專(zhuān)利名稱(chēng)：一種過(guò)流保護(hù)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)仿真研究的過(guò)流保護(hù)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(zhuān)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(zhuān)利號(hào):ZL201210532559.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)有涉及過(guò)流保護(hù)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)的過(guò)流保護(hù)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過(guò)流保護(hù)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)的過(guò)流保護(hù)狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的過(guò)流保護(hù)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)裝置的過(guò)流保護(hù)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:一種過(guò)流保護(hù)仿真裝置，連接在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的直流系統(tǒng)保護(hù)單元中，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]所述的過(guò)流保護(hù)仿真裝置包括第一極值選擇器，第二極值選擇器，第三斯密特觸發(fā)器，第四斯密特觸發(fā)器，第四至第七定時(shí)器和第二或門(mén)；換流器D電流信號(hào)端和換流器Y電流信號(hào)端，通過(guò)第一極值選擇器連接到第二極值選擇器的一個(gè)輸入端，中性線電流信號(hào)端連接到第二極值選擇器的另一個(gè)輸入端；第二極值選擇器的輸出端連接到最大電流信號(hào)端；最大電流信號(hào)端依次通過(guò)第四定時(shí)器和第六定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端通過(guò)第五定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第二或門(mén)的輸出端通過(guò)第七定時(shí)器，連接到第一過(guò)流保護(hù)信號(hào)端。本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于還包括第一斯密特觸發(fā)器，第二斯密特觸發(fā)器，第一至第三定時(shí)器和第一或門(mén)；最大電流信號(hào)端通過(guò)第一定時(shí)器，連接到第一或門(mén)的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端通過(guò)第二定時(shí)器，連接到第一或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén)的輸出端通過(guò)第三定時(shí)器，連接到第二過(guò)流保護(hù)信號(hào)端。本實(shí)用新型的有益效果是:1.本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置可真實(shí)地模擬、反映直流控制保護(hù)裝置的過(guò)流保護(hù)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)用新型的過(guò)流保護(hù)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)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置的電路原理圖。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。3011-第一極值選擇器，3012-第二極值選擇器，3021 3027-第一至第七定時(shí)器，3031 3034-第一至第四斯密特觸發(fā)器，3041-第一或門(mén)，3042-第二或門(mén)，IDNC_PU-中性線電流信號(hào)端，IVD_MAX_換流器D電流信號(hào)端，IVY_MAX-換流器Y電流信號(hào)端，⑶RRMAX-最大電流信號(hào)端，0C_TRIP1-第一過(guò)流保護(hù)信號(hào)端，0C_TRIP2-第二過(guò)流保護(hù)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)用新型的過(guò)流保護(hù)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)的直流系統(tǒng)保護(hù)單元300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)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置是直流控制保護(hù)系統(tǒng)的直流系統(tǒng)保護(hù)單元300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。如圖2所示，本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置包括第一極值選擇器3011，第二極值選擇器3012，第三斯密特觸發(fā)器3033，第四斯密特觸發(fā)器3034，第四至第七定時(shí)器3024 3027和第二或門(mén)3042 ；換流器D電流信號(hào)端IVD_MAX和換流器Y電流信號(hào)端IVY_MAX，通過(guò)第一極值選擇器3011連接到第二極值選擇器3012的一個(gè)輸入端，中性線電流信號(hào)端IDNC_PU連接到第二極值選擇器3012的另一個(gè)輸入端；第二極值選擇器3012的輸出端連接到最大電流信號(hào)端 CURRMAX ； 最大電流信號(hào)端⑶RRMAX依次通過(guò)第四定時(shí)器3024和第六定時(shí)器3026，連接到第二或門(mén)3042的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端⑶RRMAX通過(guò)第五定時(shí)器3025，連接到第二或門(mén)3042的另一個(gè)輸入端；第二或門(mén)3042的輸出端通過(guò)第七定時(shí)器3027，連接到第一過(guò)流保護(hù)信號(hào)端0C_TRIP1。如圖2所示，本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)仿真裝置還包括第一斯密特觸發(fā)器3031，第二斯密特觸發(fā)器3032，第一至第三定時(shí)器3021 3023和第一或門(mén)3041 ;最大電流信號(hào)端⑶RRMAX通過(guò)第一定時(shí)器3021，連接到第一或門(mén)3041的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端⑶RRMAX通過(guò)第二定時(shí)器3022，連接到第一或門(mén)3041的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén)3041的輸出端通過(guò)第三定時(shí)器3023，連接到第二過(guò)流保護(hù)信號(hào)端0C_TRIP2。過(guò)流保護(hù)的判據(jù):過(guò)流保護(hù)計(jì)算出ID = max (IVY, IVD, IDNE)，當(dāng)ID大于保護(hù)定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。ID > 1.508ID_N0M,延時(shí) Ils 跳閘；ID > 1.625ID_N0M,延時(shí) 6s 跳閘；ID > 2.51D_N0M,延時(shí) 75ms 跳閘；ID > 3.5ID_N0M,延時(shí) 60ms 跳閘。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1.一種過(guò)流保護(hù)仿真裝置，連接在直流控制保護(hù)系統(tǒng)的直流系統(tǒng)保護(hù)單元中，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: 所述的過(guò)流保護(hù)仿真裝置包括第一極值選擇器，第二極值選擇器，第三斯密特觸發(fā)器，第四斯密特觸發(fā)器，第四至第七定時(shí)器和第二或門(mén)； 換流器D電流信號(hào)端和換流器Y電流信號(hào)端，通過(guò)第一極值選擇器連接到第二極值選擇器的一個(gè)輸入端，中性線電流信號(hào)端連接到第二極值選擇器的另一個(gè)輸入端；第二極值選擇器的輸出端連接到最大電流信號(hào)端； 最大電流信號(hào)端依次通過(guò)第四定時(shí)器和第六定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端通過(guò)第五定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第二或門(mén)的輸出端通過(guò)第七定時(shí)器，連接到第一過(guò)流保護(hù)信號(hào)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)仿真裝置，其特征在于還包括第一斯密特觸發(fā)器，第二斯密特觸發(fā)器，第一至第三定時(shí)器和第一或門(mén)；最大電流信號(hào)端通過(guò)第一定時(shí)器，連接到第一或門(mén)的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端通過(guò)第二定時(shí)器，連接到第一或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第一或門(mén) 的輸出端通過(guò)第三定時(shí)器，連接到第二過(guò)流保護(hù)信號(hào)端。
專(zhuān)利摘要一種過(guò)流保護(hù)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)仿真研究的過(guò)流保護(hù)仿真測(cè)試裝置，換流器D電流信號(hào)端和換流器Y電流信號(hào)端，通過(guò)第一極值選擇器連接到第二極值選擇器；中性線電流信號(hào)端連接到第二極值選擇器；第二極值選擇器的輸出端連接到最大電流信號(hào)端；最大電流信號(hào)端依次通過(guò)第四定時(shí)器和第六定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的一個(gè)輸入端；最大電流信號(hào)端通過(guò)第五定時(shí)器，連接到第二或門(mén)的另一個(gè)輸入端；第二或門(mén)的輸出端通過(guò)第七定時(shí)器，連接到第一過(guò)流保護(hù)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)H02H3/08GK203133504SQ20132015345
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