本發(fā)明涉及高壓直流輸電領域，特別涉及一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置和一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊方法。

背景技術：

換流站極控系統(tǒng)是高壓、特高直流輸電工程控制保護系統(tǒng)的核心，極控系統(tǒng)對兩端換流器的快速調(diào)節(jié)、直流線路輸送功率大小和方向的控制等起著極為重要的作用。極控系統(tǒng)極間通訊、站間通訊對極控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行具有非常重要的意義，冗余的兩套極控系統(tǒng)間通訊是保證極控系統(tǒng)具有100％的可用性的重要環(huán)節(jié)，極控系統(tǒng)依靠極間通信完成雙極功率控制方式，協(xié)調(diào)雙極功率分配，依靠站間通信完成整流側和逆變側的聯(lián)合控制，協(xié)調(diào)兩側的解鎖和閉鎖操作。

目前，已投運的高壓、特高直流輸電工程控制保護系統(tǒng)的高壓直流輸電換流站極控系統(tǒng)站間通訊未實現(xiàn)完全冗余設計，極控系統(tǒng)間通訊、極控站間通訊均存在非冗余設計缺陷，無非保障高壓直流輸電系統(tǒng)運行的可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明的實施方式需要提供一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置和一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊方法。

本發(fā)明提出的一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置，應用于直流高壓或特高壓控制保護系統(tǒng)，該換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置包括值班系統(tǒng)和備用系統(tǒng)兩部分，每個極包括主通道和備用通道，值班系統(tǒng)包含第一值班通訊板卡，備用系統(tǒng)包含第一備用通訊板卡，

其特征在于，

所述值班系統(tǒng)還包含第二值班通訊板卡。

本發(fā)明提出的一種使用上述換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置進行極間、站間通訊的方法，其特征在于，所述方法包括：

確定當值班系統(tǒng)正常運行，備用系統(tǒng)發(fā)生預設的故障情況被切換至試驗狀態(tài)時，站間通訊通過第一值班通訊板卡的第一通訊口作為第一通道完成和通過第二值班通訊板卡的第一通訊口作為第二通道完成；

站間通訊第一值班通訊板卡和第二值班通訊板卡被設置成互為備用，每個值班通訊板卡的第二通訊口可作為相同值班通訊板卡第一通訊口的備用口。

本發(fā)明提出的一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置和一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊方法，結合當前運行換流站極控系統(tǒng)間通訊、站間通訊結構和原理，指出極控系統(tǒng)間通訊、極控系統(tǒng)站間通訊均存在非完全冗余設計缺陷，并在此基礎上提出相應的改進措施，即增加新的通訊板卡，并適應性地設置了對應的通訊通道，有效提高了高壓直流輸電系統(tǒng)運行的可靠性。

本發(fā)明的附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的實施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是現(xiàn)有技術直流極控系統(tǒng)站間通訊示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術中直流極控系統(tǒng)間通訊結構示意圖；

圖3是本發(fā)明提出的新的直流極控系統(tǒng)間通訊結構示意圖；

圖4是本發(fā)明提出的新的換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊方法流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，實施方式的示例在附圖中示出，其中相同或類似的標號自始至終表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅可用于解釋本發(fā)明的實施方式，而不能理解為對本發(fā)明的實施方式的限制。

如圖1所示，每極極控系統(tǒng)在連接到2M接口通訊適配設備以前，都是相互獨立的。每個極都需要兩個通道，分別作為主通道和備用通道。為了保證兩個極的遠動系統(tǒng)的可靠性，一般會把一個極的主通道和另一個極的備用通道走同一路光纖。這樣當某一路光纖故障時，只有一個極的主通道受到影響。

極控制系統(tǒng)由冗余的雙系統(tǒng)組成，其切換邏輯保證每個時刻只有一個更健康的系統(tǒng)處于值班系統(tǒng)。在和對站通信時，每個極的值班和備用系統(tǒng)都能收到對站同一極的值班系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)；另一方面，兩個系統(tǒng)都在往外發(fā)出數(shù)據(jù)，它們發(fā)出的數(shù)據(jù)送到PCS-9518通道切換裝置，在該裝置上通過系統(tǒng)的值班信號，即“Active”信號進行選擇。通過選擇后，只有值班系統(tǒng)的數(shù)據(jù)才能送到對站。

極控系統(tǒng)站間通訊是指同塔雙回換流站某一回極1(或極2)極控系統(tǒng)與對端換流站同一回極1極(或極2)控系間的通訊，或者常規(guī)換流站極1(或極2)極控系統(tǒng)與對端換流站同一回極1極(或極2)控系間的通訊。即換流站兩端同一直流極極控系統(tǒng)的通訊。

極控系統(tǒng)極間通訊是指同塔雙回換流站某一回極1極控系統(tǒng)與極2極控系間的通訊，或者常規(guī)換流站某一回極1極控系統(tǒng)與極2極控系間的通訊。

