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Fcl線路電流監(jiān)視告警仿真裝置的制作方法

文檔序號(hào):5975318閱讀:193來源:國(guó)知局
專利名稱:Fcl線路電流監(jiān)視告警仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于測(cè)量領(lǐng)域,尤其涉及ー種用于電性能的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)
電カ需求的不斷增長(zhǎng)導(dǎo)致了輸電系統(tǒng)向長(zhǎng)距離、大容量和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。電カ系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。短路故障是危及電カ系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行最為常見的故障之一。近年來,隨著我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷加強(qiáng),短路電流水平不斷攀升。許多地區(qū)特別是 沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)的短路電流水平已經(jīng)逼近甚至超過其開關(guān)遮斷容量,給電カ系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來較大壓力,并已成為電網(wǎng)發(fā)展的主要瓶頸之一。為了保持穩(wěn)定輸電,快速排除短路故障保護(hù)是非常重要的。一般的機(jī)械斷路器切斷短路電流需要兩個(gè)或更多的周波,包括繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間,而與斷路器一起使用的快速電流限制裝置能縮短故障保護(hù)時(shí)間。串聯(lián)諧振型故障電流限制器(Fault Current Limiter, FCL)原理如圖I所示,其主要由電抗器L、電容器C及快速旁路開關(guān)K (可采用如晶閘管、火花間隙、快速機(jī)械開關(guān)等類型的開關(guān)或其組合)組成。其中,電抗器L的エ頻感抗與電容器C的容抗大小相同。正常工作條件下,開關(guān)K處于打開狀態(tài)(晶閘管處于阻斷狀態(tài)),電容C和電感L處于エ頻串聯(lián)諧振狀態(tài),總的阻抗為零。當(dāng)檢測(cè)到故障后,開關(guān)K迅速閉合(晶閘管快速導(dǎo)通),電容被旁路,相當(dāng)于在線路中接入電感L從而起到限流作用。除了上述一次設(shè)備以外,短路故障檢測(cè)診斷及觸發(fā)控制系統(tǒng)也是FCL裝置的重要組成部分。測(cè)量控制保護(hù)系統(tǒng)是對(duì)FCL裝置主設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、控制和保護(hù)的系統(tǒng),該系統(tǒng)完成對(duì)FCL裝置的主要電氣量和運(yùn)行狀態(tài)的測(cè)量、對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的控制、對(duì)主設(shè)備的監(jiān)控和保護(hù)。測(cè)量控制保護(hù)系統(tǒng)按雙重化原則進(jìn)行冗余配置,并具有對(duì)自身和對(duì)外接ロ回路的自檢和自診斷功能。在FCL裝置的研究或設(shè)計(jì)階段,必須對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)和仿真,并參照試驗(yàn)和仿真結(jié)果,對(duì)研究或設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證或作為修改的依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供ー種FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其可真實(shí)地模擬、反映FCL裝置線路電流監(jiān)視告警的動(dòng)作情況,為其測(cè)量控制保護(hù)系統(tǒng)的研究或設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果,對(duì)故障電流限制器的研究或設(shè)計(jì)提供驗(yàn)證平臺(tái)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供ー種FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的仿真裝置由第一至第六比較模塊,ー個(gè)邏輯“或”模塊、ー個(gè)邏輯“與”模塊和線路電流監(jiān)視告警軟壓板開關(guān)構(gòu)成。