專利名稱：一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)仿真研究的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真測試裝置。
背景技術(shù)：
電力需求的不斷增長導(dǎo)致了輸電系統(tǒng)向長距離、大容量和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。隨著各電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的特高壓交流輸電工程和高壓直流輸電工程的建設(shè)項目不斷增加，用電量集中區(qū)域的電網(wǎng)呈現(xiàn)出明顯的多直流饋入的特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)特征，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密，多條交直流線路之間電氣距離更加緊密，特高壓和超高壓交流系統(tǒng)故障后，易引發(fā)包含高壓直流在內(nèi)的多條直流同時換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復(fù)過程又將對交流系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，如果各直流系統(tǒng)的恢復(fù)策略配合不當(dāng)，則還有可能導(dǎo)致多條直流同時發(fā)生連續(xù)的換相失敗，甚至引發(fā)直流閉鎖。多回直流同時發(fā)生雙極閉鎖，大量潮流大范圍轉(zhuǎn)移或?qū)⒁l(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定問題。這種交直流系統(tǒng)間的交互作用給特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，在高壓直流輸電工程的研究或設(shè)計階段，必須對交直流系統(tǒng)間的交互作用給特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結(jié)果，對研究或設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行驗證，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評估。中國實用新型專利“一種多饋入直流輸電系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型”(實用新型專利號:ZL201210532559.X授權(quán)公告號:CN102945004A)公開了多饋入直流輸電系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型，其包括多個并聯(lián)的等值超高壓直流輸電系統(tǒng)，所述超高壓直流輸電系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型和二次系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型；所述一次系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型包括換流站和直流輸電線路，所述換流站設(shè)置在直流輸電線路的兩端；所述二次系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型包括換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)，所述換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)與換流站連接，用于控制和保護(hù)換流站的運(yùn)行。通過換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)對換流站運(yùn)行的控制和保護(hù)，避免交流系統(tǒng)故障后易引發(fā)多回直流同時故障和多·回直流故障及其恢復(fù)過程對交流系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。但是，該仿真模型沒有涉及整流器最小觸發(fā)角限幅器的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的整流器最小觸發(fā)角限幅器運(yùn)行狀態(tài)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的整流器最小觸發(fā)角限幅器狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器研究或設(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果，解決為直流控制保護(hù)裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器研究或設(shè)計提供驗證平臺的技術(shù)問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，設(shè)置在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真，其特征在于:[0007]所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件，第一算術(shù)運(yùn)算元件，斯密特觸發(fā)器，比較器，第二反相器，第二或門，與門，第二慣性元件，第二算術(shù)運(yùn)算元件，第四定時器，第五定時器，第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊；最小交流電壓信號通過所述的第一慣性元件和第一算術(shù)運(yùn)算元件，連接到所述斯密特觸發(fā)器的輸入端，所述斯密特觸發(fā)器的輸出端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到第二或門的一個輸入端；指令停止信號通過第四定時器連接到第二或門的另一個輸入端；最大交流電壓信號通過所述的第二慣性元件和第二算術(shù)運(yùn)算元件，連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端，連接到所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸入端，所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到所述第二或門的第三個輸入端；所述第二或門的輸出端，連接到所述與門的一個輸入端，延遲信號通過所述的第二反相器，連接到所述與門的另一個輸入端；所述與門的輸出端，構(gòu)成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊是兩塊電路結(jié)構(gòu)相同的觸發(fā)信號形成模塊；所述的觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；所述第一反相器和第一定時器的輸入端，并聯(lián)連接構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一反相器的輸出端，通過所述的第二定時器，連接到所述SR觸發(fā)器的S輸入端；所述第一定時器的輸出端，連接到所述第一或門的一個輸入端；所述第一或門的輸出端，連接到所述SR觸發(fā)器的R輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，通過所述第三定時器，連接到所述第一或門的另一個輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一種更好的技術(shù)方案，其特征在于所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器；所述第六定時器的輸入端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的第二定時器輸出端，與所述SR觸發(fā)器的S輸入端并聯(lián)連接；所述第六定時器的輸出端，構(gòu)成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端。本實用新型·的有益效果是:1.本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護(hù)裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器運(yùn)行狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的研究或設(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果；2.本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置具有跨平臺仿真測試的優(yōu)點(diǎn)，既可以在真實環(huán)境以實際元件實現(xiàn)，又可以在虛擬環(huán)境中以計算機(jī)軟件來實現(xiàn)；

