直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置有電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、特高壓直流控制保護(hù)裝置、實(shí)時(shí)仿真裝置、接口交互裝置和功率放大器；電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置通過(guò)接口交互裝置和功率放大器采集所述實(shí)時(shí)仿真裝置的控制觀測(cè)量并將控制信息輸入至實(shí)時(shí)仿真裝置，特高壓直流控制保護(hù)裝置進(jìn)行直流輸電系統(tǒng)控制操作。本實(shí)用新型能夠?qū)Υ笕萘恐绷鞴聧u系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制特性進(jìn)行檢測(cè)，縮短現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的周期，規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，具有運(yùn)行控制靈活、仿真結(jié)果精度高等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著大容量特高壓直流輸電系統(tǒng)的建成投產(chǎn)，其巨大的輸電容量顯著提高了電力系統(tǒng)的電力輸送能力。特高壓是指±800kV量級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，然而，大容量特高壓直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，直流部分將對(duì)交流電網(wǎng)主網(wǎng)架的穩(wěn)定性帶來(lái)較大影響，直流閉鎖將導(dǎo)致交流系統(tǒng)線路越極限運(yùn)行，出現(xiàn)系統(tǒng)阻尼水平低、系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)等問(wèn)題。為減少大容量特高壓直流閉鎖故障對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定性方面的影響，大容量直流輸電系統(tǒng)需要采用孤島運(yùn)行方式，即直流整流站與送端電源自成系統(tǒng)。
[0003]為了確保實(shí)際輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要針對(duì)直流孤島系統(tǒng)準(zhǔn)確研究發(fā)電機(jī)組的控制特性、直流控制保護(hù)特性，尤其是需要能詳細(xì)反映發(fā)電機(jī)組從負(fù)載到停機(jī)寬闊運(yùn)行工況的調(diào)速控制特性。由于直流孤島系統(tǒng)本身是個(gè)精密的小系統(tǒng)，和大系統(tǒng)相比，直流孤島系統(tǒng)對(duì)仿真參數(shù)和模型偏差的容錯(cuò)性較弱。而現(xiàn)有技術(shù)中的仿真檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)方法不適用于直流孤島系統(tǒng)。
[0004]因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方法，能夠?qū)Υ笕萘恐绷鞴聧u系統(tǒng)的控制特性進(jìn)行研究，精確分析孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0006]本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置有電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、特高壓直流控制保護(hù)裝置、實(shí)時(shí)仿真裝置、接口交互裝置和功率放大器；
[0008]所述實(shí)時(shí)仿真裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第四輸入端連接，所述接口交互裝置的第三輸出端與所述實(shí)時(shí)仿真裝置的第一輸入端連接，所述接口交互裝置的第一輸出端與所述功率放大器的第一輸入端連接，所述功率放大器的第一輸出端與所述電站監(jiān)控裝置的第一輸入端連接，所述功率放大器的第二輸出端與所述勵(lì)磁控制裝置的第二輸入端連接，所述功率放大器的第三輸出端與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第二輸入端連接，所述電站監(jiān)控裝置的第一輸出端與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第一輸入端連接，所述電站監(jiān)控裝置的第二輸出端與所述勵(lì)磁控制裝置的第一輸入端連接，所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第一輸出端與所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的第一輸入端連接，所述勵(lì)磁控制裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第一輸入端連接，所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的第一輸出端與所述接口交互裝置的第二輸入端連接，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第三輸入端連接，所述接口交互裝置的第二輸出端與所述特高壓直流控制保護(hù)裝置的第一輸入端連接；
[0009]所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置通過(guò)接口交互裝置和功率放大器采集所述實(shí)時(shí)仿真裝置的母線ABC三相電壓瞬時(shí)值、定子ABC三相電流瞬時(shí)值、機(jī)組機(jī)端斷路器合閘位置控制觀測(cè)量并將控制信息輸入至所述實(shí)時(shí)仿真裝置，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置進(jìn)行直流輸電系統(tǒng)控制操作。
