專利名稱：柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國大部分城鄉(xiāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)均采用交流電作為主要的供電電壓。由于近年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在負(fù)荷密度較大的城市中心區(qū)已經(jīng)暴露出供電能力不足、站點(diǎn)和線路走廊資源極為緊張等問題，而且在低負(fù)荷的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)出現(xiàn)電壓降落過大，用戶電壓質(zhì)量難以得到保障，供電距離受限等情況，因此，將配電網(wǎng)采取柔性直流輸配電網(wǎng)供電。又隨著電力電子器件和控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的半導(dǎo)體器件一絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)在低電壓系統(tǒng)的應(yīng)用，使得IGBT作為開關(guān)器件的電壓源換流器(Voltage-Sourced Converter, VSC),隨后在工業(yè)驅(qū)動(dòng)裝置上得到廣泛應(yīng)用，再經(jīng)過隨后的IGBT器件的電壓和容量多次升級(jí)后，使得采用絕緣柵雙極晶體管構(gòu)成的電壓源換流器在直流輸配電網(wǎng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在直流輸配電網(wǎng)應(yīng)用中換流器采用IGBT閥和兩電平(或多電平)三相機(jī)構(gòu)，并使用脈寬調(diào)制技術(shù)(Pulse Width Modulation，PWM)控制IGBT閥的開斷狀況，具備上述功能后使得由其構(gòu)成的直流配電網(wǎng)系統(tǒng)在許多方面不同于常規(guī)的直流輸配電，可以克服常規(guī)的直流輸配電中呈現(xiàn)的多類問題。這種新型的直流輸配電技術(shù)，簡稱為“柔性直流(High VoltageDirect Current Flexible, HVDC-Flexible)，，。柔性直流(HVDC-Flexible)是從常規(guī)直流輸配電技術(shù)發(fā)展而來，優(yōu)點(diǎn)均為其常規(guī)直流輸配電的優(yōu)點(diǎn)，例如:柔性直流輸配電線路相比于目前運(yùn)行中交流輸配電網(wǎng)線路要少一根導(dǎo)線，使其線路成·本低，損耗小，節(jié)約了輸配電線路大量走廊通道；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)較少故障率，一般采用電纜作為配電網(wǎng)系統(tǒng)通道，電纜的輸送容量大、損耗小、使用周期長、輸送距離不受限制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)采用電纜作為輸配電通道，一般在地下使用直埋技術(shù)，工程成本低、工期短，還減少對環(huán)境的影響；另外，柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定強(qiáng)；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)非同步系統(tǒng)的互聯(lián)；柔性直流可以向無源區(qū)供電，不存在換相失敗問題；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)所輸送的有功功率和無功功率可以快速獨(dú)立控制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)較好地分期建設(shè)、擴(kuò)展性好；事故后快速恢復(fù)供電和黑啟動(dòng)；可以向無源電網(wǎng)供電等等。但是目前的柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)均采用正、負(fù)直流母線來匯集電能，如果是設(shè)計(jì)環(huán)形或多端柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)，涉及的母線段較多。電網(wǎng)系統(tǒng)中常用測試儀檢測電網(wǎng)系統(tǒng)的各種故障，目前的測試儀結(jié)構(gòu)功能比較簡單，只能模擬簡單模型的電力系統(tǒng)故障現(xiàn)場，并且測試儀的模擬輸出通道固定，不能夠滿足模擬通道數(shù)量要求比較多的情況。因此，現(xiàn)有的測試儀難以對多個(gè)設(shè)備相繼故障的情況進(jìn)行同步模擬、測試。而在電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際工作時(shí)，相繼發(fā)生多個(gè)設(shè)備故障的情況并不少見，因此，現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)測試儀就無法模擬和測試多個(gè)設(shè)備相繼故障的情況，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際工作中遇到這樣的情況時(shí)，無法做出有效的控制處理，使電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作的安全性降低，顯然，柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)也不例外，如圖1所示，當(dāng)獨(dú)立dl或d2或d3或d4點(diǎn)故障時(shí)，目前的試驗(yàn)儀可以獨(dú)立進(jìn)行測試；如果dl、d2、d3、d4等多點(diǎn)同時(shí)故障時(shí)，目前的測試儀則沒法模擬和測試多個(gè)設(shè)備的故障信息，也就無法做出有效的控制和處理。