用于抑制交流暫時過電壓的特高壓直流輸電無功控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高壓直流輸電領(lǐng)域，具體涉及用于抑制交流暫時過電壓的特高壓直流輸電無功控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]特高壓直流工程運行期間，換流閥會消耗大量的無功，為了防止這些無功對電網(wǎng)產(chǎn)生影響，換流站內(nèi)裝設(shè)了大量的無功補償設(shè)備，實現(xiàn)無功自平衡。而當(dāng)單極線路出現(xiàn)故障后，直流控制保護(hù)的邏輯是將該極換流閥的觸發(fā)角α移相至90°，但會有三次重啟功能，只有重啟不成功才將線路故障判定為永久性故障，從而閉鎖該極。因此從直流線路出現(xiàn)故障到閉鎖該極耗時約為ls，在此期間該極換流器因為觸發(fā)角移相至90°，不會吸收無功，但是無功補償裝置只有在極閉鎖后才會切除，因此導(dǎo)致直流近區(qū)交流系統(tǒng)出現(xiàn)容性無功過剩，從而出現(xiàn)過電壓。當(dāng)該過電壓的幅值和持續(xù)時間超過了過電壓保護(hù)的整定值(一般為1.2倍額定電壓，延時0.5s)，過電壓保護(hù)會動作，閉鎖直流。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供用于抑制交流暫時過電壓的特高壓直流輸電無功控制裝置，解決直流近區(qū)由于直流單極線路故障，導(dǎo)致交流系統(tǒng)容性無功過剩而出現(xiàn)過電壓的問題。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]用于抑制交流暫時過電壓的特高壓直流輸電無功控制裝置，包括依次連接的比較電路、調(diào)節(jié)電路以及選擇電路；
[0006]比較電路，用于比較特高壓直流輸電整流側(cè)和逆變側(cè)的交流母線電壓，選擇兩者之中的最大值與參考電壓作差并形成電壓差值信號；
[0007]調(diào)節(jié)電路，用于將電壓差值信號轉(zhuǎn)化為控制信號；
[0008]選擇電路，用于決定是否選通控制信號。
[0009]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述比較電路包括第一選通器G1、第一運算放大器U1、第二運算放大器U2以及第三運算放大器U3，所述第一運算放大器Ul的輸出端連接到第一選通器Gl的選通端INl，第一選通器Gl的輸出端Dl連接到第三運算放大器U3的反相輸入端，所述第二運算放大器U2的輸出端同樣連接到第三運算放大器U3的反相輸入端，第二運算放大器U2和第三運算放大器U3的同相輸入端均接地；
[0010]所述第一運算放大器Ul的+VCC端與輸出端之間連接有電阻R1，所述第二運算放大器U2的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R4，所述第三運算放大器U3的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R6。
[0011 ]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述調(diào)節(jié)電路包括第四運算放大器U4、第五運算放大器U5、第六運算放大器U6以及第七運算放大器U7，所述第四運算放大器U4的反相輸入端與輸出端之間連接有電阻R7，第四運算放大器U4的反相輸入端與接地端之間連接有電阻R8，所述第五運算放大器U5的輸出端連接到第六運算放大器U6的反相輸入端，第五運算放大器U5的輸出端與反相輸入端之間連接有電容Cl，第六運算放大器U6的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻Rll，所述第四運算放大器U4和第六運算放大器U6的輸出端均連接到第七運算放大器U7的反相輸入端，第七運算放大器U7的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R14，第五運算放大器U5、第六運算放大器U6以及第七運算放大器U7的同相輸入端均接地。
[0012]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，還包括第八運算放大器U8，所述第八運算放大器U8的反相輸入端連接到第七運算放大器U7的輸出端，第八運算放大器U8的反相輸入端與輸出端之間連接有電阻Rl 6，第八運算放大器U8的同相輸入端接地。
[0013]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述選擇電路包括第二選通器G4、非門電路G2和與門電路G3，所述非門電路G2的輸出端連接到與門電路G3的其中一個輸入端，所述與門電路G3的輸出端連接到第二選通器G4的選通端INl。
