專利名稱：一種低壓限流控制仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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)仿真研究的低壓限流控制仿真測試裝置。
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(xiàng)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(shí)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(shí)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(shí)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(jì)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(yàn)和仿真，并參照試驗(yàn)和仿真結(jié)果，對研究或設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評估。中國實(shí)用新型專利“一種多饋入直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型”(實(shí)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(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型，其包括多個(gè)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(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型和二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型；所述一次系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)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低壓限流控制的仿真，無法真實(shí)地模擬高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的低壓限流控制運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種低壓限流控制仿真裝置，其可真實(shí)地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的低壓限流控制狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的低壓限流控制研究或設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果，解決為直流控制保護(hù)裝置的低壓限流控制研究或設(shè)計(jì)提供驗(yàn)證平臺的技術(shù)問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種低壓限流控制仿真裝置，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]所述的低壓限流控制仿真裝置包括比較器，第一至第三慣性元件，第一模式選擇開關(guān)，第二模式選擇開關(guān)和多路選擇模塊；所述比較器和第一至第三慣性元件的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端；所述第一慣性元件的輸出端，連接到所述第一模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端；所述第二慣性元件和第三慣性元件的輸出端，分別連接到所述第二模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端；所述第二模式選擇開關(guān)的輸出端，連接到所述第一模式選擇開關(guān)的另一個(gè)輸入端；所述第一模式選擇開關(guān)的輸出端，連接到所述多路選擇模塊的輸入端；所述多路選擇模塊的輸出端，連接到所述換流器觸發(fā)角控制裝置的逆變器最大觸發(fā)角控制裝置。本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的低壓限流控制仿真裝置還 包括第四慣性元件，第五慣性元件，第三模式選擇開關(guān)，第一極值選擇器，比例元件和第二極值選擇器；所述第四慣性元件和第五慣性元件的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端；所述第四慣性元件和第五慣性元件的輸出端，分別連接到所述第三模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端；所述第三模式選擇開關(guān)的輸出端，依次通過所述的第一極值選擇器、比例元件和第二極值選擇器，連接到所述多路選擇模塊的另一個(gè)輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是:1.本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置可真實(shí)地模擬、反映直流控制保護(hù)裝置的低壓限流控制運(yùn)行狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的研究或設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果；2.本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置具有跨平臺仿真測試的優(yōu)點(diǎn)，既可以在真實(shí)環(huán)境以實(shí)際元件實(shí)現(xiàn)，又可以在虛擬環(huán)境中以計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)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(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置的電路原理圖；圖3是多路選擇模塊的電路原理圖。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(jì)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。2211-比較器，2221 2225-第一至第五慣性元件，2231 2233-第一至第三模式選擇開關(guān)，2241-第一極值選擇器，2242-第二極值選擇器，2251-比例元件，2261-多路選擇模塊，Ud-直流電壓反饋輸入端，AMAX-逆變器最大觸發(fā)角控制裝置。
具體實(shí)施方式
為了能更好地理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖2展示了本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置的一個(gè)實(shí)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(shí)用新型的低壓限流控制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(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置包括比較器2211，第一至第三慣性元件2221 2223，第一模式選擇開關(guān)2231，第二模式選擇開關(guān)2232和多路選擇模塊2261 ；比較器2211和第一至第三慣性元件2221 2223的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端Ud ;第一慣性兀件2221的輸出端,連接到第一模式選擇開關(guān)2231的一個(gè)輸入端；第二慣性元件2222和第三慣性元件2223的輸出端，分別連接到第二模式選擇開關(guān)2232的一個(gè)輸入端；第二模式選擇開關(guān)2232的輸出端，連接到第一模式選擇開關(guān)2231的另一個(gè)輸入端；第一模式選擇開關(guān)2231的輸出端，連接到多路選擇模塊2261的輸入端；多路選擇模塊2261的輸出端，連接到換流器觸發(fā)角控制裝置220的逆變器最大觸發(fā)角控制裝置AMAX。多路選擇模塊2261的一個(gè)實(shí)施例的電原理圖如圖3所示。根據(jù)圖2所示的本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置的實(shí)施例，低壓限流控制仿真裝置還包括第四慣性元件2224，第五慣性元件2225，第三模式選擇開關(guān)2233，第一極值選擇器2241，比例元件2251和第二極值選擇器2242 ;第四慣性元件2224和第五慣性元件2225的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端Ud ;第四慣性元件2224和第五慣性元件2225的輸出端，分別連接到第三模式選擇開關(guān)2233的一個(gè)輸入端；第三模式選擇開關(guān)2233的輸出端，依次通過第一極值選擇器2241、比例元件2251和第二極值選擇器2242，連接到多路選擇模塊2261的另一個(gè)輸入端。本實(shí)用新型的低壓限流控制仿真裝置的主要作用是在直流電壓降低時(shí)減小電流指令，低壓限流的功能在于:1、交流網(wǎng)擾動后， 提高交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性；2、幫助直流系統(tǒng)在交直流故障后快速可控的恢復(fù)；3、避免連續(xù)的換相失敗引起的閥應(yīng)力。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(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對本實(shí)用新型的限定，任何基于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神對以上所述實(shí)施例所作的變化、變型，都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低壓限流控制仿真裝置，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: 所述的低壓限流控制仿真裝置包括比較器，第一至第三慣性元件，第一模式選擇開關(guān)，第二模式選擇開關(guān)和多路選擇模塊； 所述比較器和第一至第三慣性元件的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端；所述第一慣性元件的輸出端，連接到所述第一模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端；所述第二慣性元件和第三慣性元件的輸出端，分別連接到所述第二模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端； 所述第二模式選擇開關(guān)的輸出端，連接到所述第一模式選擇開關(guān)的另一個(gè)輸入端；所述第一模式選擇開關(guān)的輸出端，連接到所述多路選擇模塊的輸入端；所述多路選擇模塊的輸出端，連接到所述換流器觸發(fā)角控制裝置的逆變器最大觸發(fā)角控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓限流控制仿真裝置，其特征在于所述的低壓限流控制仿真裝置還包括第四慣性元件，第五慣性元件，第三模式選擇開關(guān)，第一極值選擇器，比例元件和第二極值選擇器；所述第四慣性元件和第五慣性元件的輸入端，并聯(lián)連接到直流電壓反饋輸入端；所述第四慣性元件和第五慣性元件的輸出端，分別連接到所述第三模式選擇開關(guān)的一個(gè)輸入端；所述第三模式選擇開關(guān)的輸出端，依次通過所述的第一極值選擇器、比例元件和第二極值 選擇器，連接到所述多路選擇模塊的另一個(gè)輸入端。
專利摘要一種低壓限流控制仿真裝置，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)仿真研究的低壓限流控制仿真測試裝置，包括比較器，第一至第三慣性元件，第一模式選擇開關(guān)，第二模式選擇開關(guān)和多路選擇模塊；第一慣性元件的輸出端連接到第一模式選擇開關(guān)的；第二慣性元件和第三慣性元件的輸出端連接到第二模式選擇開關(guān)；第二模式選擇開關(guān)的輸出端連接到第一模式選擇開關(guān)；第一模式選擇開關(guān)的輸出端連接到多路選擇模塊的輸入端；多路選擇模塊的輸出端連接到換流器觸發(fā)角控制裝置的逆變器最大觸發(fā)角控制裝置。該裝置可真實(shí)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(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果。
文檔編號G05B17/02GK203133502SQ201320151019
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(yàn)研究院有限公司