現(xiàn)有技術中，極控站間通訊在極控A值班運行，極控B系統(tǒng)發(fā)生嚴重故障、緊急故障等情況切換至試驗狀態(tài)進行檢修期間，值班極控A系統(tǒng)主機的站間通訊板卡異常導致極控站間通訊完全故障。本發(fā)明將根據(jù)此提出新的換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置和極控系統(tǒng)極間、站間通訊方法。

實施例1

本發(fā)明提出了一種換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置，應用于直流高壓或特高壓控制保護系統(tǒng)，該換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置包括值班系統(tǒng)和備用系統(tǒng)兩部分，每個極包括主通道和備用通道，值班系統(tǒng)包含第一值班通訊板卡，備用系統(tǒng)包含第一備用通訊板卡，值班系統(tǒng)還包含第二值班通訊板卡。

具體地，第一值班通訊板卡和第二值班通訊板卡都包括第一通訊口和第二通訊口，極控系統(tǒng)站間通訊通過第一值班通訊板卡的第一通訊口作為第一通道完成和通過第二值班通訊板卡的第一通訊口作為第二通道完成，第一值班通訊板卡和所述第二值班通訊板卡的第二通訊口被設置為站間通訊的備用通道。

具體地，第一值班通訊板卡和所述第二值班通訊板卡都包括第三通訊口和第四通訊口，極控系統(tǒng)極間通訊通過第一值班通訊板卡的第三通訊口作為第一通道完成和通過第二值班通訊板卡的第三通訊口作為第二通道完成，第一值班通訊板卡和所述第二值班通訊板卡的第四通訊口被設置為極間通訊的備用通道。

如圖2所示，極控系統(tǒng)站間通訊由位于極控主機中通訊板卡NR1127A的第1和2號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的兩個通道完成。極控系統(tǒng)極間通訊由位于極控主機中通訊板卡NR1127A第3和4號口作為極控系統(tǒng)極間通訊的兩個通道完成。其中，PCS9518表示通道切換裝置，MUX-2MM表示接口裝置，NR0212表示站間通信接口單元。

由于一般光纖通信裝置故障判別原則為判收不判發(fā)，當本裝置接收端RX收不到對側發(fā)射端TX發(fā)來的光信號時，本裝置會發(fā)出告警信號，而當本裝置發(fā)射端TX不能正常發(fā)出，而接收端RX可以正常收到對側發(fā)來的光時，本裝置不發(fā)出告警信號。通信機房回二直流站間通信接口柜B內(nèi)MUX-2MM接口裝置的回二直流極1極控站間通道B對應的站間通信接口單元NR0212內(nèi)光口FLOS告警紅燈常亮，電口ELOS告警燈未亮，運行RUN運行指示燈熄滅。據(jù)此可判斷光纖直連通信機房通信接口柜B內(nèi)MUX-2MM接口裝置的極控B柜通信通道切換單元NR0211故障導致直流極1極控系統(tǒng)A/B主機站間通信B通道故障。

極控冗余雙系統(tǒng)在和對站通信時，極控值班和備用系統(tǒng)都能收到對站同一極的值班系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)；另一方面，本站極控冗余雙系統(tǒng)都在往外發(fā)出數(shù)據(jù)，它們發(fā)出的數(shù)據(jù)送到PCS-9518通道切換裝置通過選擇后，只有值班系統(tǒng)的數(shù)據(jù)才能送到對站。極控站間通訊在極控系統(tǒng)主機A值班運行，極控系統(tǒng)主機B發(fā)生嚴重故障、緊急故障等情況切換至試驗狀態(tài)進行檢修期間，存在值班極控A系統(tǒng)主機的站間通訊板卡NR1127A一旦任何異常均可導致極控站間通訊完全故障，進而會整流側和逆變側聯(lián)合控制、兩側解閉鎖協(xié)調(diào)操作等的隱患，即極控系統(tǒng)站間通訊回路未實現(xiàn)完全冗余設計。

為解決該問題，在兩站極控系統(tǒng)A/B主機上B10號槽位增加站間通訊板卡NR1127A作為極控站間通訊的冗余板卡。如圖3所示，極控系統(tǒng)站間通訊由位于極控主機第一個NR1127A通訊板卡第1號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第一個通道完成，極控主機第二個NR1127A板卡第1號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第二個通道完成，極控主機的兩個NR1127A板卡第2號口作為極控系統(tǒng)站間通訊備用通道。其中，第一個NR1127A板卡對應著權利要求中的第一值班通訊板卡，第二個NR1127A板卡對應著權利要求中的第二值班通訊板卡，該板卡的第1號和第2號分別作為第一通訊口和第二通訊口。

極控系統(tǒng)極間通訊由位于極控主機第一個NR1127A通訊板卡第3號口作為極控系統(tǒng)極間通訊的第一個通道完成，極控主機第二個NR1127A通訊板卡第3號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第二個通道完成，極控主機的兩個NR1127A板卡第4號口作為極控系統(tǒng)極間通訊備用通道。其中，該板卡的第3號和第4號分別作為第三通訊口和第四通訊口。

