專利名稱：一種濾波器投切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(cè)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)仿真研究的分接頭位置仿真測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
電力需求的不斷增長(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。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(guò)程又將對(duì)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(wèn)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(lái)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(duì)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(duì)研究或設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。中國(guó)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(hào):ZL201210532759.X授權(quán)公告號(hào):CN102945004A)公開(kāi)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(guò)換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)對(duì)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(guò)程對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。但是，該仿真模型沒(méi)有涉及分接頭位置·的仿真，無(wú)法真實(shí)地模擬高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的分接頭位置運(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濾波器投切控制仿真裝置，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)的分接頭位置狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的分接頭位置研究或設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果，解決為直流控制保護(hù)裝置的分接頭位置研究或設(shè)計(jì)提供驗(yàn)證平臺(tái)的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種濾波器投切控制仿真裝置，連接在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的無(wú)功功率控制裝置中，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]所述的濾波器投切控制仿真裝置包括第一比較器，第二比較器，第一至第三或門(mén)，第一定時(shí)器，第一至第三反相器，第一邊沿檢測(cè)元件，第一與門(mén)，第二與門(mén)和雙向計(jì)數(shù)器；濾波器投切量信號(hào)通過(guò)第一比較器，連接到第一或門(mén)的一個(gè)輸入端，通過(guò)第二比較器，連接到第一或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén)的輸出端，連接到第一定時(shí)器的輸入端；第一定時(shí)器的輸出端，通過(guò)第一反相器連接到第一與門(mén)的第一輸入端，并且通過(guò)第三反相器連接到第二與門(mén)的第一輸入端；解鎖信號(hào)端依次通過(guò)第一邊沿檢測(cè)元件和第二反相器，連接到第一與門(mén)的第二輸入端，并且連接到第二與門(mén)的第二輸入端；濾波器電壓上升信號(hào)端和濾波器無(wú)功上升信號(hào)端，通過(guò)第二或門(mén)連接到第一與門(mén)的第三輸入端；濾波器電壓下降信號(hào)端和濾波器無(wú)功下降信號(hào)端，通過(guò)第三或門(mén)連接到第二與門(mén)的第三輸入端；第一與門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的加法計(jì)數(shù)輸入端；第二與門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的減法計(jì)數(shù)輸入端；雙向計(jì)數(shù)器的輸出端，構(gòu)成本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的輸出信號(hào)端。本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的濾波器投切控制仿真裝置還包括濾波器極限值控制模塊和第四或門(mén)；第二與門(mén)的輸出端，連接到第四或門(mén)的一個(gè)輸入端，第四或門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的減法計(jì)數(shù)輸入端；所述的濾波器極限值控制模塊包括第三比較器，第四比較器，第五或門(mén)，第二定時(shí)器，第四至第六反相器，第二邊沿檢測(cè)元件，第三與門(mén)，第四與門(mén)和第六或門(mén)；濾波器投切量信號(hào)通過(guò)第三比較器，連接到第五比較器的一個(gè)輸入端，通過(guò)第四比較器，連接到第五比較器的另一個(gè)輸入端；第五比較器的輸出端，連接到第二定時(shí)器的輸入端；第二定時(shí)器的輸出端，通過(guò)第四反相器連接到第三與門(mén)的第一輸入端，并且通過(guò)第六反相器連接到第四與門(mén)的第一輸入端；解鎖信號(hào)端依次通過(guò)第二邊沿檢測(cè)元件和第五反相器，連接到第三與門(mén)的第二輸入端，并且連接到第四 與門(mén)的第二輸入端；濾波器UMax信號(hào)端連接到第三與門(mén)的第三輸入端；濾波器QMax信號(hào)端連接到第四與門(mén)的第三輸入端；第三與門(mén)的輸出端和第四與門(mén)的輸出端，分別連接到第六或門(mén)的一個(gè)輸入端；第六或門(mén)的輸出端，連接到第四或門(mén)的另一個(gè)輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是:1.