用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置，本發(fā)明針對直流輸電應用特點，采用了正相序數(shù)字濾波、電壓同步控制技術、步長可調(diào)節(jié)內(nèi)置硬件相位積分，實現(xiàn)對換流變壓器原邊電壓的實時準確測量，在控制系統(tǒng)內(nèi)部還原出與該電壓嚴格同步的參考波形，進而與觸發(fā)角比較生成高精度的換流閥觸發(fā)脈沖，達到精確控制閥導通時刻的目的。
【專利說明】用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及直流輸電控制保護系統(tǒng)中，如何提高觸發(fā)脈沖精度，特別是提高同步 參考電壓精度。

【背景技術】
[0002] 直流輸電控制保護系統(tǒng)的核心任務就是根據(jù)運行工況，計算出換流閥觸發(fā)角（α 角），該角度與換流變壓器原邊電壓相位比較，生成控制閥導通的觸發(fā)脈沖。在直流工程中， 要求觸發(fā)脈沖要非常精確。因此，如何得到高精度、實時的參考同步電壓，是提高觸發(fā)脈沖 精度的關鍵因素。
[0003] 以前的技術采用單相電壓同步技術。依據(jù)交流電壓過零點來判斷電壓相位的變 化，需要幾個電周期，同步速度較慢。對于頻率變化可能較快（在故障情況下）的直流應用 來說，難于滿足要求。特別是在兩相故障時，該測量方法容易產(chǎn)生錯誤，需要附加額外的矯 正手段。這樣生成時效性好、精度高的觸發(fā)脈沖的前提條件就難于保障。在建立內(nèi)部參考 電壓方面，以前的技術以軟件的方法模擬產(chǎn)生參考相位。由于計算資源的限制，處理周期不 可能很小，否則將加大處理器負荷。以625us計算周期為例，觸發(fā)脈沖的參考電壓的變化步 長為0. 01Γ?？紤]綜合誤差，最終觸發(fā)脈沖精度將不能滿足小于0.02°的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置，用以 解決現(xiàn)有電壓同步技術同步精度低的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0006] 用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置，對電網(wǎng)電壓依次進行正相序數(shù) 字濾波和同步控制，然后經(jīng)過硬件相位積分器，生成參考相位；所述正相序數(shù)字濾波過程對 三相交流電壓進行采樣和濾波處理，得到正相序分量作為同步電壓，生成實測電壓相位；所 述同步控制過程，以所述實測電壓相位與后續(xù)硬件積分器輸出的參考相位比較，進行比例 和積分調(diào)節(jié)，輸出硬件相位積分器的積分步長；所述硬件相位積分器為計數(shù)器，計數(shù)累加所 述積分步長，輸出參考相位。
[0007] 所述正相序數(shù)字濾波算法公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 用于提高觸發(fā)脈沖精度的同步參考電壓生成裝置，其特征在于，對電網(wǎng)電壓依次進 行正相序數(shù)字濾波和同步控制，然后經(jīng)過硬件相位積分器，生成參考相位； 所述正相序數(shù)字濾波過程對三相交流電壓進行采樣和濾波處理，得到正相序分量作為 同步電壓，生成實測電壓相位； 所述同步控制過程，以所述實測電壓相位與后續(xù)硬件積分器輸出的參考相位比較，進 行比例和積分調(diào)節(jié)，輸出硬件相位積分器的積分步長； 所述硬件相位積分器為計數(shù)器，計數(shù)累加所述積分步長，輸出參考相位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步參考電壓生成裝置，其特征在于，所述正相序數(shù)字濾波 算法公式如下
ya，b(k)為濾波器的輸出序列，xa，b(k-n)為η個抽頭的輸入序列，b(n)為濾波器系數(shù)，N為每周期采樣點數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步參考電壓生成裝置，其特征在于，所述電壓同步控制由 CPU內(nèi)軟件實現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步參考電壓生成裝置，其特征在于，所述硬件相位積分器 由FPGA構(gòu)建的一個32位計數(shù)器，以40MHz頻率工作。
【文檔編號】G05B19/042GK104460436SQ201410642882
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】李延龍, 吳述超, 李雪群, 張寶華, 王柏恒, 周紹元, 魏民權(quán), 周琦 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司