[0010]上述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置和調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)頻率、電壓穩(wěn)定控制；所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置與調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)合對(duì)發(fā)電機(jī)組的有功功率進(jìn)行控制和對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體對(duì)直流孤島運(yùn)行系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制；所述特高壓直流控制保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)直流孤島運(yùn)行系統(tǒng)的控制。
[0011]上述實(shí)時(shí)仿真裝置為RTDS仿真器。
[0012]上述實(shí)時(shí)仿真裝置對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組、直流輸電系統(tǒng)以及相應(yīng)交流輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)算。
[0013]上述接口交互裝置設(shè)置有用于DA信號(hào)送出的GTAO板卡、用于AD信號(hào)送入的GTAI板卡、用于開關(guān)量送出的GTDO板卡以及用于開關(guān)量送入的GTDI板卡。
[0014]上述功率放大器的型號(hào)為PA30B數(shù)字仿真功率放大器。
[0015]本實(shí)用新型的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置有電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、特高壓直流控制保護(hù)裝置、實(shí)時(shí)仿真裝置、接口交互裝置和功率放大器；所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置通過(guò)接口交互裝置和功率放大器采集所述實(shí)時(shí)仿真裝置的控制觀測(cè)量并將控制信息輸入至所述實(shí)時(shí)仿真裝置，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置進(jìn)行直流輸電系統(tǒng)控制操作。能夠?qū)Υ笕萘恐绷鞴聧u系統(tǒng)的控制特性進(jìn)行研究，精確分析孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型電站監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)靜止勵(lì)磁控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)調(diào)速控制的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為本實(shí)用新型直流孤島裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]實(shí)施例1。
[0025]一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，如圖1所示，設(shè)置有電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400、特高壓直流控制保護(hù)裝置500、實(shí)時(shí)仿真裝置600、接口交互裝置700和功率放大器800。
[0026]實(shí)時(shí)仿真裝置600的第一輸出端611與接口交互裝置700的第四輸入端724連接，接口交互裝置700的第三輸出端713與所述實(shí)時(shí)仿真裝置600的第一輸入端621連接，所述接口交互裝置700的第一輸出端711與所述功率放大器800的第一輸入端821連接，所述功率放大器800的第一輸出端811與所述電站監(jiān)控裝置100的第一輸入端121連接，所述功率放大器800的第二輸出端與812所述勵(lì)磁控制裝置200的第二輸入端222連接，所述功率放大器800的第三輸出端813與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300的第二輸入端322連接，所述電站監(jiān)控裝置100的第一輸出端111與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300的第一輸入端321連接，所述電站監(jiān)控裝置的第二輸出端112與所述勵(lì)磁控制裝置200的第一輸入端221連接，所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300的第一輸出端311與所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400的第一輸入端421連接，所述勵(lì)磁控制裝置200的第一輸出端211與所述接口交互裝置700的第一輸入端721連接，所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400的第一輸出端411與所述接口交互裝置700的第二輸入端722連接，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置500的第一輸出端511與所述接口交互裝置700的第三輸入端723連接，所述接口交互裝置700的第二輸出端712與所述特高壓直流控制保護(hù)裝置500的第一輸入端521連接。
[0027]電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300通過(guò)接口交互裝置700和功率放大器800采集所述實(shí)時(shí)仿真裝置600的控制觀測(cè)量并將控制信息輸入至所述實(shí)時(shí)仿真裝置600，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置500進(jìn)行直流輸電裝置控制操作。
[0028]具體的，電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200和調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)頻率、電壓穩(wěn)定控制；調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300與調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400聯(lián)合對(duì)發(fā)電機(jī)組的有功功率進(jìn)行控制和對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400整體對(duì)直流孤島運(yùn)行裝置的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制；特高壓直流控制保護(hù)裝置500實(shí)現(xiàn)對(duì)直流孤島運(yùn)行裝置的控制。
