專利名稱：一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真測試裝置。
背景技術：
電力需求的不斷增長導致了輸電系統向長距離、大容量和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。隨著各電網區(qū)域內的特高壓交流輸電工程和高壓直流輸電工程的建設項目不斷增加，用電量集中區(qū)域的電網呈現出明顯的多直流饋入的特高壓交直流混聯受端電網特征，電網結構緊密，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故障后，易引發(fā)包含高壓直流在內的多條直流同時換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復過程又將對交流系統產生較大沖擊，如果各直流系統的恢復策略配合不當，則還有可能導致多條直流同時發(fā)生連續(xù)的換相失敗，甚至引發(fā)直流閉鎖。多回直流同時發(fā)生雙極閉鎖，大量潮流大范圍轉移或將引發(fā)系統穩(wěn)定問題。這種交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的安全運行帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，在高壓直流輸電工程的研究或設計階段，必須對交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的穩(wěn)定性進行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結果，對研究或設計的結果進行驗證，對系統的穩(wěn)定性進行評估。中國實用新型專利“一種多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型”(實用新型專利號:ZL201210532559.X授權公告號:CN102945004A)公開了多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型，其包括多個并聯的等值超高壓直流輸電系統，所述超高壓直流輸電系統包括一次系統實時數字仿真模型和二次系統實時數字仿真模型；所述一次系統實時數字仿真模型包括換流站和直流輸電線路，所述換流站設置在直流輸電線路的兩端；所述二次系統實時數字仿真模型包括換流站控制系統和保護系統，所述換流站控制系統和保護系統與換流站連接，用于控制和保護換流站的運行。通過換流站控制系統和保護系統對換流站運行的控制和保護，避免交流系統故障后易引發(fā)多回直流同時故障和多·回直流故障及其恢復過程對交流系統產生的沖擊。但是，該仿真模型沒有涉及整流器最小觸發(fā)角限幅器的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護系統的整流器最小觸發(fā)角限幅器運行狀態(tài)。

實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護系統的整流器最小觸發(fā)角限幅器狀態(tài)，為直流控制保護裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器研究或設計提供相應的仿真結果，解決為直流控制保護裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器研究或設計提供驗證平臺的技術問題。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于:[0007]所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件，第一算術運算元件，斯密特觸發(fā)器，比較器，第二反相器，第二或門，與門，第二慣性元件，第二算術運算元件，第四定時器，第五定時器，第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊；最小交流電壓信號通過所述的第一慣性元件和第一算術運算元件，連接到所述斯密特觸發(fā)器的輸入端，所述斯密特觸發(fā)器的輸出端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到第二或門的一個輸入端；指令停止信號通過第四定時器連接到第二或門的另一個輸入端；最大交流電壓信號通過所述的第二慣性元件和第二算術運算元件，連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端，連接到所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸入端，所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到所述第二或門的第三個輸入端；所述第二或門的輸出端，連接到所述與門的一個輸入端，延遲信號通過所述的第二反相器，連接到所述與門的另一個輸入端；所述與門的輸出端，構成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊是兩塊電路結構相同的觸發(fā)信號形成模塊；所述的觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；所述第一反相器和第一定時器的輸入端，并聯連接構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一反相器的輸出端，通過所述的第二定時器，連接到所述SR觸發(fā)器的S輸入端；所述第一定時器的輸出端，連接到所述第一或門的一個輸入端；所述第一或門的輸出端，連接到所述SR觸發(fā)器的R輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，通過所述第三定時器，連接到所述第一或門的另一個輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一種更好的技術方案，其特征在于所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器；所述第六定時器的輸入端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的第二定時器輸出端，與所述SR觸發(fā)器的S輸入端并聯連接；所述第六定時器的輸出端，構成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端。本實用新型·的有益效果是:1.本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的整流器最小觸發(fā)角限幅器運行狀態(tài)，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果；2.本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置具有跨平臺仿真測試的優(yōu)點，既可以在真實環(huán)境以實際元件實現，又可以在虛擬環(huán)境中以計算機軟件來實現；

圖1是用于直流控制保護系統的仿真裝置的原理框圖；圖2是本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的電路原理圖。以上圖中各部件的標號:100-高壓直流輸電設備，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、電流電壓基準值計算裝置，220-換流器觸發(fā)角控制裝置，230-觸發(fā)脈沖產生裝置，240-換流變分接頭控制裝置，250-極功率控制裝置，260-過負荷控制裝置，270-無功功率控制裝置，300-直流系統保護單元，900-運行控制工作站。2201-第一觸發(fā)信號形成模塊，2202-第二觸發(fā)信號形成模塊，2211 2216-第一至第六定時器，2221-第一慣性元件，2222-第二慣性元件，2231-第一算術運算元件，2232-第二算術運算元件，2233-比較器，2241-斯密特觸發(fā)器，2242-SR觸發(fā)器，2251-第一反相器，2252-第二反相器，2253-第一或門，2254-第二或門，2255-與門，AC_FAULT-交流故障信號端，ORD_DOWN-指令停止信號，RAML_Ctrl_RAML控制信號端，RETARD-延遲信號，UAC_MIN_H-最小交流電壓信號，UAC_MAX_H-最大交流電壓信號。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術方案，