本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置可真實(shí)地模擬、反映直流控制保護(hù)裝置的分接頭位置運(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)用新型的濾波器投切控制仿真裝置具有跨平臺(tái)仿真測(cè)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(lái)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)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的主電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的Umax/Qmax控制模塊原理圖。以上圖中各部件的標(biāo)號(hào):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(guò)負(fù)荷控制裝置，270-無(wú)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。2711 2714-第一至第四比較器，2721 2726-第一至第六或門(mén)，2731-第一定時(shí)器，2732-第二定時(shí)器，2733-第一邊沿檢測(cè)元件，2734-第二邊沿檢測(cè)元件，2741 2746-第一至第六反相器，2751 2754-第一至第四與門(mén)，2761-雙向計(jì)數(shù)器，INC_F_U-濾波器電壓上升信號(hào)端，INC_F_Q-濾波器無(wú)功上升信號(hào)端，DEC_F_U-濾波器電壓下降信號(hào)端，DEC_F_Q-濾波器無(wú)功下降信號(hào)端，DEC_F_UM-濾波器UMax信號(hào)端，DEC_F_QM-濾波器QMax信號(hào)端，DEC_F_OM_濾波器極限值控制模塊的輸出端，SUM_FILT_濾波器投切量信號(hào)，PlDB-解鎖信號(hào)端。
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)用新型的濾波器投切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)的無(wú)功功率控制裝置270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)用新型的濾波器投切控制仿真裝置是直流控制保護(hù)系統(tǒng)的無(wú)功功率控制裝置270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。無(wú)功功率控制裝置270是直流輸電控制系統(tǒng)中對(duì)換流站無(wú)功功率進(jìn)行控制的環(huán)節(jié)，它通過(guò)調(diào)整換流站裝設(shè)的交流濾波器投切裝置110，控制無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入容量或改變換流器吸收的無(wú)功功率，將換流站與交流系統(tǒng)交換的無(wú)功功率控制在規(guī)定的范圍內(nèi)(無(wú)功功率控制方式，例如，QMax控制)，或?qū)Q流站交流母線電壓控制在規(guī)定的范圍內(nèi)(交流電壓控制方式，例如，UMax控制)。如圖2所示，本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置包括第一比較器2711，第二比較器2712，第一至第三或門(mén)2721 2723，第一定時(shí)器2731，第一至第三反相器2741 2743，第一邊沿檢測(cè)元件2733，第一與門(mén)2751，第二與門(mén)2752和雙向計(jì)數(shù)器2761 ；
·[0023]濾波器投切量信號(hào)SUM_FILT通過(guò)第一比較器2711，連接到第一或門(mén)2721的一個(gè)輸入端，通過(guò)第二比較器2712，連接到第一或門(mén)2721的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén)2721的輸出端，連接到第一定時(shí)器2731的輸入端；第一定時(shí)器2731的輸出端,通過(guò)第一反相器2741連接到第一與門(mén)2751的第一輸入端，并且通過(guò)第三反相器2743連接到第二與門(mén)2752的第一輸入端；解鎖信號(hào)端PlDB依次通過(guò)第一邊沿檢測(cè)元件2733和第二反相器2742，連接到第一與門(mén)2751的第二輸入端，并且連接到第二與門(mén)2752的第二輸入端；濾波器電壓上升信號(hào)端INC_F_U和濾波器無(wú)功上升信號(hào)端INC_F_Q，通過(guò)第二或門(mén)2722連接到第一與門(mén)2751的第三輸入端；濾波器電壓下降信號(hào)端DEC_F_U和濾波器無(wú)功下降信號(hào)端DEC_F_Q，通過(guò)第三或門(mén)2723連接到第二與門(mén)2752的第三輸入端；第一與門(mén)2751的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器2761的加法計(jì)數(shù)輸入端；第二與門(mén)2752的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器2761的減法計(jì)數(shù)輸入端；雙向計(jì)數(shù)器2761的輸出端，構(gòu)成本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的輸出信號(hào)端。