其中,所述第一至第三比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接;所述第四至第六比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接;第一至第三比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警低定值”信號(hào)連接;第四至第六比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警高定值”信號(hào)連接;第一至第六比較模塊的輸出端,與邏輯“或”模塊的八個(gè)輸入端分別依次對(duì)應(yīng)連接;邏輯“或”模塊的輸出端,與邏輯“與”模塊的輸入端連接;邏輯“與”模塊的輸出端,輸出線路電流監(jiān)視告警邏輯動(dòng)作結(jié)果。其所述的第一至第六比較模塊為電流比較電路。具體的,所述的第一至第三比較模塊包括電流比較電路和反相電路。所述的第四至第六比較模塊包括電流比較電路其所述的邏輯“或”模塊是“或”門電路。其所述的邏輯“與”模塊是“與”門電路。進(jìn)ー步的,所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由分立電子元件構(gòu)成的模塊電路?;蛘?,所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由集成電路器件構(gòu)成的模塊電路。與現(xiàn)有技術(shù)比較,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I.可實(shí)時(shí)、真實(shí)地模擬、反映FCL裝置線路電流監(jiān)視告警的動(dòng)作情況,為其測(cè)量控制保護(hù)系統(tǒng)提供相應(yīng)保護(hù)邏輯的啟動(dòng)判別邏輯或觸發(fā)判據(jù)并可仿真其動(dòng)作結(jié)果;2.整個(gè)仿真裝置邏輯關(guān)系簡(jiǎn)潔,動(dòng)作可靠,易于實(shí)現(xiàn);3.在真實(shí)環(huán)境(以實(shí)際元件來實(shí)現(xiàn))或虛擬環(huán)境(以計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn))中均可實(shí)現(xiàn),具有跨平臺(tái)、易于實(shí)現(xiàn)和良好的再現(xiàn)性。

圖I是故障電流限制器的原理示意圖;圖2是本實(shí)用新型各構(gòu)成部分的連接關(guān)系示意圖;圖3是本裝置的邏輯關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。圖I中,F(xiàn)CL裝置主要由電抗器L、電容器C及快速旁路開關(guān)K組成。其中,電抗器L的エ頻感抗與電容器C的容抗大小相同。正常工作條件下,開關(guān)K處于打開狀態(tài)(晶閘管處于阻斷狀態(tài)),電容C和電感L處于エ頻串聯(lián)諧振狀態(tài),總的阻抗為零。當(dāng)檢測(cè)到故障后,開關(guān)K迅速閉合(晶閘管快速導(dǎo)通),電容被旁路,相當(dāng)于在線路中接入電感L從而起到限流作用。圖2中,本仿真裝置由第一至第六比較模塊I 6,ー個(gè)邏輯“或”模塊13、ー個(gè)邏輯“與”模塊14和線路電流監(jiān)視告警軟壓板開關(guān)K構(gòu)成。其中,所述第一至第三比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接;所述第四至第六比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接。[0032]第一至第三比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警低定值”信號(hào)連接;第四至第六比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警高定值”信號(hào)連接。第一至第六比較模塊的輸出端,與邏輯“或”模塊的八個(gè)輸入端分別依次對(duì)應(yīng)連接。邏輯“或”模塊的輸出端,與邏輯“與”模塊的輸入端連接。邏輯“與”模塊的輸出端,輸出線路電流監(jiān)視告警邏輯動(dòng)作結(jié)果。其所述的第一至第六比較模塊為電流比較電路。具體的,所述的第一至第三比較模塊包括電流比較電路和反相電路。所述的第四至第六比較模塊包括電流比較電路 其所述的邏輯“或”模塊是“或”門電路。其所述的邏輯“與”模塊是“與”門電路。進(jìn)ー步的,所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由分立電子元件構(gòu)成的模塊電路?;蛘?,所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由集成電路器件構(gòu)成的模塊電路?;蛘撸龅牡谝恢恋诹容^模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為軟件模擬功能電路構(gòu)成的模塊電路。具體的,上述的電流比較電路可采用運(yùn)放芯片LM324,反相電路可采用非門芯片74LS14 與”門電路可以采用與門集成電路74LS38系列芯片或與之功能相同的集成電路芯片來實(shí)現(xiàn),“或”門電路可以采用LS65系列芯片或與之功能相同的集成電路芯片來實(shí)現(xiàn)。圖中,la、Ib和Ic分別為A、B、C三相的電流信號(hào),IsetH為“線路電流告警高定值”信號(hào),IsetL為“線路電流告警低定值”信號(hào)。由于構(gòu)成上述各個(gè)功能電路的具體電路均為現(xiàn)有技術(shù),本領(lǐng)域的技術(shù)人員,完全可以采用各種分立元件、集成電路或計(jì)算機(jī)軟件中對(duì)應(yīng)功能的模擬電路來構(gòu)建上述各功能電路,故其具體的線路圖在此不再進(jìn)行描述。