[0029]該直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備包含了發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁、調(diào)速控制以及全站的有功、無(wú)功調(diào)節(jié)控制、直流輸電裝置的控制保護(hù)，能夠準(zhǔn)確反映直流孤島裝置機(jī)組與直流裝置間的相互作用、機(jī)組間的相互作用，能準(zhǔn)確反映機(jī)組控制邏輯、直流控制保護(hù)邏輯動(dòng)作的過(guò)程。故能夠?qū)Υ笕萘恐绷鞴聧u裝置的控制特性進(jìn)行研究，精確分析孤島裝置的穩(wěn)定性。
[0030]實(shí)施例2。
[0031]一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于，還具有如下技術(shù)特征:
[0032]實(shí)時(shí)仿真裝置6OO 為 RTDS (Real Time Digital Simulat1n)仿真器。RTDS 電力裝置實(shí)時(shí)仿真設(shè)備，由加拿大RTDS技術(shù)公司研制。全數(shù)字式實(shí)時(shí)仿真器由計(jì)算芯片RSCAD、計(jì)算處理器等硬件設(shè)備Rack等組成，包括配套的工作站或微機(jī)，可以連續(xù)和實(shí)時(shí)地進(jìn)行電力裝置的電磁暫態(tài)仿真研究。
[0033]實(shí)時(shí)仿真裝置600對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組、直流輸電裝置以及相應(yīng)交流輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)算。具體是對(duì)直流孤島裝置電源部分包括大型水輪發(fā)電機(jī)組六階電路模型電磁暫態(tài)仿真計(jì)算、直流輸電裝置12脈動(dòng)閥模型及直流線路電磁暫態(tài)仿真計(jì)算、交流輸電線路行波模型電磁暫態(tài)仿真計(jì)算。
[0034]接口交互裝置700為實(shí)時(shí)仿真裝置600與電網(wǎng)控制保護(hù)裝置連接的通訊交互裝置，設(shè)置有用于DA信號(hào)送出的GTAO板卡、用于AD信號(hào)送入的GTAI板卡、用于開關(guān)量送出的GTDO板卡以及用于開關(guān)量送入的GTDI板卡。大型水輪發(fā)電機(jī)組的電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200和調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300采集發(fā)電機(jī)定子電流、機(jī)端電壓、機(jī)端斷路器分合閘位置等信號(hào)進(jìn)行控制計(jì)算獲得控制信號(hào)，控制裝置將相應(yīng)控制信號(hào)返回給實(shí)時(shí)仿真裝置 600。
[0035]功率放大器800的型號(hào)為PA30B數(shù)字仿真功率放大器。
[0036]電站監(jiān)控裝置100由兩面控制屏柜組成，包括1模件和CPU，實(shí)現(xiàn)AGC、AVC功能，按照一定算法完成對(duì)全站發(fā)電機(jī)組有功功率控制、頻率調(diào)節(jié)，無(wú)功功率控制、電壓調(diào)節(jié)。
[0037]其中，AGC按照與容量成比例原則控制，即公式(I)。
[0038]
E
D — D w ism(‘―I O ……μ、 ……
——^ --\ I ——Ij ^J /I /KLJm9
Ixx

I=I
[0039]式中，11為參加AGC調(diào)頻控制的發(fā)電機(jī)數(shù)量；
[0040]Pnw.為參加AGC調(diào)頻的Ilil臺(tái)機(jī)組在當(dāng)前水頭下最大出力；

I'::
[0041 ] Y1 Ρ:.為參加AGC調(diào)頻的所有機(jī)組在當(dāng)前水頭出力之和;
[0042]Pt為AGC分配到第纟臺(tái)機(jī)組的有功功率指令。
I*
[0043]AVC按照自動(dòng)電壓控制原則控制機(jī)組無(wú)功，即如下公式(2)和(3)。
[0044]□按照調(diào)度給定全站總無(wú)功方式控制無(wú)功負(fù)荷分配:
_5] Qaw =Qsm-Qwii …… (2)；
[0046]式中,Qsa為全站無(wú)功設(shè)定值；
[0047]為不參加AVC控制機(jī)組所發(fā)無(wú)功之和；
[0048]□按照調(diào)度給定的母線電壓值，對(duì)全站無(wú)功進(jìn)行分配:
[_] Qa FC 二 Qset +W.KVnar — QlW……(3 );
[0050]式中，W為母線實(shí)際電壓與給定電壓偏差;
[0051]Krmf為母線電壓在正常值范圍內(nèi)的調(diào)壓系數(shù)。
[0052]大型水輪發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)200由一面屏柜組成，包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)與PSS，勵(lì)磁控制器包含電壓環(huán)AVR和勵(lì)磁電流環(huán)ECR功能。
[0053]電壓環(huán)AVR:控制目標(biāo)量為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，運(yùn)行時(shí)給定值可在允許范圍內(nèi)調(diào)整；
[0054]勵(lì)磁電流環(huán)ECR:控制目標(biāo)量為勵(lì)磁電流，運(yùn)行時(shí)的給定值可在10% JJN到110%
If O范圍內(nèi)調(diào)整(@為發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流，#0為發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電流)。
[0055]調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300真實(shí)反映發(fā)電機(jī)組調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)控制規(guī)律，由一面屏柜組成，包括采集發(fā)電機(jī)組機(jī)端電壓、定子電流按照一定算法轉(zhuǎn)換為一次調(diào)頻控制、控制模式切換的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，換算為機(jī)組定功率控制的有功功率信號(hào)，作為調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)的開度控制、功率控制模式的輸入信號(hào)。調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300最終輸出調(diào)門指令作為調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度信號(hào)。
