流電力，或者實現(xiàn)逆變換。在直流輸電工程中，換流器的造價占整個換流站造價的近四分之一。高壓直流輸電工程一般采用的換流器為可控硅閥，在進行電力變換過程中，可控硅閥上的各元件會產(chǎn)生大量的功耗熱量。如果不及時將這些熱量轉(zhuǎn)移掉，將直接損毀可控硅閥元件。換流閥冷卻系統(tǒng)的作用就是將換流閥體上各元件的功耗發(fā)熱量轉(zhuǎn)移走，以維持換流閥在規(guī)定的條件下安全運行。因此，換流閥冷卻系統(tǒng)在直流輸電系統(tǒng)中具有極其重要的作用，而且換流閥冷卻系統(tǒng)也需要具備非常高的運行可靠性。
[0003]目前國內(nèi)各高壓直流輸電系統(tǒng)采用的換流閥冷卻主系統(tǒng)由兩個部分構(gòu)成:(1)內(nèi)冷水系統(tǒng):內(nèi)冷水系統(tǒng)是一個單獨的閉環(huán)系統(tǒng)，采用去離子水對可控硅閥進行冷卻。(2)外冷水系統(tǒng):外冷水系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng)，采用工業(yè)水對內(nèi)冷水進行冷卻。內(nèi)冷水系統(tǒng)主要由循環(huán)主泵、補水泵、補水箱、離子交換器、過濾器和膨脹水箱等設(shè)備構(gòu)成。外冷水系統(tǒng)主要由冷卻塔、噴淋泵、冷卻風(fēng)扇和外冷水池等設(shè)備構(gòu)成。換流閥冷卻控制系統(tǒng)一般采用兩套互為冗余的可編程控制器實現(xiàn)對換流閥冷卻主系統(tǒng)的控制、保護功能以及對可控硅閥的保護功倉泛。
[0004]可編程控制器的主要作用是通過快速運算實現(xiàn)換流閥冷卻系統(tǒng)的控制和保護功能，因此可編程控制器不能配置過多除控制保護功能外的其它功能，且為了盡量減少總線占用率，不能處理精度過高的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，也不能實時存儲換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況。而基于換流閥冷卻系統(tǒng)在高壓直流輸電系統(tǒng)中的重要作用，其運行工況的各類數(shù)據(jù)必須被不間斷地進行監(jiān)測，因此，需要有一套具備實時監(jiān)測、實時記錄、實時分析的儀器來完成這些功能。
[0005]另外，由于換流閥冷卻系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)，單一設(shè)備異常會引起多個采樣數(shù)據(jù)發(fā)生變化，而一旦系統(tǒng)因設(shè)備故障而停運，無法及時準(zhǔn)確地進行故障定位。因此需要有一套儀器能夠?qū)崟r記錄設(shè)備異常前后的各個采樣數(shù)據(jù)，以供系統(tǒng)分析和故障定位。
[0006]目前，高壓直流輸電系統(tǒng)的容量越來越大，設(shè)備停運所造成的影響及經(jīng)濟損失也越來越大，因此，換流閥冷卻系統(tǒng)設(shè)備故障快速診斷的要求越來越高，這就需要一套專用的故障診斷儀器來實現(xiàn)快速故障定位，并提供處置參考建議，以利于快速決策換流閥冷卻系統(tǒng)設(shè)備故障處置方案。
[0007]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法，旨在解決現(xiàn)有的換流閥冷卻系統(tǒng)無相應(yīng)的故障分析及診斷儀器，從而導(dǎo)致因無法及時準(zhǔn)確故障定位，而造成重大經(jīng)濟損失的問題。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，用于對換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷，其中，所述故障分析及診斷設(shè)備包括:運行工況信息采集變送器模塊、采樣設(shè)備接口以及處理器；其中，所述運行工況信息采集變送器模塊與換流閥冷卻系統(tǒng)相連，處理器通過采樣設(shè)備接口獲取由變送器模塊采集的換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況信息。
[0011]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其中，還包括一與處理器相連的人機交互裝置，用于接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。
[0012]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其中，所述運行工況信息采集變送器模塊進一步包括:4-20mA直流電流量采集模塊、電壓信息采集模塊、電流信息采集模塊和/或開關(guān)量信息采集模塊。
[0013]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其中，所述處理器進一步包括:
[0014]第一比較單元，用于實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元；
[0015]存儲單元，用于存儲可供外委設(shè)備調(diào)取或綜合分析的各種信息；
[0016]第二比較單元，用于通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息；
[0017]第三比較單元，用于根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
[0018]一種上述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述方法包括以下步驟:
[0019]S1、運行工況信息采集變送器模塊獲取換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況信息，并將其發(fā)送至采樣設(shè)備接口；
[0020]S2、采樣設(shè)備接口對所述運行工況信息進行匯總，再將信息發(fā)送至處理器中；
[0021]S3、處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理，從而實現(xiàn)對換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷。
