用于抑制交流暫時(shí)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 ]本發(fā)明涉及高壓直流輸電領(lǐng)域，具體涉及用于抑制交流暫時(shí)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(yùn)行期間，換流閥會(huì)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(bǔ)償設(shè)備，實(shí)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(huì)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(shí)約為ls，在此期間該極換流器因?yàn)橛|發(fā)角移相至90°，不會(huì)吸收無功，但是無功補(bǔ)償裝置只有在極閉鎖后才會(huì)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(shí)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(shí)0.5s)，過電壓保護(hù)會(huì)動(dòng)作，閉鎖直流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供用于抑制交流暫時(shí)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]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
用于抑制交流暫時(shí)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；
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(hào)；
調(diào)節(jié)電路，用于將電壓差值信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)；
選擇電路，用于決定是否選通控制信號(hào)。
[0005]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(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2以及第三運(yùn)算放大器U3，所述第一運(yùn)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(yùn)算放大器U3的反相輸入端，所述第二運(yùn)算放大器U2的輸出端同樣連接到第三運(yùn)算放大器U3的反相輸入端，第二運(yùn)算放大器U2和第三運(yùn)算放大器U3的同相輸入端均接地；
所述第一運(yùn)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(yùn)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(yùn)算放大器U3的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R6。
[0006]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(yùn)算放大器U4、第五運(yùn)算放大器U5、第六運(yùn)算放大器U6以及第七運(yùn)算放大器U7，所述第四運(yùn)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(yùn)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(yùn)算放大器U5的輸出端連接到第六運(yùn)算放大器U6的反相輸入端，第五運(yùn)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(yùn)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(yùn)算放大器U4和第六運(yùn)算放大器U6的輸出端均連接到第七運(yùn)算放大器U7的反相輸入端，第七運(yùn)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(yùn)算放大器U5、第六運(yùn)算放大器U6以及第七運(yùn)算放大器U7的同相輸入端均接地。
[0007]進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，還包括第八運(yùn)算放大器U8，所述第八運(yùn)算放大器U8的反相輸入端連接到第七運(yùn)算放大器U7的輸出端，第八運(yùn)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(yùn)算放大器U8的同相輸入端接地。
[0008]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(gè)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。
[0009]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(hào)為ADG333。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明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(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，將該控制信號(hào)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(dòng)電壓，并持續(xù)一定時(shí)間(IS左右)時(shí)，則選擇電路選通控制信號(hào)，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(dòng)。
【附圖說明】
[0011]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的比較電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的選擇電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實(shí)施例
[0013]如圖1所示，本發(fā)明所述的用于抑制交流暫時(shí)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；
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(hào)；
調(diào)節(jié)電路，用于將電壓差值信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)； 選擇電路，用于決定是否選通控制信號(hào)。
[0014]在本實(shí)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(gè)挑選出來，并與參考值比較，得到差值電壓信號(hào);然后差值電壓信號(hào)在調(diào)節(jié)電路的作用下，被轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)；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(hào)，若選通，則可通過該控制信號(hào)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(yùn)行。
[0015]如圖2所示，本實(shí)施例對比較電路做了如下設(shè)計(jì):比較電路包括第一選通器G1、第一運(yùn)算放大器Ul、第二運(yùn)算放大器U2以及第三運(yùn)算放大器U3，第一運(yùn)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(yùn)算放大器U3的反相輸入端，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端同樣連接到第三運(yùn)算放大器U3的反相輸入端，第二運(yùn)算放大器U2和第三運(yùn)算放大器U3的同相輸入端均接地，第一選通器Gl可選用ADG333。
[0016]本實(shí)施例在第一運(yùn)算放大器Ul的+VCC端與輸出端之間連接有電阻Rl，第二運(yùn)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(yùn)算放大器U3的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻R6。
[0017]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(hào)分別為信號(hào)SIG_A、信號(hào)SIG_B，信號(hào)SIG_A、信號(hào)SIG_B分別輸入到ADG333的兩個(gè)信號(hào)輸入端S1A、S1B，同時(shí)，信號(hào)SIG_A、信號(hào)SIG_B分別輸入到第一運(yùn)算放大器Ul的兩個(gè)輸入端，并在第一運(yùn)算放大器Ul完成比較，當(dāng)信號(hào)SIG_A的電壓值大于信號(hào)SIG_B的電壓值時(shí)，第一運(yùn)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(hào)SIG_A;當(dāng)信號(hào)SIG_A的電壓值小于信號(hào)SIG_B的電壓值時(shí)，第一運(yùn)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(hào)SIG_B;另一方面，ADG333的輸出端Dl輸出的信號(hào)與參考信號(hào)Uref作差，得到的差值電壓信號(hào)從第三運(yùn)算放大器U3輸出。
[0018]如圖3所示，本實(shí)施例對調(diào)節(jié)電路進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):調(diào)節(jié)電路包括第四運(yùn)算放大器U4、第五運(yùn)算放大器U5、第六運(yùn)算放大器U6以及第七運(yùn)算放大器U7，第四運(yùn)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(yùn)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(yùn)算放大器U5的輸出端連接到第六運(yùn)算放大器U6的反相輸入端，第五運(yùn)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(yùn)算放大器U6的輸出端與反相輸入端之間連接有電阻Rll，第四運(yùn)算放大器U4和第六運(yùn)算放