[0056]調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400模擬機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的副環(huán)、液壓裝置、水輪機(jī)、引水裝置等環(huán)節(jié)，可以準(zhǔn)確反映執(zhí)行機(jī)構(gòu)的死區(qū)、飽和、速度限制特性及分段關(guān)閉規(guī)律，可以實(shí)現(xiàn)從滿載到停機(jī)寬闊運(yùn)行范圍的水力過(guò)渡過(guò)程、機(jī)械過(guò)渡過(guò)程特性仿真。調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400最終輸出發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)機(jī)組轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0057]特高壓直流控制保護(hù)裝置500可以實(shí)現(xiàn)直流輸電裝置的正常啟?？刂?、緊急停運(yùn)控制、功率調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)直流輸電裝置閥單元、直流線路、接地極線路的保護(hù)模擬。
[0058]電站監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，發(fā)電機(jī)靜止勵(lì)磁控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,發(fā)電機(jī)調(diào)速控制的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示,發(fā)電機(jī)調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示,直流孤島裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。
[0059]直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性分析的閉環(huán)控制仿真試驗(yàn)平臺(tái)包含了發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁、調(diào)速控制以及全站的有功、無(wú)功調(diào)節(jié)控制、直流輸電裝置的控制保護(hù)，能夠準(zhǔn)確反映直流孤島裝置機(jī)組與直流裝置間的相互作用、機(jī)組間的相互作用，能準(zhǔn)確反映機(jī)組控制邏輯、直流控制保護(hù)邏輯動(dòng)作的過(guò)程。能夠?qū)Υ笕萘恐绷鞴聧u裝置的控制特性進(jìn)行研究，精確分析孤島裝置的穩(wěn)定性。
[0060]實(shí)施例3。
[0061]采用如上實(shí)施例1或2所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，將實(shí)時(shí)仿真裝置600通過(guò)接口交互裝置700、功率放大器800大型水輪發(fā)電機(jī)組實(shí)際的控制裝置連接，將實(shí)時(shí)仿真裝置600通過(guò)接口交互裝置700與大容量特高壓直流控制保護(hù)裝置500相連。
[0062]采用所述實(shí)時(shí)仿真裝置600對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組、直流輸電裝置以及相應(yīng)交流輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)算，控制裝置采集實(shí)時(shí)仿真裝置600的工況信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算處理獲得控制信息，控制裝置將相應(yīng)的控制信息返回輸送至實(shí)時(shí)仿真裝置600。
[0063]特高壓直流控制保護(hù)裝置500實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量特高壓直流輸電裝置的控制操作。
[0064]大型水輪發(fā)電機(jī)組實(shí)際的控制裝置包括電站監(jiān)控裝置100、勵(lì)磁控制裝置200、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300和調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400。
[0065]電站監(jiān)控裝置100實(shí)現(xiàn)對(duì)包含多臺(tái)大型水輪發(fā)電機(jī)組并列運(yùn)行的發(fā)電廠進(jìn)行自動(dòng)發(fā)電控制以及自動(dòng)電壓控制，電站監(jiān)控裝置100的控制指令通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線下發(fā)至勵(lì)磁控制裝置200和調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300。