[0022]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟S3還包括:處理器將分析結(jié)果發(fā)送至人機交互裝置。
[0023]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟SI中具體包括:
[0024]Sll、4_20mA直流電流量采集模塊通過串聯(lián)接線方法獲取換流閥冷卻系統(tǒng)相應(yīng)采樣設(shè)備的4-20mA直流電流采樣信息，其中包括:溫度、濕度、壓力、流量、電導(dǎo)率、液位和頻率信息；
[0025]S12、電壓信息采集模塊通過并聯(lián)接線方式獲取電壓采樣信息，其中包括380V交流電壓、220V直流電壓、24V直流電壓信息；
[0026]S13、電流信息采集模塊通過互感接線方式獲取電流采樣信息，其中包括交流電流和直流電流信息；
[0027]S14、開關(guān)量信息采集模塊通過并聯(lián)繼電器擴展接點的方式獲取開關(guān)量信息，其中包括可編程控制器輸出的開關(guān)量信息和換流閥冷卻系統(tǒng)組成部件產(chǎn)生的開關(guān)量信息。
[0028]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟S3中處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理具體包括:
[0029]S31、第一比較單元實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元；
[0030]S32、存儲單元存儲可供外委設(shè)備調(diào)取或綜合分析的各種信息；
[0031]S33、第二比較單元通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息；
[0032]S34、第三比較單元根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
[0033]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟S3還包括:
[0034]S35、人機交互設(shè)備接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。
[0035]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟S35還包括:通過人機接口設(shè)備實時瀏覽換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)的典型模型、查閱歷史故障分析及診斷結(jié)果、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)故障分析的啟動邊界條件、查閱或修訂異常處理方案數(shù)據(jù)庫。
[0036]本發(fā)明所提供的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)各類特殊采樣信息的高精度處理功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)的設(shè)備故障工況信息實時監(jiān)測及異地存儲功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)自動故障分析、故障定位的綜合診斷功能；提高了換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置效率。因此，該儀器能夠有效提高換流閥冷卻系統(tǒng)安全運行的可靠性，能夠有效提高現(xiàn)場技術(shù)人員對換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置能力，能夠有效減少設(shè)備異常的停運時間，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，有很好的市場推廣應(yīng)用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的示意圖。
[0038]圖2a為現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制系統(tǒng)各類4_20mA直流電流量運行工況信息輸入回路的不意圖。
[0039]圖2b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中。4_20mA直流電流量采集模塊的接線方式的示意圖。
[0040]圖3a、圖3b和圖3c分別為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中電壓信息采集模塊在不同電壓等級的接線方式的示意圖。
[0041]圖4a為現(xiàn)有換流閥冷卻系統(tǒng)交流負(fù)荷接線圖。
[0042]圖4b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中交流電流量采集模塊的接口接入方式的示意圖。
[0043]圖5a為現(xiàn)有換流閥冷卻系統(tǒng)直流負(fù)荷接線圖。
[0044]圖5b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中直流電流量采集模塊的接口接入方式的示意圖。
[0045]圖6a為現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制器輸入開關(guān)量接入采樣設(shè)備接口的示意圖。
[0046]圖6b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中開關(guān)量采集模塊接入采樣設(shè)備接口的示意圖。
[0047]圖7a為現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制器輸出開關(guān)量示意圖。
[0048]圖7b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中可編程控制器輸出開關(guān)量采集模塊接入采樣設(shè)備接口的示意圖。