以下結合附圖和實施例進行進一步詳細描述。圖2展示了本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的一個實施例，連接在直流控制保護系統的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真。本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置是直流控制保護系統的換流器觸發(fā)角控制裝置220的基本功能單元之一。高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真裝置如圖1所示。如圖2所示，本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件2221，第一算術運算元件2231，斯密特觸發(fā)器2241，比較器2233，第二反相器2252，第二或門2254，與門2255，第二慣性元件2222，第二算術運算元件2232，第四定時器2214，第五定時器2215,第一觸發(fā) 信號形成模塊2201和第二觸發(fā)信號形成模塊2202 ；最小交流電壓信號UAC_MIN_H通過第一慣性元件2221和第一算術運算元件2231，連接到斯密特觸發(fā)器2241的輸入端，斯密特觸發(fā)器2241的輸出端，連接到第一觸發(fā)信號形成模塊2201的輸入端；第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端2201,連接到第二或門2254的一個輸入端；指令停止信號0RD_D0WN通過第四定時器2214連接到第二或門2254的另一個輸入端；最大交流電壓信號UAC_MAX_H通過第二慣性元件2222和第二算術運算元件2232，連接到比較器2233的輸入端，比較器2233的輸出端，連接到第二觸發(fā)信號形成模塊2202的輸入端，第二觸發(fā)信號形成模塊2202的輸出端，連接到第二或門2254的第三個輸入端；第二或門2254的輸出端，連接到與門2255的一個輸入端，延遲信號RETARD通過第二反相器2252，連接到與門2255的另一個輸入端；與門2255的輸出端，構成本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端RAML_Ctrl，。其中，RAML是整流器最小觸發(fā)角限幅器的縮寫。根據圖2所示的本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的實施例，第一觸發(fā)信號形成模塊2201與第二觸發(fā)信號形成模塊2202電路結構相同；兩塊觸發(fā)信號形成模塊的電路結構，如圖2中的虛線框內部的第一觸發(fā)信號形成模塊2201所示，包括第一反相器2251，第一至第三定時器2211 2213，第一或門2253和SR觸發(fā)器2242 ;第一反相器2251和第一定時器2211的輸入端,并聯連接構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；第一反相器2251的輸出端，通過第二定時器2212，連接到SR觸發(fā)器2242的S輸入端；第一定時器2211的輸出端，連接到第一或門2253的一個輸入端；第一或門2253的輸出端，連接到SR觸發(fā)器2242的R輸入端；SR觸發(fā)器2242的Q輸出端，通過第三定時器2213，連接到第一或門2253的另一個輸入端；SR觸發(fā)器2242的Q輸出端,構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。在圖2所示的實施例中，本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器2216 ;第六定時器2216的輸入端,連接到第一觸發(fā)信號形成模塊2201的第二定時器2212輸出端，與SR觸發(fā)器2242的S輸入端并聯連接；第六定時器2216的輸出端，構成本實用新型的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端AC_FAULT。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術方案，而并非用作為對本實用新型的限定，任何基于本實用新型的實質精神對以上所述實施例所作的變·化、變型，都將落在本實用新型的權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流器觸發(fā)角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于:所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置包括第一慣性元件，第一算術運算元件，斯密特觸發(fā)器，比較器，第二反相器，第二或門，與門，第二慣性元件，第二算術運算元件，第四定時器，第五定時器，第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊；最小交流電壓信號通過所述的第一慣性元件和第一算術運算元件，連接到所述斯密特觸發(fā)器的輸入端，所述斯密特觸發(fā)器的輸出端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到第二或門的一個輸入端；指令停止信號通過第四定時器連接到第二或門的另一個輸入端；最大交流電壓信號通過所述的第二慣性元件和第二算術運算元件，連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端，連接到所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸入端，所述第二觸發(fā)信號形成模塊的輸出端，連接到所述第二或門的第三個輸入端；所述第二或門的輸出端，連接到所述與門的一個輸入端，延遲信號通過所述的第二反相器，連接到所述與門的另一個輸入端；所 述與門的輸出端，構成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的RAML控制信號端。
2.根據權利要求1所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其特征在于所述的第一觸發(fā)信號形成模塊和第二觸發(fā)信號形成模塊是兩塊電路結構相同的觸發(fā)信號形成模塊，所述的觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；所述第一反相器和第一定時器的輸入端，并聯連接構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸入端；所述第一反相器的輸出端，通過所述的第二定時器，連接到所述SR觸發(fā)器的S輸入端；所述第一定時器的輸出端，連接到所述第一或門的一個輸入端；所述第一或門的輸出端，連接到所述SR觸發(fā)器的R輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，通過所述第三定時器，連接到所述第一或門的另一個輸入端；所述SR觸發(fā)器的Q輸出端，構成所述觸發(fā)信號形成模塊的輸出端。
3.根據權利要求2所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，其特征在于所述的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置還包括第六定時器；所述第六定時器的輸入端，連接到所述第一觸發(fā)信號形成模塊的第二定時器輸出端，與所述SR觸發(fā)器的S輸入端并聯連接；所述第六定時器的輸出端，構成所述整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置的交流故障信號端。
專利摘要一種整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真裝置，屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的整流器最小觸發(fā)角限幅器仿真測試裝置，第一慣性元件和第一算術運算元件連接到斯密特觸發(fā)器，斯密特觸發(fā)器的輸出端連接到第一觸發(fā)信號形成模塊；第二慣性元件和第二算術運算元件連接到比較器，比較器的輸出端連接到第二觸發(fā)信號形成模塊，通過第二或門連接到與門，觸發(fā)信號形成模塊包括第一反相器，第一至第三定時器，第一或門和SR觸發(fā)器；第一反相器通過第二定時器連接到所述SR觸發(fā)器。該裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的運行狀態(tài)，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果。
文檔編號G06F17/50GK203133859SQ201320150858
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者崔勇, 郭強 申請人:國家電網公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司