本发明专利技术提供了一种提升高压直流换相失败预测动作速率的装置和方法，装置包括第一执行单元与第二执行单元，所述第一执行单元具有快速任务执行周期，所述第二执行单元具有慢速任务执行周期，所述快速任务执行周期小于慢速任务执行周期；所述第一执行单元包括交流同步电压输入及信号处理模块、换相失败预测模块、最小换相裕度控制模块以及脉冲信号生成处理模块；所述第二执行单元包括其他模拟量输入及信号处理模块、通讯接口信号处理模块、主控制器逻辑模块、主要逻辑处理模块及其它逻辑处理模块。本发明专利技术在有限处理器性能条件下，通过优化配置程序各个功能模块的执行周期，可最大提升高压直流换相失败预测动作速率，利于换相失败发生的应对。发生的应对。发生的应对。
【技术实现步骤摘要】
一种提升高压直流换相失败预测动作速率的装置和方法
[0001]本专利技术涉及特高压直流输电领域。
技术介绍
[0002]高压直流输电被广泛用于解决能源与用电负荷地理逆向分布的问题。目前，我国已建成数十条高压直流输电系统，将西部能源送往东部、中部等高用电负荷地区。高压直流输电使用晶闸管器件的电网换相换流器，当逆变侧交流系统发生扰动或故障，换流器存在换相失败的风险。换相失败将引起输送功率波动和交流系统稳定的问题。
[0003]换相失败预测控制策略为高压直流输电控制系统应对换相失败的一个主要控制策略。换相失败预测控制采集交流母线同步电压，满足一定的判据后，输出提前触发角度指令。其动作速率反应了控制系统对交流系统变化响应的快慢。决定动作速率主要有以下因素：
[0004](1)换相失败预测控制逻辑判据；
[0005](2)交流母线同步电压采样速率及上送速率；
[0006](3)换相失败预测控制逻辑执行速率；
[0007](4)处理器性能。
[0008]对于第(1)点，目前装置中所使用的为成熟逻辑判据。另外三点与装置硬件处理器性能有很大关系。特别的，在目前芯片短缺的大环境下，国产中高端芯片刚刚起步，国产芯片性能暂无法达到目前使用的高端进口芯片的性能指标。因此在有限处理器性能条件下，研究如何最大提升高压直流换相失败预测动作速率的方法和装置具有重要的意义。
技术实现思路
[0009]为解决上述问题，本专利技术提供了一种提升高压直流换相失败预测动作速率的装置和方法。/>[0010]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0011]一种提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，包括第一执行单元与第二执行单元，所述第一执行单元具有快速任务执行周期，所述第二执行单元具有慢速任务执行周期，所述快速任务执行周期小于慢速任务执行周期；
[0012]所述第一执行单元包括交流同步电压输入及信号处理模块、换相失败预测模块、最小换相裕度控制模块以及脉冲信号生成处理模块；
[0013]所述第二执行单元包括其他模拟量输入及信号处理模块、通讯接口信号处理模块、主控制器逻辑模块、主要逻辑处理模块及其他逻辑处理模块。
[0014]为本专利技术所优选的是，所述交流同步电压输入及信号处理模块被配置为通过交流同步电压采集板获取电网换相换流器中的交流同步电压原始信号并转化为交流同步电压处理信号；
[0015]所述换相失败预测模块被配置为分析交流同步电压处理信号是否满足高压直流
换相失败预测动作判据并输出指令信号；
[0016]所述最小换相裕度控制模块被配置为接收指令信号并对指令信号进行比较以获得触发命令；
[0017]所述脉冲信号生成处理模块被配置为接收触发命令，并根据触发命令输出触发脉冲信号至VBE控制阀装置、以及接收VBE控制阀装置发送的回馈脉冲信号。
[0018]为本专利技术所优选的是，所述慢速任务执行周期为多级任务执行周期；其中，所述其他模拟量输入及信号处理模块、通讯接口信号处理模块具有第一级慢速任务执行周期；所述主控制器逻辑模块及主要逻辑处理模块具有第二级慢速任务执行周期；所述其他辅助逻辑处理模块具有第三级慢速任务执行周期；所述第一级慢速任务执行周期小于第二级慢速任务执行周期，所述第二级慢速任务执行周期小于第三慢速任务执行周期。
[0019]为本专利技术所优选的是，所述快速任务执行周期为10
‑
20微秒，所述慢速任务执行周期大于等于100微秒。
[0020]为本专利技术所优选的是，所述其他模拟量输入及信号处理模块被配置为接收阀侧换相电流模拟量、直流电压模拟量以及直流电流模拟量；
[0021]所述通讯接口信号处理模块被配置为处理主机间通讯、系统间通讯、IO通讯以及站层控制网通讯；
[0022]所述主控制器逻辑模块包括电流控制器、电压控制器以及定关断角控制器；
[0023]所述主要逻辑处理模块被配置为实现开关刀闸联锁控制、顺序控制以及模式控制。
[0024]一种提升高压直流换相失败预测动作速率的方法，首先确定快速任务执行周期，并在快速任务执行周期内完成以下步骤：
[0025]获取电网换相换流器中的交流同步电压原始信号；
[0026]对交流同步电压原始信号进行转化，得到交流同步电压处理信号；
[0027]对交流同步电压处理信号进行分析，得到指令信号；
[0028]对指令信号进行比较，得到触发命令；
[0029]根据触发命令生成触发脉冲信号至VBE阀控制装置，所述VBE阀控制装置生成回馈脉冲信号反馈脉冲执行结果。