[0049]圖8為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0050]本發(fā)明提供一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0051]請一并參閱圖1，其為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的示意圖。如圖所示，所述換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備包括:運行工況信息采集變送器模塊、采樣設(shè)備接口 200以及處理器300 ;其中，所述運行工況信息采集變送器模塊與換流閥冷卻系統(tǒng)相連，處理器300通過采樣設(shè)備接口 200獲取由變送器模塊采集的換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況信息。
[0052]具體來說，所述運行工況信息采集變送器模塊用于采集換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況信息。在本實施例中，所述運行工況信息采集變送器模塊進一步包括:4-20mA直流電流量采集模塊(圖中用TDM-Ol表示)、電壓信息采集模塊(圖中用TDM-02表示)、電流信息采集模塊(圖中用TDM-03表示)和/或開關(guān)量信息采集模塊(圖中用TDM-04表示)。
[0053]其中，現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制系統(tǒng)各類4_20mA直流電流量運行工況信息輸入回路，如圖2a所示。4-20mA直流電流量采集模塊通過串聯(lián)接線方法獲取換流閥冷卻系統(tǒng)相應(yīng)采樣設(shè)備的4-20mA直流電流采樣信息(包括:溫度、濕度、壓力、流量、電導(dǎo)率、液位、頻率信息)。如圖2b所示，采樣設(shè)備接口接入方式。溫度、濕度、壓力、流量、液位采樣回路的接線結(jié)構(gòu)相同，電導(dǎo)率和頻率采樣回路的接線結(jié)構(gòu)相同。
[0054]請繼續(xù)參閱圖3a、圖3b和圖3c分別為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中電壓信息采集模塊在不同電壓等級的接線方式的示意圖。應(yīng)當(dāng)理解地是，各電壓等級的接線均為并聯(lián)方式，針對不同的電源類型，接線數(shù)量略有差異。電壓信息采集模塊通過并聯(lián)接線方式獲取電壓采樣信息，其中包括380V交流電壓、220V直流電壓、24V直流電壓信息。
[0055]圖4a為現(xiàn)有換流閥冷卻系統(tǒng)交流負(fù)荷接線圖。圖4b為本發(fā)明的交流電流信息采集模塊的接口接入方式的示意圖。圖5a為現(xiàn)有換流閥冷卻系統(tǒng)直流負(fù)荷接線圖。圖5b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中直流電流量采集模塊的接口接入方式的示意圖。變送器模塊根據(jù)不同類型的電流設(shè)置運行模式。電流信息采集模塊通過互感接線方式獲取電流采樣信息，其中包括交流電流和直流電流信息。
[0056]圖6a為現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制器輸入開關(guān)量接入采樣設(shè)備接口的示意圖。圖6b為本發(fā)明的可編程控制器輸出開關(guān)量接入采樣設(shè)備接口的示意圖。圖7a為現(xiàn)有技術(shù)的可編程控制器輸出開關(guān)量示意圖。圖7b為本發(fā)明的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實施例中可編程控制器輸出開關(guān)量采集模塊接入采樣設(shè)備接口的示意圖。開關(guān)量信息采集模塊通過并聯(lián)繼電器擴展接點的方式獲取開關(guān)量信息，其中包括可編程控制器輸出的開關(guān)量信息和換流閥冷卻系統(tǒng)組成部件產(chǎn)生的開關(guān)量信息。
[0057]采樣設(shè)備接口 200對所述運行工況信息進行匯總，再將信息發(fā)送至處理器300中。處理器300再根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理，從而實現(xiàn)對換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷。具體來說，通過在儀器中設(shè)置換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況的邊界條件，以實時對比分析的方式實現(xiàn)不間斷監(jiān)測功能，實現(xiàn)設(shè)備異常時的越限告警功能，實現(xiàn)同步存儲設(shè)備異常前后的系統(tǒng)運行工況信息功能。另外，根據(jù)設(shè)備異常的觸發(fā)條件存在時間邏輯關(guān)系的客觀規(guī)律，通過對存儲的異常運行工況信息進行時標(biāo)對比分析，即可實現(xiàn)設(shè)備故障的快速分析功能。例如:針對主泵空開跳閘異常，若是主泵本體故障導(dǎo)致電源空開過流跳閘，則會有電流異常信息先出現(xiàn)，空開跳閘信息后出現(xiàn)，且電流變化一般為上升趨勢；若為空開異常跳閘，則是空開跳閘信息先出現(xiàn)，而主泵驅(qū)動電流變化滯后于空開信息，且變化趨勢為下降趨勢。兩種情況的結(jié)果均是主泵空開跳閘，主泵停運，通過判別驅(qū)動電流的變化時刻和空開跳閘時刻的先后關(guān)系，可以確定是主泵本體故障導(dǎo)致空開跳閘，還是空開跳閘導(dǎo)致主泵停運。最后，通過對比典型運行模型信息，即可實現(xiàn)綜合故障定位功能。依據(jù)典型故障處置預(yù)案參照故障類型，即可給出設(shè)備異常處置的建議方案。例如:換流閥冷卻系統(tǒng)的進水溫度與出水溫度，在閥冷系統(tǒng)正常運行時根據(jù)直流系統(tǒng)的負(fù)荷功率，進出水溫度應(yīng)有相應(yīng)的差異，該差異與直流系統(tǒng)的負(fù)荷有固定的數(shù)理關(guān)系，當(dāng)在確定的負(fù)荷水平下，進水溫度或出水溫度超出邊界條件時，則表明噴淋塔的熱交換能力減弱或閥組件有異常發(fā)熱。借助該數(shù)理關(guān)系和運行工況信息可以進行異常定位并確定處置方案。
