一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，包括：仿真系统、转接板和控制保护机箱，仿真系统用于根据UPFC的运行环境生成UPFC的仿真运行参数；转接板用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将仿真运行参数进行协议转换后发送至控制保护机箱；控制保护机箱用于接收协议转换后的仿真运行参数，根据混合UPFC控制保护算法对仿真运行参数进行计算，生成命令信号；转接板接收命令信号发送至仿真系统；仿真系统用于执行命令信号，产生仿真运行数据，并根据仿真运行数据生成测试结果。通过实施本实用新型专利技术，排除了其他非核心元件故障的可能，适用于混合UPFC控制保护装置实验室样机及工程装置前期的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置
本技术涉及电力电子装置的控制保护测试
，具体涉及一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置。
技术介绍
统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController，UPFC)综合了柔性交流输电(FlexibleAlternativeCurrentTransmissionSystems，FACTS)元件的多种灵活控制手段，具备电压调节、串联补偿和移相等众多能力，可以同时且快速的独立控制输电线路中有功功率和无功功率，是迄今为止通用性最好的FACTS装置。UPFC作为柔性交流输电技术的集大成者，代表着未来电力电子技术的发展方向，是构建智能电网的重要技术手段，具有广泛的应用价值。但传统UPFC随着电压等级、装置容量的提高，装置体积、成本增加较多。由此混合UPFC应运而生，混合UPFC采用固定补偿与动态调节相结合的方式，实现了低成本提升补偿容量、减少占地的目的。由于混合UPFC中既有有源补偿又有无源补偿，既有动态调节又有固定补偿，因此其控制保护算法更为复杂。若采用传统的对完整控制保护装置的测试方法，无法在工程用控制装置未搭建完成时对控制保护算法进行测试，无法及时跟踪反馈控制保护算法的反复修改，并且需要花费大量精力排除控制保护装置中非控保核心算法元件的故障。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，以解决现有技术中针对混合UPFC控制保护装置中的控制保护算法没有合适的测试系统的技术问题。r>本技术提出的技术方案如下：本技术实施例提供一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，该测试装置，包括：仿真系统、转接板及控制保护机箱，所述转接板连接所述仿真系统，用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将所述仿真运行参数进行协议转换后输出；所述控制保护机箱连接所述转接板，接收协议转换后的仿真运行参数，根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成命令信号；所述转接板接收所述命令信号发送至所述仿真系统；所述仿真系统用于执行所述命令信号，产生仿真运行数据，并根据所述仿真运行数据生成测试结果。可选地，所述控制保护机箱包括：控制机箱和保护机箱，所述控制机箱根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成控制命令信号，所述控制命令信号包括调制波命令；所述保护机箱根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成保护命令信号，所述保护命令信号包括解闭锁换流阀命令和开关动作命令。可选地，所述控制机箱包括：第一同步信号板、第一数据接收板及第一CPU控制板，所述第一同步信号板包括第一FPGA芯片，用于生成同步信号并发送至所述保护机箱和转接板；所述第一数据接收板包括第二FPGA芯片，用于接收所述仿真运行参数中的互感器采集量，并发送至所述CPU控制板；所述第一CPU控制板包括第一DSP芯片和第三FPGA芯片，所述第三FPGA芯片接收所述仿真运行参数中的开关位置数据发送至所述第一DSP芯片，所述第一DSP芯片根据所述互感器采集量生成所述控制命令信号发送至所述第三FPGA芯片，所述第三FPGA芯片将所述控制命令信号输出。可选地，所述保护机箱包括：第二同步信号板、第二数据接收板及第二CPU控制板，所述第二同步信号板包括第四FPGA芯片，用于接收所述同步信号，根据所述同步信号控制所述第二数据接收板及第二CPU控制板与第一数据接收板及第一CPU控制板同步接收数据；所述第二数据接收板包括第五FPGA芯片，用于接收所述仿真运行参数中的互感器采集量，并发送至所述第二CPU控制板；所述第二CPU控制板包括第二DSP芯片和第六FPGA芯片，所述第六FPGA芯片接收所述互感器采集量及所述仿真运行参数中的开关位置数据发送至第二DSP芯片，所述第二DSP芯片根据所述互感器采集量和所述开关位置数据生成所述保护命令信号发送至所述第六FPGA芯片，所述第六FPGA芯片将所述保护命令信号输出。可选地，所述转接板包括：第一转接板和第二转接板，所述第一转接板包括第七FPGA芯片，所述第一转接板的一端连接所述仿真系统，另一端连接所述控制机箱，所述第一转接板用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将所述参数进行格式转换后发送至所述控制机箱，并接收所述控制命令信号发送至所述仿真系统；所述第二转接板包括第八FPGA芯片，所述第二转接板的一端连接所述仿真系统，另一端连接所述保护机箱，所述第二转接板用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将所述仿真运行参数进行格式转换后发送至所述保护机箱，并接收所述保护命令信号发送至所述仿真系统。可选地，该混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置还包括：监控装置，所述控制机箱还包括第一通讯管理板，所述保护机箱还包括第二通讯管理板，所述监控装置分别连接所述第一通讯管理板与所述第二通讯管理板，用于分别向所述控制机箱和所述保护机箱下发命令和监视控保装置状态。可选地，所述仿真系统包括：包含换流阀的混合UPFC主电路、阀控及混合UPFC的系统运行环境。可选地，仿真系统、转接板和控制保护机箱通过光纤连接。可选地，所述第一FPGA芯片、第二FPGA芯片、第三FPGA芯片、第四FPGA芯片、第五FPGA芯片、第六FPGA芯片、第七FPGA芯片、第八FPGA芯片为Kintex7型号的芯片，所述第一DSP芯片和第二DSP芯片为DSP6713型号的芯片。本技术技术方案，具有如下优点：本技术实施例提供的混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，通过设置仿真系统模拟混合UPFC的运行环境，控制保护机箱获取仿真系统模拟得到的仿真运行参数，并根据混合UPFC控制保护算法计算得到命令信号，仿真系统根据该命令信号可以调试混合UPFC的运行过程，得到调试后的仿真运行参数，通过对调试后的仿真运行参数进行测试可以对混合UPFC控制保护算法进行验证。因此，本技术实施例提供的混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置可以实现对混合UPFC控制保护算法的便捷测试，同时，该测试装置通过仿真系统、转接板和控制保护机箱即可实现对混合UPFC控制保护算法的测试，结构简单，排除了其他非核心元件故障的可能，适用于混合UPFC控制保护装置实验室样机及工程装置前期的测试。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置的结构框图；图2为本技术另一实施例中混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置的结构框图。附图标记：1、仿真系统；2、控制保护机箱；21、控制机箱；22、保护机箱；211、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，其特征在于，包括：仿真系统、转接板及控制保护机箱，/n所述转接板连接所述仿真系统，用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将所述仿真运行参数进行协议转换后输出；/n所述控制保护机箱连接所述转接板，接收协议转换后的仿真运行参数，根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成命令信号；/n所述转接板接收所述命令信号发送至所述仿真系统；/n所述仿真系统用于执行所述命令信号，产生仿真运行数据，并根据所述仿真运行数据生成测试结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，其特征在于，包括：仿真系统、转接板及控制保护机箱，
所述转接板连接所述仿真系统，用于接收仿真系统仿真得到的仿真运行参数，将所述仿真运行参数进行协议转换后输出；
所述控制保护机箱连接所述转接板，接收协议转换后的仿真运行参数，根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成命令信号；
所述转接板接收所述命令信号发送至所述仿真系统；
所述仿真系统用于执行所述命令信号，产生仿真运行数据，并根据所述仿真运行数据生成测试结果。