根據(jù)圖2所示的實(shí)施例，本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置還包括濾波器極限值控制模塊和第四或門(mén)2724 ;第二與門(mén)2752的輸出端，連接到第四或門(mén)2724的一個(gè)輸入端，第四或門(mén)2724的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器2761的減法計(jì)數(shù)輸入端；所述的濾波器極限值控制模塊如圖3所示，包括第三比較器2713，第四比較器2714，第五或門(mén)2725，第二定時(shí)器2732，第四至第六反相器2744 2746，第二邊沿檢測(cè)元件2734，第三與門(mén)2753，第四與門(mén)2754和第六或門(mén)2726 ;濾波器投切量信號(hào)SUM_FILT通過(guò)第三比較器2713，連接到第五比較器2725的一個(gè)輸入端,通過(guò)第四比較器2714,連接到第五比較器2725的另一個(gè)輸入端；第五比較器2725的輸出端，連接到第二定時(shí)器2732的輸入端；第二定時(shí)器2732的輸出端，通過(guò)第四反相器2744連接到第三與門(mén)2753的第一輸入端，并且通過(guò)第六反相器2746連接到第四與門(mén)2754的第一輸入端；解鎖信號(hào)端PlDB依次通過(guò)第二邊沿檢測(cè)元件2734和第五反相器2745，連接到第三與門(mén)2753的第二輸入端，并且連接到第四與門(mén)2754的第二輸入端；濾波器UMax信號(hào)端DEC_F_UM連接到第三與門(mén)2753的第三輸入端；濾波器QMax信號(hào)端DEC_F_QM連接到第四與門(mén)2754的第三輸入端；第三與門(mén)2753的輸出端和第四與門(mén)2754的輸出端，分別連接到第六或門(mén)2726的一個(gè)輸入端；第六或門(mén)2726的輸出端,作為濾波器極限值控制模塊的輸出端DEC_F_OM，連接到第四或門(mén)2724的另一個(gè)輸入端。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對(duì)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(duì)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1.一種濾波器投切控制仿真裝置，連接在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的無(wú)功功率控制裝置中，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: 所述的濾波器投切控制仿真裝置包括第一比較器，第二比較器，第一至第三或門(mén)，第一定時(shí)器，第一至第三反相器，第一邊沿檢測(cè)元件，第一與門(mén)，第二與門(mén)和雙向計(jì)數(shù)器； 濾波器投切量信號(hào)通過(guò)第一比較器，連接到第一或門(mén)的一個(gè)輸入端，通過(guò)第二比較器，連接到第一或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén)的輸出端，連接到第一定時(shí)器的輸入端； 第一定時(shí)器的輸出端，通過(guò)第一反相器連接到第一與門(mén)的第一輸入端，并且通過(guò)第三反相器連接到第二與門(mén)的第一輸入端；解鎖信號(hào)端依次通過(guò)第一邊沿檢測(cè)元件和第二反相器，連接到第一與門(mén)的第二輸入端，并且連接到第二與門(mén)的第二輸入端；濾波器電壓上升信號(hào)端和濾波器無(wú)功上升信號(hào)端，通過(guò)第二或門(mén)連接到第一與門(mén)的第三輸入端；濾波器電壓下降信號(hào)端和濾波器無(wú)功下降信號(hào)端，通過(guò)第三或門(mén)連接到第二與門(mén)的第三輸入端； 第一與門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的加法計(jì)數(shù)輸入端；第二與門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的減法計(jì)數(shù)輸入端；雙向計(jì)數(shù)器的輸出端，構(gòu)成本實(shí)用新型的濾波器投切控制仿真裝置的輸出信號(hào)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器投切控制仿真裝置，其特征在于所述的濾波器投切控制仿真裝置還包括濾波器極限值控制模塊和第四或門(mén)；第二與門(mén)的輸出端，連接到第四或門(mén)的一個(gè)輸入端，第四或門(mén)的輸出端，連接到雙向計(jì)數(shù)器的減法計(jì)數(shù)輸入端；所述的濾波器極限值控制模塊包括第三比較器，第四比較器，第五或門(mén)，第二定時(shí)器，第四至第六反相器，第二邊沿檢測(cè)元件，第三與門(mén)，第四與門(mén)和第六或門(mén)；濾波器投切量信號(hào)通過(guò)第三比較器，連接到第五比較器的一個(gè)輸入端，通過(guò)第四比較器，連接到第五比較器的另一個(gè)輸入端；第五比較器的輸出端，連接到第二定時(shí)器的輸入端；第二定時(shí)器的輸出端，通過(guò)第四反相器連接到第三與門(mén)的第一輸入端，并且通過(guò)第六反相器連接到第四與門(mén)的第一輸入端；解鎖信號(hào)端依次通過(guò)第二邊沿檢測(cè)元件和第五反相器，連接到第三與門(mén)的第二輸入端，并且連接到第四與門(mén)的第二輸入端；濾波器UMax信號(hào)端連接到第三與門(mén)的第三輸入端；濾波器QMax信號(hào)端連接到第四與門(mén)的第·三輸入端；第三與門(mén)的輸出端和第四與門(mén)的輸出端，分別連接到第六或門(mén)的一個(gè)輸入端；第六或門(mén)的輸出端，連接到第四或門(mén)的另一個(gè)輸入端。
專利摘要一種濾波器投切控制仿真裝置，屬于電氣測(cè)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)仿真研究的測(cè)試裝置，濾波器投切量信號(hào)通過(guò)第一比較器和第二比較器連接到第一或門(mén)；第一或門(mén)的輸出端連接到第一定時(shí)器；第一定時(shí)器的輸出端，通過(guò)第一反相器連接到第一與門(mén)，通過(guò)第三反相器連接到第二與門(mén)；解鎖信號(hào)端通過(guò)第一邊沿檢測(cè)元件和第二反相器，連接到第一與門(mén)和第二與門(mén)；第一與門(mén)和第二與門(mén)的輸出端，分別連接到雙向計(jì)數(shù)器的加法計(jì)數(shù)輸入端和減法計(jì)數(shù)輸入端；雙向計(jì)數(shù)器的輸出端構(gòu)成該仿真裝置的輸出信號(hào)端。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(hào)G05B17/02GK203133507SQ20132015511
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:國(guó)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