一種熄弧角啟動控制仿真裝置制造方法及圖紙

一種熄弧角啟動控制仿真裝置，屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的熄弧角啟動控制仿真測試裝置，包括第一速率限制器，第一和第二算術運算元件，第一斯密特觸發器，第一和第二定時器，第一和第二反相器，與門，或門和SR觸發器；第一速率限制器通過第一和第二算術運算元件，連接到第一斯密特觸發器；通過第一定時器連接到與門，與門連接到SR觸發器的S輸入端；第一斯密特觸發器通過第二反相器和第二定時器，連接到或門，或門連接到SR觸發器的R輸入端。該裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的運行狀態，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的熄弧角啟動控制仿真測試裝置。
技術介紹
電力需求的不斷增長導致了輸電系統向長距離、大容量和高穩定性的方向發展。隨著各電網區域內的特高壓交流輸電工程和高壓直流輸電工程的建設項目不斷增加，用電量集中區域的電網呈現出明顯的多直流饋入的特高壓交直流混聯受端電網特征，電網結構緊密，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故障后，易引發包含高壓直流在內的多條直流同時換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復過程又將對交流系統產生較大沖擊，如果各直流系統的恢復策略配合不當，則還有可能導致多條直流同時發生連續的換相失敗，甚至引發直流閉鎖。多回直流同時發生雙極閉鎖，大量潮流大范圍轉移或將引發系統穩定問題。這種交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的安全運行帶來巨大挑戰。因此，在高壓直流輸電工程的研究或設計階段，必須對交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的穩定性進行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結果，對研究或設計的結果進行驗證，對系統的穩定性進行評估。中國技術專利“一種多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型”(技術專利號:ZL201210532559.X授權公告號:CN102945004A)公開了多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型，其包括多個并聯的等值超高壓直流輸電系統，所述超高壓直流輸電系統包括一次系統實時數字仿真模型和二次系統實時數字仿真模型；所述一次系統實時數字仿真模型包括換流站和直流輸電線路，所述換流站設置在直流輸電線路的兩端；所述二次系統實時數字仿真模型包括換流站控制系統和保護系統，所述換流站控制系統和保護系統與換流站連接，用于控制和保護換流站的運行。通過換流站控制系統和保護系統對換流站運行的控制和保護，避免交流系統故障后易引發多回直流同時故障和多·回直流故障及其恢復過程對交流系統產生的沖擊。但是，該仿真模型沒有涉及熄弧角啟動控制的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護系統的熄弧角啟動控制運行狀態。
技術實現思路
本技術的目的是要提供一種熄弧角啟動控制仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護系統的熄弧角啟動控制狀態，為直流控制保護裝置的熄弧角啟動控制研究或設計提供相應的仿真結果，解決為直流控制保護裝置的熄弧角啟動控制研究或設計提供驗證平臺的技術問題。本技術解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種熄弧角啟動控制仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流器觸發角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于:所述的熄弧角啟動控制仿真裝置包括第一速率限制器，第一算術運算元件，第二算術運算元件，第一斯密特觸發器，第一定時器，第二定時器，第一反相器，第二反相器，與門，或門和SR觸發器；所述第一速率限制器的輸入端，連接到電壓角度參考值計算值；所述第一速率限制器的輸出端，依次通過第一算術運算元件和第二算術運算元件，連接到第一斯密特觸發器的輸入端；第一斯密特觸發器的輸出端，通過第一定時器連接到與門的一個輸入端，整流狀態信號通過第一反相器連接到與門的另一個輸入端，與門的輸出端連接到SR觸發器的S輸入端；第一斯密特觸發器的輸出端，依次通過第二反相器和第二定時器，連接到或門的一個輸入端，整流狀態信號連接到或門的另一個輸入端，或門的輸出端連接到SR觸發器的R輸入端；SR觸發器的Q輸出端，構成所述熄弧角啟動控制仿真裝置的控制信號輸出端。本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的熄弧角啟動控制仿真裝置還包括第二速率限制器，第三至第五算術運算元件和第二斯密特觸發器；所述第二速率限制器的輸入端，連接到電壓角度參考值計算值；所述第二速率限制器的輸出端，通過第四算術運算元件連接到第五算術運算元件的反相輸入端；直流電壓信號通過第三算術運算元件，連接到第二算術運算元件的反相輸入端和第五算術運算元件的同相輸入端；第五算術運算元件的輸出端，通過第二斯密特觸發器，連接到或門的第三個輸入端。