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，包括:與總交換機(jī)單元連接，向所述總交換機(jī)發(fā)送控制指令，并從所述總交換機(jī)接收反饋數(shù)據(jù)的總控機(jī)單元；與所述總控制機(jī)單元連接，接收所述總控機(jī)單元的控制指令，將所述控制指令分發(fā)到各個(gè)直流模擬量開入開出單元的總交換機(jī)單元；與所述總交換機(jī)單元連接，接收所述總交換機(jī)單元分發(fā)的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)換為被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線模擬量，并接收對應(yīng)的被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線反饋的模擬量，將該反饋的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋至所述總交換機(jī)單元的多個(gè)直流模擬量開入開出單元。其中，所述多個(gè)直流模擬量開入開出單元分別與多段被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線段一一連接。其中，所述總控機(jī)單元包括:用于模擬柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障情況的故障模擬單元；與所述故障模 擬單元連接，用于輸出與故障模擬單元模擬出的故障對應(yīng)的指令輸出單元。其中，所述總交換機(jī)單元包括:用于接收來自所述指令輸出單元輸出的控制指令的指令接收單元；與所述指令接收單元連接，對所述指令接收單元接收到的控制指令解析成所述各個(gè)被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線能直接讀取的模擬量的指令解析單元；與所述指令解析單元連接，將所述指令解析單元解析出來的模擬量分發(fā)至各個(gè)直流模擬量開入開出單元的指令分發(fā)單元。實(shí)施本實(shí)用新型的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，可以模擬和測試柔性直流配電網(wǎng)的多個(gè)設(shè)備的故障信息，從而可以及時(shí)有效的控制和處理柔性直流配電網(wǎng)直流母線的相繼故障。

圖1為柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障的示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置進(jìn)行同步測試的流程圖。
具體實(shí)施方式
為此，為解決柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障測試?yán)щy問題，本實(shí)用新型提出一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置。如圖2所示，本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置包括以下幾部分:與總交換機(jī)單元連接，向所述總交換機(jī)發(fā)送控制指令，并從所述總交換機(jī)接收反饋數(shù)據(jù)的總控機(jī)單元10 ；與所述總控制機(jī)單元10連接，接收所述總控機(jī)單元的控制指令，將所述控制指令分發(fā)到各個(gè)直流模擬量開入開出單元的總交換機(jī)單元11 ；與所述總交換機(jī)單元11連接，接收所述總交換機(jī)單元11分發(fā)的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)換為被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線模擬量，并接收對應(yīng)的被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線反饋的模擬量，將該反饋的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋至所述總交換機(jī)單元的多個(gè)直流模擬量開入開出單元，如圖2所示的直流模擬量開入開出單元I——N。其中，所述多個(gè)直流模擬量開入開出單元分別與多段被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線段一一連接。柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置具體功能如下:總控機(jī)單 元10對總交換機(jī)單元11發(fā)送控制指令，并從總交換機(jī)單元11接收反饋數(shù)據(jù)；總交換機(jī)單元11接收總控機(jī)單元10輸出的控制指令，將控制指令分發(fā)到各個(gè)直流模擬量開入開出單元，并接收各個(gè)直流模擬量開入開出單元的反饋數(shù)據(jù)，然后將反饋數(shù)據(jù)匯總傳輸至總控機(jī)單元10 ;各個(gè)直流模擬量開入開出單元分別接收總交換機(jī)單元11分發(fā)的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的被測試故障的直流母線模擬量，并接收對應(yīng)的被測試故障的直流母線反饋模擬量，對反饋直流模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的反饋數(shù)據(jù)至總交換機(jī)單元11?？偪貦C(jī)單元10模擬柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障情況，輸出對應(yīng)的控制指令，總交換機(jī)單元11對控制指令進(jìn)行解析，分發(fā)對應(yīng)的控制指令至各個(gè)直流模擬量開入開出單元，最后輸出成各個(gè)被測試直流母線能夠直接讀取的模擬量，各個(gè)被測試直流母線根據(jù)直流模擬量進(jìn)行響應(yīng)操作，從而可以分別模擬各個(gè)被測試柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障的情況，提高柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作的安全性。