2.根据权利要求1所述的混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，其特征在于，所述控制保护机箱包括：控制机箱和保护机箱，
所述控制机箱根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成控制命令信号，所述控制命令信号包括调制波命令；
所述保护机箱根据混合UPFC控制保护算法对协议转换后的仿真运行参数进行计算，生成保护命令信号，所述保护命令信号包括解闭锁换流阀命令和开关动作命令。


3.根据权利要求2所述的混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，其特征在于，所述控制机箱包括：第一同步信号板、第一数据接收板及第一CPU控制板，
所述第一同步信号板包括第一FPGA芯片，用于生成同步信号并发送至所述保护机箱和转接板；
所述第一数据接收板包括第二FPGA芯片，用于接收所述仿真运行参数中的互感器采集量，并发送至所述第一CPU控制板；
所述第一CPU控制板包括第一DSP芯片和第三FPGA芯片，所述第三FPGA芯片接收所述仿真运行参数中的开关位置数据发送至所述第一DSP芯片，所述第一DSP芯片根据所述互感器采集量生成所述控制命令信号发送至所述第三FPGA芯片，所述第三FPGA芯片将所述控制命令信号输出。


4.根据权利要求3所述的混合UPFC控制保护算法的硬件在环测试装置，其特征在于，所述保护机箱包括：第二同步信号板、第二数据接收板及第二CPU控制板，
所述第二同步信号板包括第四FPGA芯片，用于接收所述同步信号，根据所述同步信号控制所述第二数据接收板及第二CPU控制板与第一数据接收板及第一CPU控制板同步接收数据；
所述第二数据接收板包括第五FPGA芯片，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明媛，陈国富，袁佩娥，谢伟，时志雄，华斌，高小庆，林俊，潘征宇，赵斌，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：北京;11