[0014]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述第一選通器Gl和第二選通器G4的型號為ADG333。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
[0016]本實用新型通過采用比較電路對特高壓直流輸電整流側(cè)和逆變側(cè)的電壓值進(jìn)行比較，將更大的電壓值輸出并與參考值比較，形成電壓差值，然后通過調(diào)節(jié)電路將電壓差值信號轉(zhuǎn)化為控制信號，將該控制信號輸入到選擇電路中，當(dāng)遇到線路故障導(dǎo)致外送功率受阻，或者換流站交流母線電壓有效值超過啟動電壓，并持續(xù)一定時間(Is左右)時，則選擇電路選通控制信號，改變特高壓直流輸電系統(tǒng)的關(guān)斷角，增加整流側(cè)和逆變側(cè)的無功消耗，平衡容性無功，抑制過電壓，避免出現(xiàn)過電壓保護(hù)誤動。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0018]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本實用新型的比較電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖4為本實用新型的選擇電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。
實施例
[0023]如圖1所示，本實用新型所述的用于抑制交流暫時過電壓的特高壓直流輸電無功控制裝置，包括依次連接的比較電路、調(diào)節(jié)電路以及選擇電路；
[0024]比較電路，用于比較特高壓直流輸電整流側(cè)和逆變側(cè)的交流母線電壓，選擇兩者之中的最大值與參考電壓作差并形成電壓差值信號；
[0025]調(diào)節(jié)電路，用于將電壓差值信號轉(zhuǎn)化為控制信號；
[0026]選擇電路，用于決定是否選通控制信號。
[0027]在本實施例中，通過比較電路，將特高壓直流輸電整流側(cè)和逆變側(cè)中交流母線電壓值更大的一個挑選出來，并與參考值比較，得到差值電壓信號;然后差值電壓信號在調(diào)節(jié)電路的作用下，被轉(zhuǎn)化成控制信號；最后在選擇電路的作用下，根據(jù)線路故障，決定是否選通控制信號，若選通，則可通過該控制信號來使特高壓直流控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出指令，改變特高壓直流輸電系統(tǒng)的關(guān)斷角，增加整流側(cè)和逆變側(cè)的無功消耗，避免出現(xiàn)過電壓，若不選通，則特高壓直流輸電系統(tǒng)按原狀態(tài)運行。
[0028]如圖2所示，本實施例對比較電路做了如下設(shè)計:比較電路包括第一選通器G1、第一運算放大器Ul、第二運算放大器U2以及第三運算放大器U3，第一運算放大器Ul的輸出端連接到第一選通器Gl的選通端INl，第一選通器Gl的輸出端Dl連接到第三運算放大器U3的反相輸入端，第二運算放大器U2的輸出端同樣連接到第三運算放大器U3的反相輸入端，第二運算放大器U2和第三運算放大器U3的同相輸入端均接地，第一選通器Gl可選用ADG333。
[0029]本實施例在第一運算放大器Ul的+VCC端與輸出端之間連接有電阻Rl，第二運算放大器U2的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R4，第三運算放大器U3的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R6。
[0030]比較輸出的原理如下:首先，定義特高壓直流輸電整流側(cè)和逆變側(cè)中交流母線電壓信號分別為信號SIG_A、信號SIG_B，信號SIG_A、信號SIG_B分別輸入到ADG333的兩個信號輸入端S1A、S1B，同時，信號SIG_A、信號SIG_B分別輸入到第一運算放大器Ul的兩個輸入端，并在第一運算放大器Ul完成比較，當(dāng)信號SIG_A的電壓值大于信號SIG_B的電壓值時，第一運算放大器Ul輸出高電平至ADG333的選通端INI，ADG333的輸出端Dl輸出信號SIG_A;當(dāng)信號SIG_A的電壓值小于信號SIG_B的電壓值時，第一運算放大器Ul輸出低電平至ADG333的選通端IN1，ADG333的輸出端Dl輸出信號SIG_B;另一方面，ADG333的輸出端Dl輸出的信號與參考信號Uref作差，得到的差值電壓信號從第三運算放大器U3輸出。
[0031]如圖3所示，本實施例對調(diào)節(jié)電路進(jìn)行了如下設(shè)計:調(diào)節(jié)電路包括第四運算放大器U4、第五運算放大器U5、第六運算放大器U6以及第七運算放大器U7，第四運算放大器U4的反相輸入端與輸出端之間連接有電阻R7，第四運算放大器U4的反相輸入端與接地端之間連接有電阻R8，第五運算放大器U5的輸出端連接到第六運算放大器U6的反相輸入端，第五運算放大器U5的輸出端與反相輸入端之間連接有電容Cl，第六運算放大器U6的輸出端