[0058]進一步地，如圖1所示，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備I還包括一與處理器相連的人機交互裝置100，用于接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。借助人機接口設(shè)備，可實現(xiàn)多系統(tǒng)同步監(jiān)測功能，實現(xiàn)邊界條件設(shè)置功能，實現(xiàn)典型運行模型的維護功能，實現(xiàn)換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況信息的綜合分析及處理功能，實現(xiàn)設(shè)備異常時的告警提醒功能，實現(xiàn)故障分析結(jié)論、故障定位及建議處置方案的輸出功能。如上面進出水溫度差異的問題通過綜合比較，可以確定故障點是在外冷水系統(tǒng)、內(nèi)冷水系統(tǒng)還是熱交換系統(tǒng)。針對外冷水系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)，因為設(shè)備冗余度能夠滿足直流系統(tǒng)滿負(fù)荷運行的需求，因此可以不停運直流系統(tǒng)進行處理，避免不必要的負(fù)荷損失；針對內(nèi)冷水系統(tǒng)則需要停運直流系統(tǒng)進行處理，以防損壞換流閥設(shè)備或發(fā)生其它安全事件。
[0059]更進一步地，所述處理器進一步包括:
[0060]第一比較單元，用于實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元；
[0061]存儲單元，用于存儲可供外委設(shè)備(含人機交互裝置)調(diào)取或綜合分析的各種信息；
[0062]第二比較單元，用于通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息；
[0063]第三比較單元，用于根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
[0064]本發(fā)明還提供了一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，如圖8所示，所述方法包括以下步驟:
[0065]S100、運行工況信息采集變送器模塊獲取換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況信息，并將其發(fā)送至采樣設(shè)備接口；
[0066]S200、采樣設(shè)備接口對所述運行工況信息進行匯總，再將信息發(fā)送至處理器中；
[0067]S300、處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理，從而實現(xiàn)對換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷。
[0068]進一步地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法中，所述步驟S300還包括:處理器將分析結(jié)果發(fā)送至人機交互裝置。
[0069]進一步地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法中，所述步驟SlOO中具體包括:
[0070]Sll、4_20mA直流電流量采集模塊通過串聯(lián)接線方法獲取換流閥冷卻系統(tǒng)相應(yīng)采樣設(shè)備的4-20mA直流電流采樣信息，其中包括:溫度、濕度、壓力、流量、電導(dǎo)率、液位和頻率信息；
[0071]S12、電壓信息采集模塊通過并聯(lián)接線方式獲取電壓采樣信息，其中包括380V交流電壓、220V直流電壓、24V直流電壓信息；
[0072]S13、電流信息采集模塊通過互感接線方式獲取電流采樣信息，其中包括交流電流和直流電流信息；
[0073]S14、開關(guān)量信息采集模塊通過并聯(lián)繼電器擴展接點的方式獲取開關(guān)量信息，其中包括可編程控制器輸出的開關(guān)量信息和換流閥冷卻系統(tǒng)組成部件產(chǎn)生的開關(guān)量信息。
[0074]進一步地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法中，所述步驟S300中處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理具體包括:
[0075]S31、第一比較單元實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元；
[0076]S32、存儲單元存儲可供外委設(shè)備(含人機交互裝置)調(diào)取或綜合分析的各種信息；
[0077]S33、第二比較單元通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息；
[0078]S34、第三比較單元根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
[0079]優(yōu)選地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟S3還包括:
[0080]S35、人機交互設(shè)備接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。
[0081]更進一步地，所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法中，所述步驟S35還包括:通過人機接口設(shè)備實時瀏覽換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)的典型模型、查閱歷史故障分析及診斷結(jié)果、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)故障分析的啟動邊界條件、查閱或修訂異常處理方案數(shù)據(jù)庫。
[0082]綜上所述，本發(fā)明提供的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備及其實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)各類特殊采樣信息的高精度處理功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)的設(shè)備故障工況信息實時監(jiān)測及異地存儲功能；實現(xiàn)了換流閥冷卻系統(tǒng)自動故障分析、故障定位的綜合診斷功能；提高了換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置能力。因此，該儀器能夠有效提高換流閥冷卻系統(tǒng)安全運行的可靠性，能夠有效提高現(xiàn)場技術(shù)人員對換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)急處置能力，能夠有效減少設(shè)備異常的停運時間，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，有很好的市場推廣應(yīng)用前景。