圖3中,給出了本裝置的邏輯關(guān)系示意圖,很明顯,用實(shí)際電子元件(真實(shí)環(huán)境)來實(shí)現(xiàn)或以計(jì)算機(jī)軟件(虛擬環(huán)境)來均可實(shí)現(xiàn)其邏輯關(guān)系或邏輯功能。故本裝置具有跨平臺(tái)、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)和良好的再現(xiàn)性。由于本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)地、動(dòng)態(tài)地模擬、反映FCL裝置的線路電流監(jiān)視告警保護(hù)動(dòng)作情況,在真實(shí)環(huán)境(以實(shí)際元件來實(shí)現(xiàn))或虛擬環(huán)境(以計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn))中均可實(shí)現(xiàn),為FCL裝置保護(hù)系統(tǒng)提供了保護(hù)動(dòng)作的觸發(fā)判據(jù),并可仿真其動(dòng)作結(jié)果。本實(shí)用新型可廣泛用于FCL裝置保護(hù)系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.ー種FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是 所述的仿真裝置由第一至第六比較模塊,ー個(gè)邏輯“或”模塊、ー個(gè)邏輯“與”模塊和線路電流監(jiān)視告警軟壓板開關(guān)構(gòu)成;其中, 所述第一至第三比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接; 所述第四至第六比較模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的線路電流信號(hào)依次對(duì)應(yīng)連接; 第一至第三比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警低定值”信號(hào)連接; 第四至第六比較模塊的第二輸入端與“線路電流告警高定值”信號(hào)連接;第一至第六比較模塊的輸出端,與邏輯“或”模塊的八個(gè)輸入端分別依次對(duì)應(yīng)連接; 邏輯“或”模塊的輸出端,與邏輯“與”模塊的輸入端連接; 邏輯“與”模塊的輸出端,輸出線路電流監(jiān)視告警邏輯動(dòng)作結(jié)果。
2.按照權(quán)利要求I所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的第一至第六比較模塊為電流比較電路。
3.按照權(quán)利要求2所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的第一至第三比較模塊包括電流比較電路和反相電路;所述的第四至第六比較模塊包括電流比較電路。
4.按照權(quán)利要求I所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的邏輯“或”模塊是“或”門電路。
5.按照權(quán)利要求I所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的邏輯“與”模塊是“與”門電路。
6.按照權(quán)利要求I所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由分立電子元件構(gòu)成的模塊電路。
7.按照權(quán)利要求I所述的FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,其特征是所述的第一至第六比較模塊、邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由集成電路器件構(gòu)成的模塊電路。
專利摘要一種FCL線路電流監(jiān)視告警仿真裝置,屬測(cè)試領(lǐng)域。其所述的仿真裝置由第一至第六比較模塊,一個(gè)邏輯“或”模塊、一個(gè)邏輯“與”模塊和線路電流監(jiān)視告警軟壓板開關(guān)構(gòu)成??蓪?shí)時(shí)、真實(shí)地模擬、反映FCL裝置的線路電流監(jiān)視告警保護(hù)動(dòng)作情況,為其測(cè)量控制保護(hù)系統(tǒng)提供相應(yīng)保護(hù)邏輯的啟動(dòng)判別邏輯或觸發(fā)判據(jù)并可仿真其動(dòng)作結(jié)果,在真實(shí)環(huán)境或虛擬環(huán)境中均可方便地實(shí)現(xiàn),具有跨平臺(tái)、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)和良好的再現(xiàn)性??蓮V泛用于FCL裝置保護(hù)系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202649291SQ20122013443
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者楊增輝, 張旭航, 馮煜堯, 崔勇, 方陳 申請(qǐng)人:上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司
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