一种换流站阀厅内部智能调控系统

技术领域

本发明涉及电网设备技术领域，更具体地说，涉及一种换流站阀厅内部智能调控系统。

背景技术

换流站主要设备包括换流阀、交直流滤波器、开关、变压器和电抗器等，其中换流阀采用的电力电子全控器件(IGBT等)或半控器件(晶闸管等)在电能变换过程中会产生损耗，损耗产生的热量通过冷却系统进行换热。同时，换流阀的运行对于阀厅温度和湿度提出了严格的要求，阀厅通常采用空调对温度和湿度进行控制。

在换流站实际运行中，阀厅并不能实现真正的意义上的环境保持。由于阀厅温度、湿度、粉尘浓度超标而导致直流停运，使用户被迫停电，财产遭受巨大损失的案例，在南方电网、国家电网的直流输电系统运行过程中均有发生。但目前换流站的环境监控只能限于使用换流站内的独立监控系统，一旦值班人员没有及时留意监控系统，则会失去对换流站环境的有效监控。

目前换流站的换流阀外冷却系统主要采用闭式冷却塔或空冷器方案。水资源丰富的地区，外冷却系统采用闭式冷却塔方案，根据运行统计换流阀闭式冷却塔喷淋水补水量和废水量排放量较大，在配套系统复杂性、水资源消耗及废水排放、水资源依赖性等各项指标方面存在劣势。高温缺水的地区，外冷却系统采用空冷器方案，该方案避免了外冷却系统的大量补水，但是在占地和噪声等方面存在劣势。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种换流站阀厅内部智能调控系统，可以实现对换流站阀厅内部冷却系统和阀厅内部环境的智能调控，同时能够对冷却系统内冷却液体是否出现泄漏现象进行实时检测，对换流站的整体安全可靠运行带来极大的帮助。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种换流站阀厅内部智能调控系统，包括冷却控制系统、环境监测系统和泄露检测系统，还包括有分别与冷却控制系统、环境监测系统和泄露检测系统控制连接的主控制器和供电系统，所述供电系统由光伏发光单元和至少一个换流站用变压器并联构成，所述供电系统分别与冷却控制系统、环境监测系统、泄露检测系统和主控制器电性连接。

进一步的，所述冷却控制系统包括换流阀内冷却模块、换流阀外冷却模块、阀厅空调和冷水机组；

所述换流阀外冷却模块与换流阀内冷却模块循环连接；

所述冷水机组设有阀厅空调冷水机组和阀外冷用冷水机组，所述阀厅空调与阀厅空调冷水机组循环连接，所述换流阀外冷却模块由阀外冷用冷水机组构成；

所述阀外冷用冷水机组、阀厅空调冷水机组均与主控制器双向连接。

进一步的，所述换流阀外冷却模块还包括冷却塔，所述冷却塔和阀外冷用冷水机组均与换流阀内冷却模块循环连接。

进一步的，所述冷却塔为闭式冷却塔。

进一步的，所述换流阀内冷却模块的输入端、所述换流阀外冷却模块的输入端、所述阀厅空调的输入端、所述冷水机组的输入端均分别与所述供电系统电性连接。

进一步的，所述环境监测系统包括环境传感模块、无线网络模块、远端服务器，所述环境传感模块设置于换流站的阀厅内，采集阀厅内的环境参数；

所述无线网络模块安装于换流站的阀厅内，将所述环境传感器采集的数据传输给所述远端服务器；

所述远端服务器接收所述无线网络模块传输的环境参数，所述远端服务器与移动设备通过网络数据传输协议通信，所述移动设备作为用户移动终端，显示阀厅的环境参数；

所述环境传感模块、无线网络模块、远端服务器均与所述主控制器电性连接。

进一步的，所述环境传感模块包括湿度传感器、湿度传感器、烟雾传感器，所述无线网络模块为GPRS模块，所述移动设备通过SSL加密协议与所述远端服务器交换数据。

进一步的，所述无线网络模块内设置有URL地址，所述无线网络模块被用户注册后，所述远端服务器中的数据库与移动设备映射为一组控制逻辑，阀厅的状态采用多字节可变长度的数据协议，状态字表示无线模块服务端生成的阀厅状态信息。

进一步的，所述泄露检测系统包括同位素示踪模块、核探测计数模块和报警模块，所述核探测计数模块和报警模块均与所述主控制器电性连接，所述核探测计数模块设置在所述换流站阀厅内。

进一步的，所述同位素示踪模块包括密封置于换流阀内冷水液体中并与内冷水液体均匀混合的同位素示踪液体，所述同位素示踪液体为超重水；

所述核探测计数模块为核探测计数器，且核探测计数器的数量至少为四个；

所述报警模块包括设置在换流站阀厅内的多个声光报警器。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)设置有冷却控制系统，通过对换流阀外冷却模块与换流阀内冷却模块进行统一设计布局，实现换流站内冷却系统的综合与紧凑型设计，能有效降低换流站内冷却系统的投资成本，且能有效减少冷却系统的占地面积；其次，采用主控制器对换流站的冷却控制系统进行调控，能有效降低阀厅空调冷水机组载荷受限导致的换流站停运风险。

(2)设置有环境监测系统，实现了换流站阀厅环境参数监视的在线化，利用移动设备即可读取换流站阀厅环境参数，将阀厅环境参数的监控搬到了手机上，任何运行人员，不管在何处，都可以打开手机查看阀厅环境参数，真正实现了阀厅环境参数的有效监控，解决了传统技术中必须守在监控屏前的问题。