本技術的有益效果是:1.本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的熄弧角啟動控制運行狀態，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果；2.本實用 新型的熄弧角啟動控制仿真裝置具有跨平臺仿真測試的優點，既可以在真實環境以實際元件實現，又可以在虛擬環境中以計算機軟件來實現；附圖說明圖1是用于直流控制保護系統的仿真裝置的原理框圖；圖2是本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置的電路原理圖。以上圖中各部件的標號:100-高壓直流輸電設備，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、電流電壓基準值計算裝置，220-換流器觸發角控制裝置，230-觸發脈沖產生裝置，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-直流系統保護單元，900-運行控制工作站。2211-第一速率限制器，2212-第二速率限制器，2221 2225-第一至第五算術運算元件，2231-第一斯密特觸發器，2232-第二斯密特觸發器，2233-SR觸發器，2241-第一定時器，2242-第二定時器，2251-第一反相器，2252-第二反相器，2253-與門，2254-或門，UD_VARC-電壓角度參考值計算值，RECT-整流狀態信號，UD_L0W_1-控制信號輸出端。具體實施方式為了能更好地理解本技術的上述技術方案，以下結合附圖和實施例進行進一步詳細描述。圖2展示了本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置的一個實施例，連接在直流控制保護系統的換流器觸發角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真。本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置是直流控制保護系統的換流器觸發角控制裝置220的基本功能單元之一。高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真裝置如圖1所示。如圖2所示，本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置包括第一速率限制器2211，第一算術運算元件2221，第二算術運算元件2222，第一斯密特觸發器2231，第一定時器2241，第二定時器2242，第一反相器2251，第二反相器2252，與門2253，或門2254和SR觸發器2233 ；第一速率限制器2211的輸入端，連接到電壓角度參考值計算值；第一速率限制器2211的輸出端，依次通過第一算術運算元件2221和第二算術運算元件2222，連接到第一斯密特觸發器2231的輸入端；第一斯密特觸發器2231的輸出端，通過第一定時器2241連接到與門2253的一個輸入端，整流狀態信號通過第一反相器2251連接到與門2253的另一個輸入端，與門2253的輸出端連接到SR觸發器2233的S輸入端。第一斯密特觸發器2231的輸出端，依次通過第二反相器2252和第二定時器2242，連接到或門2254的一個輸入端，整流狀態信號連接到或門2254的另一個輸入端，或門2254的輸出端連接到SR觸發器2233的R輸入端；SR觸發器2233的Q輸出端，構成本技術的熄弧角啟動控制仿真裝置的控制信號輸出端UD_L0W_I。根據圖2所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熄弧角啟動控制仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流器觸發角控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于：所述的熄弧角啟動控制仿真裝置包括第一速率限制器，第一算術運算元件，第二算術運算元件，第一斯密特觸發器，第一定時器，第二定時器，第一反相器，第二反相器，與門，或門和SR觸發器；所述第一速率限制器的輸入端，連接到電壓角度參考值計算值；所述第一速率限制器的輸出端，依次通過第一算術運算元件和第二算術運算元件，連接到第一斯密特觸發器的輸入端；第一斯密特觸發器的輸出端，通過第一定時器連接到與門的一個輸入端，整流狀態信號通過第一反相器連接到與門的另一個輸入端，與門的輸出端連接到SR觸發器的S輸入端；第一斯密特觸發器的輸出端，依次通過第二反相器和第二定時器，連接到或門的一個輸入端，整流狀態信號連接到或門的另一個輸入端，或門的輸出端連接到SR觸發器的R輸入端；SR觸發器的Q輸出端，構成所述熄弧角啟動控制仿真裝置的控制信號輸出端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔勇，郭強，
申請(專利權)人：國家電網公司，上海市電力公司，華東電力試驗研究院有限公司，
類型：實用新型
國別省市：