[0030]为本专利技术所优选的是，所述对交流同步电压原始信号进行转化包括对交流同步电压原始信号进行差值补偿，差值补偿的算法为
[0031]或
[0032][0033]其中，Time
t
、Uac
t
分别为现场可编程门阵列的实时时钟和交流同步电压实时值；Time
ts
、Uac
ts
分别为交流同步电压当前采集点对应的实时时钟和当前采集点的电压值；Time
ts
‑
n
、Uac
ts
‑
n
分别为交流同步电压n个采集点前对应的实时时钟和n个采集点前对应的电压值，n≥3。
[0034]为本专利技术所优选的是，所述差值补偿中的差值为获取交流同步电压原始信号和脉冲执行时二次链路带来的时间延时。
[0035]为本专利技术所优选的是，所述对交流同步电压处理信号进行分析包括判断交流同步电压处理信号是否满足预测动作判据，所述预测动作判据为
[0036]｜Uac
L1
+Uac
L2
+Uac
L3
｜≥Z_DIFF_SET或
[0037]｜U
αβ
‑
U
αβ_f
｜≥ABZ_DET_SET
[0038]其中，Uac
L1
、Uac
L2
、Uac
L3
为三相同步电压，Z_DIFF_SET为零序启动定值，U
αβ
为三相同步电压有效值，U
αβ_f
为经过低通滤波器的三相同步电压有效值，ABZ_DET_SET为三相启动定值。
[0039]为本专利技术所优选的是，所述对指令信号进行比较包括将指令信号与设定值进行叠加及逻辑运算，并将运算结果与设定值进行比较，若运算结果小于等于设定值则输出触发命令，若运算结果大于设定值则不输出触发命令。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0041]本专利技术在有限处理器性能条件下，通过优化配置程序中各个功能模块的执行周期，可最大提升高压直流换相失败预测动作速率，利于改善换相失败发生时的应对。
[0042]本专利技术所提供的的技术方案从交流同步电压获取、逻辑处理、后续执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，其特征在于，包括第一执行单元与第二执行单元，所述第一执行单元具有快速任务执行周期，所述第二执行单元具有慢速任务执行周期，所述快速任务执行周期小于慢速任务执行周期；所述第一执行单元包括交流同步电压输入及信号处理模块、换相失败预测模块、最小换相裕度控制模块以及脉冲信号生成处理模块；所述第二执行单元包括其他模拟量输入及信号处理模块、通讯接口信号处理模块、主控制器逻辑模块、主要逻辑处理模块及其他逻辑处理模块。2.根据权利要求1所述的提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，其特征在于：所述交流同步电压输入及信号处理模块被配置为通过交流同步电压采集板卡获取电网换相换流器中的交流同步电压原始信号并转化为交流同步电压处理信号；所述换相失败预测模块被配置为分析交流同步电压处理信号是否满足高压直流换相失败预测动作判据并输出指令信号；所述最小换相裕度控制模块被配置为接收指令信号并对指令信号进行比较以获得触发命令；所述脉冲信号生成处理模块被配置为接收触发命令，并根据触发命令输出触发脉冲信号至VBE控制阀装置、以及接收VBE控制阀装置发送的回馈脉冲信号。3.根据权利要求2所述的提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，其特征在于：所述慢速任务执行周期为多级任务执行周期；其中，所述其他模拟量输入及信号处理模块、通讯接口信号处理模块具有第一级慢速任务执行周期；所述主控制器逻辑模块及主要逻辑处理模块具有第二级慢速任务执行周期；所述其他辅助逻辑处理模块具有第三级慢速任务执行周期；所述第一级慢速任务执行周期小于第二级慢速任务执行周期，所述第二级慢速任务执行周期小于第三慢速任务执行周期。4.根据权利要求1所述的提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，其特征在于：所述快速任务执行周期为10
‑
20微秒，所述慢速任务执行周期大于等于100微秒。5.根据权利要求1所述的提升高压直流换相失败预测动作速率的装置，其特征在于：所述其他模拟量输入及信号处理模块被配置为接收阀侧换相电流模拟量、直流电压模拟量以及直流电流模拟量；所述通讯接口信号处理模块被配置为处理主机间通讯、系统间通讯、IO通讯以及站层控制网通讯；所述主控制器逻辑模块包括电流控制器、电压控制器以及定关断角控制器；所述主要逻辑处理模块被配置为实现开关刀闸联锁控制、顺序控制以及模式控制。6.一种提升高压直流换相失败预测动作速率的方法，其特征在于，确定快速任务执行周期，并在快速任务执行周期内完成以下步骤：获取电网换相换流器中的交流同步...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖建民，王永平，周强，邹强，黄志岭，仲浩，卢宇，沈天骄，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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