專利名稱：一種分接頭位置仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)仿真研究的分接頭位置仿真測試裝置。
背景技術(shù)：
電力需求的不斷增長導(dǎo)致了輸電系統(tǒng)向長距離、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)的多條直流同時換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復(fù)過程又將對交流系統(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(zhuǎn)移或?qū)⒁l(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定問題。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)的安全運行帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，在高壓直流輸電工程的研究或設(shè)計階段，必須對交直流系統(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)定性進行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結(jié)果，對研究或設(shè)計的結(jié)果進行驗證，對系統(tǒng)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(tǒng)實時數(shù)字仿真模型”(實用新型專利號:ZL201210532559.X授權(quán)公告號:CN102945004A)公開了多饋入直流輸電系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型，其包括多個并聯(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)實時數(shù)字仿真模型和二次系統(tǒng)實時數(shù)字仿真模型；所述一次系統(tǒng)實時數(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)實時數(shù)字仿真模型包括換流站控制系統(tǒng)和保護系統(tǒng)，所述換流站控制系統(tǒng)和保護系統(tǒng)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(tǒng)和保護系統(tǒng)對換流站運行的控制和保護，避免交流系統(tǒng)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(fù)過程對交流系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。但是，該仿真模型沒有涉及分接頭位置的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護系統(tǒng)的分接頭位置運行狀態(tài)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種分接頭位置仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護系統(tǒng)的分接頭位置狀態(tài)，為直流控制保護裝置的分接頭位置研究或設(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果，解決為直流控制保護裝置的分接頭位置研究或設(shè)計提供驗證平臺的技術(shù)問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種分接頭位置仿真裝置，設(shè)置在直流控制保護系統(tǒng)的換流變分接頭控制裝置中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)的仿真，其特征在于:[0007]所述的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊，第一反相器，第二反相器，第一與門，第二與門和雙向計數(shù)器；分接頭信號端通過所述的分接頭信號形成模塊，連接到所述第一反相器和第二反相器的輸入端；所述第一反相器的輸出端，連接到所述第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到所述第一與門的另一個輸入端；所述第二反相器的輸出端，連接到所述第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到所述第二與門的另一個輸入端；所述第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到所述雙向計數(shù)器的加法計數(shù)輸入端和減法計數(shù)輸入端，所述雙向計數(shù)器的輸出端，構(gòu)成所述分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端。本實用新型的分接頭位置仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的分接頭信號形成模塊包括第一延遲元件，第二延遲元件，第一比較器，第二比較器，或門和定時器；分接頭信號端依次通過所述的第一延遲元件和第一比較器，連接到所述或門的一個輸入端；分接頭信號端依次通過所述的第二延遲元件和第二比較器，連接到所述或門的另一個輸入端，所述或門的輸出端連接到所述定時器的輸入端；所述定時器的輸出端，構(gòu)成所述分接頭信號形成模塊的輸出端，連接到所述的第一反相器和第二反相器。本實用新型的有益效果是:1.本實用新型的分接頭位置仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的分接頭位置運行狀態(tài)，為直流控制保護裝置的研究或設(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果；2.本實用新型的分接頭位置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(xiàn)，又可以在虛擬環(huán)境中以計算機軟件來實現(xiàn)；

