【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备控制保护，尤其涉及一种多端口直流变压器的控制保护系统及方法。
技术介绍
1、随着新能源技术以及直流配电网技术的快速发展，直流电网的建设得到了飞速的发展，因此也带来了不同电压等级的直流电网的组网运行问题。
2、直流电与交流电不同，不能直接通过传统变压器直接变换电压等级，只能通过电力电子设备进行电压等级的变换和能量的传送，因此多端口的直流变压器逐渐投入电网。多端口直流变压器作为直流电网的核心设备，可以同时提供多个新能源接口和储能系统的接口，在保障多个直流母线互联的同时，对维持不同电压等级直流母线的潮流控制以及直流电压的稳定起着至关重要的作用。
3、现有技术中多涉及对多端口直流变压器的主回路拓扑的改进和优化，与控制保护系统方面未做改进，现有的控制保护方法带来的问题包括：目前现有的控制保护系统大部分还是采用dsp+fpga的架构进行设计，无法实现可视化编程，进行功能算法改进以及设备改造时，需要重新搭建仿真环境进行测试验证，浪费人力成本和时间成本，无法保证正确性。现有控制保护系统一般将控制保护功能放在dsp实现，fpga实现功率单元接口和脉冲分配，针对直流变压器的紧急故障无法快速闭锁。另外，现有的控制保护系统在多端口直流变压器的电压电流采样的零漂、刻度、通道顺序基本都是固定化设计，后期更改需要修改软件进行适配，工程化应用中会降低调试效率。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种多端口直流变压器的控制保护系统及方法，实现多
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种多端口直流变压器的控制保护系统，包括：cpu模块和功能模块，cpu模块与功能模块通过通信网络和供电网络连接；
4、cpu模块包括数字信号处理器和可编程门阵列，功能模块包括plc插件；数字信号处理器、可编程门阵列与plc插件通过通讯网络连接；
5、数字信号处理器根据所采集的电气模拟量数据和环境模拟量数据，向可编程门阵列发送配置信息以及保护定值数据；
6、可编程门阵列根据保护定值数据和电气模拟量数据，执行多端口直流变压器的快速保护；根据配置信息对电气模拟量数据进行配置，将配置后的电气模拟量数据发送至数字信号处理器；
7、数字信号处理器利用配置后的电气模拟量数据对慢速保护所需的模拟量数据进行计算，根据计算结果进行解闭锁逻辑的判断，将计算结果和解闭锁逻辑判断结果发送至plc插件；
8、plc插件根据计算结果执行多端口直流变压器的慢速保护，还用于根据计算结果和解闭锁逻辑判断结果确定多端口直流变压器的顺控启动条件和停止条件，执行解闭锁逻辑顺序控制。
9、配置信息包括：零漂配置、刻度配置、通道号配置；其中，通道号与控制保护系统中功能模块的类型和数量相关联。
10、快速保护包括：原边瞬时值过流保护、原边瞬时值过压保护、副边瞬时值过流保护和副边瞬时值过压保护。
11、慢速保护包括：原边有效值过流保护、原边有效值过压保护、副边有效值过流保护、副边有效值过压保护和功率过载保护。
12、数字信号处理器根据功率指令和配置后的电气模拟量数据进行移相角计算，根据移相角计算结果进行多端口直流变压器的功率及电压控制。
13、数字信号处理器采用功率外环控制或电压外环控制算法与功率内环控制算法结合，对配置后的电气模拟量数据进行计算，得到移相角。
14、数字信号处理器执行的多端口直流变压器的功率及电压控制包括：功率外环控制、电压外环控制、功率内环控制、移相角输出以及多端口直流变压器预充电控制。
15、数字信号处理器、可编程门阵列、plc插件之间的通讯采用正反码校验以及根据错误帧数判断通讯故障等级的通讯机制；
16、获取有效数据的正反码，当正反码校验正确后才能使用数据，否则判定为无效数据；
17、连续出现3帧无效数据，进行告警；连续出现10帧数据，进行故障保护跳闸。
18、一种多端口直流变压器的控制保护方法，包括：
19、功能模块包括模拟量采样插件，模拟量采样插件用于采集电气模拟量数据和环境模拟量数据。
20、模拟量采样插件采集电气模拟量数据和环境模拟量数据，模拟量采样插件将所采集的电气模拟量数据发送至可编程门阵列，将所采集的电气模拟量数据和环境模拟量数据发送至数字信号处理器；
21、数字信号处理器根据所采集的电气模拟量数据和环境模拟量数据，向可编程门阵列发送零漂配置、刻度配置、通道号配置以及保护定值数据；其中，通道号与控制保护系统中logic模块的类型和数量相关联；
22、可编程门阵列根据数字信号处理器发送来的保护定值数据和电气模拟量数据，执行多端口直流变压器的快速保护；根据数字信号处理器发送来的零漂配置、刻度配置以及通道号配置对模拟量数据进行配置，将配置后的电气模拟量数据发送至数字信号处理器；
23、数字信号处理器利用配置后的电气模拟量数据对慢速保护所需的模拟量数据进行计算，根据计算结果进行解闭锁逻辑的判断，将计算结果和解闭锁逻辑判断结果发送至plc插件；还根据功率指令和配置后的电气模拟量数据进行移相角计算，根据移相角计算结果进行多端口直流变压器的功率及电压控制；
24、plc插件根据计算结果执行多端口直流变压器的慢速保护，还用于根据计算结果和解闭锁逻辑判断结果确定多端口直流变压器的顺控启动条件和停止条件，执行解闭锁逻辑顺序控制。
25、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术提出的控制保护系统集成了数字信号处理器、可编程门阵列以及plc模块，实现多端口直流变压器实时控制保护功能的同时，满足顺控及慢速保护功能的可视化编程，降低后期改造的难度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多端口直流变压器的控制保护系统，包括：CPU模块和功能模块，CPU模块与功能模块通过通信网络和供电网络连接，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
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10.一种多端口直流变压器的控制保护方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种多端口直流变压器的控制保护系统，包括：cpu模块和功能模块，cpu模块与功能模块通过通信网络和供电网络连接，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的控制保护系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的多端口直流变压器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马彦宾，王一，王继慷，牛晨光，李昆，刘树，操丰梅，李思，于华龙，梅红明，张雪松，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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