即改進后極控主機有兩個NR1127A通訊板卡，其中每個NR1127A板卡均有四個開放的通訊口，極控系統(tǒng)站間通訊用1號口，2號口作為極控系統(tǒng)站間通訊備用口；極控系統(tǒng)極間通訊用3號口，4號口作為極控系統(tǒng)站間通訊備用口。

類似地，對于備用系統(tǒng)來說，也可以使用相同的設計。即備用系統(tǒng)包含第二備用通訊板卡，第一備用通訊板卡和第二備用通訊板卡都包括第一通訊口和第二通訊口，極控系統(tǒng)站間通訊通過第一備用通訊板卡的第一通訊口作為第一通道完成和通過第二備用通訊板卡的第一通訊口作為第二通道完成，第一備用通訊板卡和所述第二備用通訊板卡的第二通訊口被設置為站間通訊的備用通道。

具體地，第一備用通訊板卡和所述第二備用通訊板卡都包括第三通訊口和第四通訊口，極控系統(tǒng)極間通訊通過第一備用通訊板卡的第三通訊口作為第一通道完成和通過第二備用通訊板卡的第三通訊口作為第二通道完成，所述第一備用通訊板卡和所述第二備用通訊板卡的第四通訊口被設置為極間通訊的備用通道。

由于備用系統(tǒng)和值班系統(tǒng)是作為冗余雙系統(tǒng)，相互間的設計基本保持相同，增加的通訊板卡以及站間通訊方式、極間通訊方式都相同，在此不再贅述。

實施例2

本發(fā)明還同時提出一種使用上述換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置進行極間、站間通訊的方法，該方法包括：

步驟1，確定當值班系統(tǒng)正常運行時，備用系統(tǒng)發(fā)生預設的故障情況被切換至試驗狀態(tài)，此處指當極控系統(tǒng)主機A處于值班運行狀態(tài)時，極控系統(tǒng)主機B發(fā)生嚴重故障、緊急故障等情況被切換至試驗狀態(tài)。此處預設的故障情況包括嚴重故障、緊急故障或者其他需要被切換狀態(tài)進行檢修的故障。

步驟2，站間通訊通過第一值班通訊板卡的第一通訊口作為第一通道完成和通過第二值班通訊板卡的第一通訊口作為第二通道完成。以NR1127A通訊板卡作為本實施例中的第一值班通訊板卡和第二值班通訊板卡的具體表現(xiàn)形式，在當極控系統(tǒng)主機A處于值班運行狀態(tài)時，極控系統(tǒng)主機B發(fā)生嚴重故障、緊急故障等情況被切換至試驗狀態(tài)時，站間通訊由位于極控主機第一個NR1127A通訊板卡第1號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第一個通道完成，極控主機第二個NR1127A板卡第1號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第二個通道完成，極控主機的兩個NR1127A板卡第2號口作為極控系統(tǒng)站間通訊備用通道。

站間通訊第一值班通訊板卡和第二值班通訊板卡實現(xiàn)互為備用，每個值班通訊板卡的第二通訊口可作為相同值班通訊板卡第一通訊口的備用口，即同一值班通訊板卡的第二通訊口可作為其第一通訊口的備用口。

較佳地，使用上述換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置進行極間、站間通訊的方法，該方法還包括：

步驟3，確定當備用系統(tǒng)是發(fā)生預設的故障情況被切換至試驗狀態(tài)時，極控系統(tǒng)極間通訊通過第一值班通訊板卡的第三通訊口作為第一通道完成和通過第二值班通訊板卡的第三通訊口作為第二通道完成。

即指當極控系統(tǒng)主機A處于值班運行狀態(tài)時，極控系統(tǒng)主機B發(fā)生嚴重故障、緊急故障等情況被切換至試驗狀態(tài)時，極控系統(tǒng)極間通訊由位于極控主機第一個NR1127A通訊板卡第3號口作為極控系統(tǒng)極間通訊的第一個通道完成，極控主機第二個NR1127A通訊板卡第3號口作為極控系統(tǒng)站間通訊的第二個通道完成，極控主機的兩個NR1127A板卡第4號口作為極控系統(tǒng)極間通訊備用通道。

極控系統(tǒng)極間通訊第一值班通訊板卡和第二值班通訊板卡實現(xiàn)互為備用，每個值班通訊板卡的第四通訊口可作為相同值班通訊板卡第三通訊口的備用口，即同一值班通訊板卡的第四通訊口可作為其第三通訊口的備用口。

由于本實施例中使用上述換流站極控系統(tǒng)極間、站間通訊冗余裝置進行極間、站間通訊的方法，詳細內(nèi)容可以參考上述實施例1，在此不再贅述。

在本發(fā)明的實施方式的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明的實施方式和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的實施方式的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的實施方式的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明的實施方式的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明的實施方式中的具體含義。

在本發(fā)明的實施方式中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式的不同結構。為了簡化本發(fā)明的實施方式的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明的實施方式可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關系。此外，本發(fā)明的實施方式提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應被本發(fā)明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備(如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理模塊的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備或結合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPROM或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(CDROM)。另外，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。

應當理解，本發(fā)明的實施方式的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

此外，在本發(fā)明的各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。

上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。