圖3為本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示,所述總控機(jī)單元10包括:用于模擬柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障情況的故障模擬單元100 ；與所述故障模擬單元100連接，用于輸出與故障模擬單元模擬出的故障對應(yīng)的指令輸出單元101。所述總交換機(jī)單元11包括:用于接收來自所述指令輸出單元輸出的控制指令的指令接收單元110 ；[0040]與所述指令接收單元110連接,對所述指令接收單元110接收到的控制指令解析成所述各個(gè)被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線能直接讀取的模擬量的指令解析單元111 ;與所述指令解析單元111連接，將所述指令解析單元111解析出來的模擬量分發(fā)至各個(gè)直流模擬量開入開出單元的指令分發(fā)單元112。圖4為本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置進(jìn)行同步測試的流程圖。如圖4所示，當(dāng)用戶啟動(dòng)本實(shí)用新型提供的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置后，同步測試裝置開始自檢及進(jìn)行初始化工作；用戶選擇同步測試功能，選擇后，打開其中的用戶配置界面，配置測試儀輸出通道，準(zhǔn)備測試數(shù)據(jù)；用戶點(diǎn)擊開始后，同步測試裝置的軟件系統(tǒng)發(fā)送測試數(shù)據(jù)給測試儀，測試儀等待同步信號(hào)，當(dāng)測試儀收到同步信號(hào)，即開始同步送出用戶所需的故障量。實(shí)施本實(shí)用新型的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，可以模擬和測試柔性直流配電網(wǎng)的多個(gè)設(shè)備的故障信息，從而可以及時(shí)有效的控制和處理柔性直流配電網(wǎng)直流母線的相繼故障。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型`權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，其特征在于，包括: 與總交換機(jī)單元連接，向所述總交換機(jī)發(fā)送控制指令，并從所述總交換機(jī)接收反饋數(shù)據(jù)的總控機(jī)單元； 與所述總控制機(jī)單元連接，接收所述總控機(jī)單元的控制指令，將所述控制指令分發(fā)到各個(gè)直流模擬量開入開出單元的總交換機(jī)單元； 與所述總交換機(jī)單元連接，接收所述總交換機(jī)單元分發(fā)的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)換為被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線模擬量，并接收對應(yīng)的被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線反饋的模擬量，將該反饋的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋至所述總交換機(jī)單元的多個(gè)直流模擬量開入開出單元。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，其特征在于，所述多個(gè)直流模擬量開入開出單元分別與多段被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線段連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，其特征在于，所述總控機(jī)單元包括: 用于模擬柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障情況的故障模擬單元； 與所述故障模擬單元連接，用于輸出與故障模擬單元模擬出的故障對應(yīng)的指令輸出單J Li ο
4.如權(quán)利要求3所述的一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，其特征在于，所述總交換機(jī)單元包括: 用于接收來自所述指令輸 出單元輸出的控制指令的指令接收單元； 與所述指令接收單元連接，對所述指令接收單元接收到的控制指令解析成所述各個(gè)被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線能直接讀取的模擬量的指令解析單元； 與所述指令解析單元連接，將所述指令解析單元解析出來的模擬量分發(fā)至各個(gè)直流模擬量開入開出單元的指令分發(fā)單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種柔性直流配電網(wǎng)直流母線相繼故障同步測試裝置，包括與總交換機(jī)單元連接，向總交換機(jī)發(fā)送控制指令，并接收反饋數(shù)據(jù)的總控機(jī)單元；接收總控機(jī)單元的控制指令，將控制指令分發(fā)到各個(gè)直流模擬量開入開出單元的總交換機(jī)單元；與總交換機(jī)單元連接，接收總交換機(jī)單元分發(fā)的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)換為被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線模擬量，并接收對應(yīng)的被測試故障的柔性直流配電網(wǎng)直流母線反饋的模擬量，將該反饋的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后反饋至總交換機(jī)單元的多個(gè)直流模擬量開入開出單元。本實(shí)用新型可以模擬和測試柔性直流配電網(wǎng)的多個(gè)設(shè)備的故障信息，從而可以及時(shí)有效的控制和處理柔性直流配電網(wǎng)直流母線的相繼故障。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203149057SQ20132013697
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者王世祥, 詹勤輝, 嚴(yán)玉婷, 楊興, 余鵬 申請人:深圳供電局有限公司