(3)设置有泄露检测系统，将同位素示踪液体与换流阀内冷水液体均匀混合，利用核探测计数模块检测换流阀厅内的空气中有无同位素示踪液体，当探测到示踪材料时，即检测到对应的核探测计数器附近的换流阀部件出现了内冷水泄露，同时由主控制器控制报警模块进行声光报警，及时提醒工作人员，有效的解决了换流站换流阀漏水难以及时发现的问题。

(4)本发明可以实现对换流站阀厅内部冷却系统和阀厅内部环境的智能调控，同时能够对冷却系统内冷却液体是否出现泄漏现象进行实时检测，对换流站的整体安全可靠运行带来极大的帮助。

(5)本发明中设置供电系统，供电系统由光伏发光单元和至少一个换流站用变压器并联构成，采用光伏发电单元并接入换流站接线方案，能实现光伏发电单元与原站供电系统的相对独立供电，并能有效解决整个智能调控系统带来的额外电能损耗问题。

附图说明

图1为本发明的模块结构示意图；

图2为本发明中冷却控制系统的模块结构示意图；

图3为本发明中环境监测系统的模块结构示意图；

图4为本发明中泄露检测系统的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种换流站阀厅内部智能调控系统，包括冷却控制系统、环境监测系统和泄露检测系统，还包括有分别与冷却控制系统、环境监测系统和泄露检测系统控制连接的主控制器和供电系统，供电系统由光伏发光单元和至少一个换流站用变压器并联构成，供电系统分别与冷却控制系统、环境监测系统、泄露检测系统和主控制器电性连接。

本发明中设置供电系统，供电系统由光伏发光单元和至少一个换流站用变压器并联构成，采用光伏发电单元并接入换流站接线方案，能实现光伏发电单元与原站供电系统的相对独立供电，并能有效解决整个智能调控系统带来的额外电能损耗问题。

请参阅图1-2，冷却控制系统包括换流阀内冷却模块、换流阀外冷却模块、阀厅空调和冷水机组；换流阀外冷却模块与换流阀内冷却模块循环连接；冷水机组设有阀厅空调冷水机组和阀外冷用冷水机组，阀厅空调与阀厅空调冷水机组循环连接，换流阀外冷却模块由阀外冷用冷水机组构成；阀外冷用冷水机组、阀厅空调冷水机组均与主控制器双向连接。换流阀外冷却模块还包括冷却塔，冷却塔和阀外冷用冷水机组均与换流阀内冷却模块循环连接，冷却塔为闭式冷却塔。

其中，换流阀内冷却模块的输入端、换流阀外冷却模块的输入端、阀厅空调的输入端、冷水机组的输入端均分别与供电系统电性连接。

设置有冷却控制系统，通过对换流阀外冷却模块与换流阀内冷却模块进行统一设计布局，实现换流站内冷却系统的综合与紧凑型设计，能有效降低换流站内冷却系统的投资成本，且能有效减少冷却系统的占地面积；其次，采用主控制器对换流站的冷却控制系统进行调控，能有效降低阀厅空调冷水机组载荷受限导致的换流站停运风险。

请参阅图1和图3，环境监测系统包括环境传感模块、无线网络模块、远端服务器，环境传感模块设置于换流站的阀厅内，采集阀厅内的环境参数；无线网络模块安装于换流站的阀厅内，将环境传感器采集的数据传输给远端服务器；远端服务器接收无线网络模块传输的环境参数，远端服务器与移动设备通过网络数据传输协议通信，移动设备作为用户移动终端，显示阀厅的环境参数；环境传感模块、无线网络模块、远端服务器均与主控制器电性连接。

其中，环境传感模块包括湿度传感器、湿度传感器、烟雾传感器；无线网络模块为GPRS模块。移动设备通过SSL加密协议与远端服务器交换数据。无线网络模块内设置有URL地址，无线网络模块被用户注册后，远端服务器中的数据库与移动设备映射为一组控制逻辑，阀厅的状态采用多字节可变长度的数据协议，状态字表示无线模块服务端生成的阀厅状态信息。

设置有环境监测系统，实现了换流站阀厅环境参数监视的在线化，利用移动设备即可读取换流站阀厅环境参数，将阀厅环境参数的监控搬到了手机上，任何运行人员，不管在何处，都可以打开手机查看阀厅环境参数，真正实现了阀厅环境参数的有效监控，解决了传统技术中必须守在监控屏前的问题。

请参阅图1和图4，泄露检测系统包括同位素示踪模块、核探测计数模块和报警模块，核探测计数模块和报警模块均与主控制器电性连接，核探测计数模块设置在换流站阀厅内。

其中，同位素示踪模块包括密封置于换流阀内冷水液体中并与内冷水液体均匀混合的同位素示踪液体；核探测计数模块为核探测计数器，且核探测计数器的数量至少为四个；报警模块包括设置在换流站阀厅内的多个声光报警器。

其中，同位素示踪液体为超重水。

设置有泄露检测系统，将同位素示踪液体与换流阀内冷水液体均匀混合，利用核探测计数模块检测换流阀厅内的空气中有无同位素示踪液体，当探测到示踪材料时，即检测到对应的核探测计数器附近的换流阀部件出现了内冷水泄露，同时由主控制器控制报警模块进行声光报警，及时提醒工作人员，有效的解决了换流站换流阀漏水难以及时发现的问题，对换流站的安全可靠运行带来极大的帮助。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。