圖1是用于直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真裝置的原理框圖；圖2是本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的電路原理圖。以上圖中各部件的標(biāo)號:100-高壓直流輸電設(shè)備，110-交流濾波器投切裝置，120-換流變壓器，130-晶閘管換流器，200-控制單元，210-角度、電流電壓基準(zhǔn)值計算裝置，220-換流器觸發(fā)角控制裝置，230-觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置，240-換流變分接頭控制裝置，250-極功率控制裝置，260-過負(fù)荷控制裝置，270-無功功率控制裝置，300-直流系統(tǒng)保護(hù)單元，900-運(yùn)行控制工作站。2201-第一觸發(fā)信號形成模塊，2202-第二觸發(fā)信號形成模塊，2211 2216-第一至第六定時器，2221-第一慣性元件，2222-第二慣性元件，2231-第一算術(shù)運(yùn)算元件，2232-第二算術(shù)運(yùn)算元件，2233-比較器，2241-斯密特觸發(fā)器，2242-SR觸發(fā)器，2251-第一反相器，2252-第二反相器，2253-第一或門，2254-第二或門，2255-與門，AC_FAULT-交流故障信號端，ORD_DOWN-指令停止信號，RAML_Ctrl_RAML控制信號端，RETARD-延遲信號，UAC_MIN_H-最小交流電壓信號，UAC_MAX_H-最大交流電壓信號。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖2展示了本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一個實施例，連接在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置是直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置220的基本功能單元之一。高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真裝置如圖1所示。如圖2所示，本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件2221，第一算術(shù)運(yùn)算元件2231，斯密特觸發(fā)器2241，比較器2233，第二反相器2252，第二或門2254，與門2255，第二慣性元件2222，第二算術(shù)運(yùn)算元件2232，第四定時器2214，第五定時器2215,第一觸發(fā) 信號形成模塊2201和第二觸發(fā)信號形成模塊2202 ；最小交流電壓信號UAC_MIN_H通過第一慣性元件2221和第一算術(shù)運(yùn)算元件2231，連接到斯密特觸發(fā)器2241的輸入端，斯密特觸發(fā)器2241的輸出端，連接到第一觸發(fā)信號形成模塊2201的輸入端；第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端2201,連接到第二或門2254的一個輸入端；指令停止信號0RD_D0WN通過第四定時器2214連接到第二或門2254的另一個輸入端；最大交流電壓信號UAC_MAX_H通過第二慣性元件2222和第二算術(shù)運(yùn)算元件2232，連接到比較器2233的輸入端，比較器2233的輸出端，連接到第二觸發(fā)信號形成模塊2202的輸入端，第二觸發(fā)信號形成模塊2202的輸出端，連接到第二或門2254的第三個輸入端；第二或門2254的輸出端，連接到與門2255的一個輸入端，延遲信號RETARD通過第二反相器2252，連接到與門2255的另一個輸入端；與門2255的輸出端，構(gòu)成本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端RAML_Ctrl，。其中，RAML是整流器最小觸發(fā)角限幅器的縮寫。根據(jù)圖2所示的本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的實施例，第一觸發(fā)信號形成模塊2201與第二觸發(fā)信號形成模塊2202電路結(jié)構(gòu)相同；兩塊觸發(fā)信號形成模塊的電路結(jié)構(gòu)，如圖2中的虛線框內(nèi)部的第一觸發(fā)信號形成模塊2201所示，包括第一反相器2251，第一至第三定時器2211 2213，第一或門2253和SR觸發(fā)器2242 ;第一反相器2251和第一定時器2211的輸入端,并聯(lián)連接構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；第一反相器2251的輸出端，通過第二定時器2212，連接到SR觸發(fā)器2242的S輸入端；第一定時器2211的輸出端，連接到第一或門2253的一個輸入端；第一或門2253的輸出端，連接到SR觸發(fā)器2242的R輸入端；SR觸發(fā)器2242的Q輸出端，通過第三定時器2213，連接到第一或門2253的另一個輸入端；SR觸發(fā)器2242的Q輸出端,構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。在圖2所示的實施例中，本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器2216 ;第六定時器2216的輸入端,連接到第一觸發(fā)信號形成模塊2201的第二定時器2212輸出端，與SR觸發(fā)器2242的S輸入端并聯(lián)連接；第六定時器2216的輸出端，構(gòu)成本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端AC_FAULT。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對本實用新型的限定，任何基于本實用新型的實質(zhì)精神對以上所述實施例所作的變·化、變型，都將落在本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，設(shè)置在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真，其特征在于:所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件，第一算術(shù)運(yùn)算元件，斯密特觸發(fā)器，比較器，第二反相器，第二或門，與門，第二慣性元件，第二算術(shù)運(yùn)算元件，第四定時器，第五定時器，第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊；最小交流電壓信號通過所述的第一慣性元件和第一算術(shù)運(yùn)算元件，連接到所述斯密特觸發(fā)器的輸入端，所述斯密特觸發(fā)器的輸出端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到第二或門的一個輸入端；指令停止信號通過第四定時器連接到第二或門的另一個輸入端；最大交流電壓信號通過所述的第二慣性元件和第二算術(shù)運(yùn)算元件，連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端，連接到所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸入端，所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到所述第二或門的第三個輸入端；所述第二或門的輸出端，連接到所述與門的一個輸入端，延遲信號通過所述的第二反相器，連接到所述與門的另一個輸入端；所 述與門的輸出端，構(gòu)成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其特征在于所述的第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊是兩塊電路結(jié)構(gòu)相同的觸發(fā)信號形成模塊，所述的觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；所述第一反相器和第一定時器的輸入端，并聯(lián)連接構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一反相器的輸出端，通過所述的第二定時器，連接到所述SR觸發(fā)器的S輸入端；所述第一定時器的輸出端，連接到所述第一或門的一個輸入端；所述第一或門的輸出端，連接到所述SR觸發(fā)器的R輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，通過所述第三定時器，連接到所述第一或門的另一個輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，構(gòu)成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其特征在于所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器；所述第六定時器的輸入端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的第二定時器輸出端，與所述SR觸發(fā)器的S輸入端并聯(lián)連接；所述第六定時器的輸出端，構(gòu)成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端。
專利摘要一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，屬于電氣測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)仿真研究的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真測試裝置，第一慣性元件和第一算術(shù)運(yùn)算元件連接到斯密特觸發(fā)器，斯密特觸發(fā)器的輸出端連接到第一觸發(fā)信號形成模塊；第二慣性元件和第二算術(shù)運(yùn)算元件連接到比較器，比較器的輸出端連接到第二觸發(fā)信號形成模塊，通過第二或門連接到與門，觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；第一反相器通過第二定時器連接到所述SR觸發(fā)器。該裝置可真實地模擬、反映直流控制保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的研究或設(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果。
文檔編號G06F17/50GK203133859SQ201320150858
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者崔勇, 郭強(qiáng) 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司