圖1是用于直流控制保護系統(tǒng)的仿真裝置的原理框圖；圖2是本實用新型的分接頭位置仿真裝置的電路原理圖。以上圖中各部件的標(biāo)號: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-過負荷控制裝置，270-無功功率控制裝置，300-直流系統(tǒng)保護單元，900-運行控制工作站。2410-分接頭信號形成模塊，2411-第一延遲元件，2412-第二延遲元件，2413-定時器，2421-第一比較器，2422-第二比較器，2431-或門，2432-第一反相器，2433-第二反相器，2434-第一與門，2435-第二與門，2441-雙向計數(shù)器，DEC_TC_分接頭下降信號端，INC_TC-分接頭上升信號端，TAPSl-分接頭信號端。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)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分接頭位置仿真裝置的一個實施例，連接在直流控制保護系統(tǒng)的換流變分接頭控制裝置240中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)的仿真。本實用新型的分接頭位 置仿真裝置是直流控制保護系統(tǒng)的換流變分接頭控制裝置240的基本功能單元之一。高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)的仿真裝置如圖1所示。換流變壓器分接頭控制裝置240是直流輸電控制系統(tǒng)中用于自動調(diào)整換流變壓器120有載調(diào)壓分接頭位置的一個環(huán)節(jié)，其目的是為了維持整流器的觸發(fā)角或逆變側(cè)的關(guān)斷角(熄弧角)在指定的范圍內(nèi)，或者維持直流電壓或換流變壓器閥側(cè)繞組空載電壓在指定的范圍內(nèi)。如圖2所示，本實用新型的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊2410，第一反相器2432，第二反相器2433，第一與門2434，第二與門2435和雙向計數(shù)器2441 ；分接頭信號端TAPSl通過分接頭信號形成模塊2410，連接到第一反相器2432和第二反相器2433的輸入端；第一反相器2432的輸出端,連接到第一與門2434的一個輸入端；分接頭上升信號端INC_TC連接到第一與門2434的另一個輸入端；第二反相器2433的輸出端，連接到第二與門2435的一個輸入端；分接頭下降信號端DEC_TC連接到第二與門2435的另一個輸入端；第一與門2434和第二與門2435的輸出端，分別連接到雙向計數(shù)器2441的加法計數(shù)輸入端和減法計數(shù)輸入端，雙向計數(shù)器2441的輸出端，構(gòu)成分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端TAPS I。根據(jù)圖2所示的本實用新型的分接頭位置仿真裝置的實施例，分接頭信號形成模塊2410如圖2中的虛線框區(qū)域所示，包括第一延遲元件2411，第二延遲元件2412，第一比較器2421，第二比較器2422，或門2431和定時器2413 ;分接頭信號端TAPSl依次通過第一延遲元件2411和第一比較器2421，連接到或門2431的一個輸入端；分接頭信號端TAPSl依次通過第二延遲元件2412和第二比較器2422，連接到或門2431的另一個輸入端，或門2431的輸出端連接到定時器2413的輸入端；定時器2413的輸出端，構(gòu)成分接頭信號形成模塊2410的輸出端，連接到第一反相器2432和第二反相器2433。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術(shù)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(zhì)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(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分接頭位置仿真裝置，設(shè)置在直流控制保護系統(tǒng)的換流變分接頭控制裝置中，用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)的仿真，其特征在于: 所述的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊，第一反相器，第二反相器，第一與門，第二與門和雙向計數(shù)器； 分接頭信號端通過所述的分接頭信號形成模塊，連接到所述第一反相器和第二反相器的輸入端；所述第一反相器的輸出端，連接到所述第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到所述第一與門的另一個輸入端；所述第二反相器的輸出端，連接到所述第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到所述第二與門的另一個輸入端； 所述第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到所述雙向計數(shù)器的加法計數(shù)輸入端和減法計數(shù)輸入端，所述雙向計數(shù)器的輸出端，構(gòu)成所述分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分接頭位置仿真裝置，其特征在于所述的分接頭信號形成模塊包括第一延遲元件，第二延遲元件，第一比較器，第二比較器，或門和定時器；分接頭信號端依次通過所述的第一延遲元件和第一比較器，連接到所述或門的一個輸入端；分接頭信號端依次通過所述的第二延遲元件和第二比較器，連接到所述或門的另一個輸入端，所述或門的輸出端連接到所述定時器的輸入端；所述定時器的輸出端，構(gòu)成所述分接頭信號形成 模塊的輸出端，連接到所述的第一反相器和第二反相器。
專利摘要一種分接頭位置仿真裝置，屬于電氣測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護系統(tǒng)仿真研究的測試裝置，分接頭信號端通過分接頭信號形成模塊連接到第一反相器和第二反相器；第一反相器的輸出端連接到第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到第一與門的另一個輸入端；第二反相器的輸出端連接到第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到第二與門的另一個輸入端；第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到雙向計數(shù)器的加法計數(shù)輸入端和減法計數(shù)輸入端，雙向計數(shù)器的輸出端構(gòu)成分接頭信號端。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(shè)計提供相應(yīng)的仿真結(jié)果。
文檔編號G05B17/02GK203133505SQ201320154779
公開日2013年8月14日 申請日期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 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司