[0083]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，用于對若干換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷，其特征在于，所述故障分析及診斷設(shè)備包括:運行工況信息采集變送器模塊、采樣設(shè)備接口以及處理器；其中，所述運行工況信息采集變送器模塊與換流閥冷卻系統(tǒng)相連，處理器通過采樣設(shè)備接口獲取由變送器模塊采集的換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其特征在于，還包括一與處理器相連的人機交互裝置，用于接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其特征在于，所述運行工況信息采集變送器模塊進一步包括:4-20mA直流電流量采集模塊、電壓信息采集模塊、電流信息采集模塊和/或開關(guān)量信息采集模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備，其特征在于，所述處理器進一步包括: 第一比較單元，用于實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元； 存儲單元，用于存儲可供外委設(shè)備調(diào)取或綜合分析的各種信息； 第二比較單元，用于通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息； 第三比較單元，用于根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
5.一種權(quán)利要求1所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 51、運行工況信息采集變送器模塊獲取換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況信息，并將其發(fā)送至采樣設(shè)備接口； 52、采樣設(shè)備接口對所述運行工況信息進行匯總，再將信息發(fā)送至處理器中； 53、處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理，從而實現(xiàn)對換流閥冷卻系統(tǒng)進行故障分析和診斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S3還包括:處理器將分析結(jié)果發(fā)送至人機交互裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟SI中具體包括: 511、4-20mA直流電流量采集模塊通過串聯(lián)接線方法獲取換流閥冷卻系統(tǒng)相應(yīng)采樣設(shè)備的4-20mA直流電流采樣信息，其中包括:溫度、濕度、壓力、流量、電導(dǎo)率、液位和頻率信息； 512、電壓信息采集模塊通過并聯(lián)接線方式獲取電壓采樣信息，其中包括380V交流電壓、220V直流電壓、24V直流電壓信息； 513、電流信息采集模塊通過互感接線方式獲取電流采樣信息，其中包括交流電流和直流電流息； 514、開關(guān)量信息采集模塊通過并聯(lián)繼電器擴展接點的方式獲取開關(guān)量信息，其中包括可編程控制器輸出的開關(guān)量信息和換流閥冷卻系統(tǒng)組成部件產(chǎn)生的開關(guān)量信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S3中處理器根據(jù)接收到的信息進行綜合分析處理具體包括: 531、第一比較單元實時對比采樣信息與邊界條件，自動判別換流閥冷卻系統(tǒng)運行工況是否超出邊界條件，并將異常前后的運行工況信息發(fā)送至存儲單元； 532、存儲單元存儲可供外委設(shè)備調(diào)取或綜合分析的各種信息； 533、第二比較單元通過比較所存儲到的采樣信息與典型運行模型數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助時標(biāo)判據(jù)，對故障點進行定位并給出故障定位信息； 534、第三比較單元根據(jù)定位信息，在異常處理方案數(shù)據(jù)庫中以查詢的方式給出指定的異常處理建議方案并反饋到人機交互裝置中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S3還包括: 535、人機交互設(shè)備接收用戶指令，對換流閥冷卻系統(tǒng)的運行邊界條件、典型運行模型和/或異常處理方案數(shù)據(jù)庫進行維護。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換流閥冷卻系統(tǒng)的故障分析及診斷設(shè)備的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S35還包括:通過人機接口設(shè)備實時瀏覽換流閥冷卻系統(tǒng)的運行工況、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)的典型模型、查閱歷史故障分析及診斷結(jié)果、查閱或修訂換流閥冷卻系統(tǒng)故障分析的啟動邊界條件、查閱或修訂異常處理方案數(shù)據(jù)庫。
【文檔編號】G01M99/00GK104330275SQ201410623449
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】賀智, 郝志杰, 秦怡寧, 曹鴻, 吳宏波, 王電處, 李國艮, 徐俊, 李林, 許清宇, 丁漢林, 李更達, 張瑞, 陳慧, 陳靜, 曹顯武, 曹雙全, 劉晉孝, 李雨瑤 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司曲靖局