[0066]勵(lì)磁控制裝置200實(shí)現(xiàn)對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制、電壓調(diào)節(jié)，調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300與調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400聯(lián)合實(shí)現(xiàn)對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速控制，調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置300實(shí)現(xiàn)機(jī)端電壓量測(cè)、機(jī)組轉(zhuǎn)速換算、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)控制模擬，并輸出調(diào)門開度指令，調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)400實(shí)現(xiàn)對(duì)電站引水裝置、水輪機(jī)、液壓裝置模擬，并輸出發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0067]本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量直流孤島裝置頻率穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制特性的檢測(cè)研究，縮短現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的周期，規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高電力裝置運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。具有運(yùn)行控制靈活、仿真結(jié)果精度高等特點(diǎn)。
[0068]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于: 設(shè)置有電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、特高壓直流控制保護(hù)裝置、實(shí)時(shí)仿真裝置、接口交互裝置和功率放大器； 所述實(shí)時(shí)仿真裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第四輸入端連接，所述接口交互裝置的第三輸出端與所述實(shí)時(shí)仿真裝置的第一輸入端連接，所述接口交互裝置的第一輸出端與所述功率放大器的第一輸入端連接，所述功率放大器的第一輸出端與所述電站監(jiān)控裝置的第一輸入端連接，所述功率放大器的第二輸出端與所述勵(lì)磁控制裝置的第二輸入端連接，所述功率放大器的第三輸出端與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第二輸入端連接，所述電站監(jiān)控裝置的第一輸出端與所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第一輸入端連接，所述電站監(jiān)控裝置的第二輸出端與所述勵(lì)磁控制裝置的第一輸入端連接，所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的第一輸出端與所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的第一輸入端連接，所述勵(lì)磁控制裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第一輸入端連接，所述調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的第一輸出端與所述接口交互裝置的第二輸入端連接，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置的第一輸出端與所述接口交互裝置的第三輸入端連接，所述接口交互裝置的第二輸出端與所述特高壓直流控制保護(hù)裝置的第一輸入端連接； 所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置通過(guò)接口交互裝置和功率放大器采集所述實(shí)時(shí)仿真裝置的控制觀測(cè)量并將控制信息輸入至所述實(shí)時(shí)仿真裝置，所述特高壓直流控制保護(hù)裝置進(jìn)行直流輸電裝置控制操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置和調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)頻率、電壓穩(wěn)定控制；所述調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置與調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)合對(duì)發(fā)電機(jī)組的有功功率進(jìn)行控制和對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述電站監(jiān)控裝置、勵(lì)磁控制裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體對(duì)直流孤島運(yùn)行系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制；所述特高壓直流控制保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)直流孤島運(yùn)行系統(tǒng)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述實(shí)時(shí)仿真裝置為RTDS仿真器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述實(shí)時(shí)仿真裝置對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組、直流輸電系統(tǒng)以及相應(yīng)交流輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)笪
ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述接口交互裝置設(shè)置有用于DA信號(hào)送出的GTAO板卡、用于AD信號(hào)送入的GTAI板卡、用于開關(guān)量送出的GTDO板卡以及用于開關(guān)量送入的GTDI板卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流孤島運(yùn)行穩(wěn)定性閉環(huán)仿真檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述功率放大器的型號(hào)為PA30B數(shù)字仿真功率放大器。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK203930374SQ201420323558
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】李偉, 郭琦, 韓偉強(qiáng), 黃立濱, 李書勇, 關(guān)紅兵, 袁藝 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心