一种空载直流电压控制仿真装置制造方法及图纸

一种空载直流电压控制仿真装置，属于电气测量领域，尤其涉及一种用于高压直流输电设备的直流控制保护系统仿真研究的测试装置，直流电压参考信号通过第一和第二算术运算元件连接到模式选择开关；通过第三算术运算元件和第一斯密特触发器连接到第二或门；空载直流电压信号通过第二比例元件和第四算术运算元件连接到速率限制器；第五算术运算元件连接到第四算术运算元件；速率限制器的输出端通过第六算术运算元件连接到第三第四算术运算元件；通过第二斯密特触发器连接到第一与门；第一与门的输出端构成空载直流电压上升信号端。该装置可真实地模拟、反映直流控制保护装置的运行状态，为直流控制保护装置的研究或设计提供相应的仿真结果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电气测量领域，尤其涉及一种用于高压直流输电设备的直流控制保护系统仿真研究的空载直流电压控制仿真测试装置。
技术介绍
电力需求的不断增长导致了输电系统向长距离、大容量和高稳定性的方向发展。随着各电网区域内的特高压交流输电工程和高压直流输电工程的建设项目不断增加，用电量集中区域的电网呈现出明显的多直流馈入的特高压交直流混联受端电网特征，电网结构紧密，多条交直流线路之间电气距离更加紧密，特高压和超高压交流系统故障后，易引发包含高压直流在内的多条直流同时换相失败，而多回直流的换相失败其恢复过程又将对交流系统产生较大冲击，如果各直流系统的恢复策略配合不当，则还有可能导致多条直流同时发生连续的换相失败，甚至引发直流闭锁。多回直流同时发生双极闭锁，大量潮流大范围转移或将引发系统稳定问题。这种交直流系统间的交互作用给特高压交直流混联受端电网的安全运行带来巨大挑战。因此，在高压直流输电工程的研究或设计阶段，必须对交直流系统间的交互作用给特高压交直流混联受端电网的稳定性进行试验和仿真，并参照试验和仿真结果，对研究或设计的结果进行验证，对系统的稳定性进行评估。中国技术专利“一种多馈入直流输电系统实时数字仿真模型”(技术专利号:ZL201210532559.X授权公告号:CN102945004A)公开了多馈入直流输电系统实时数字仿真模型，其包括多个并联的等值超高压直流输电系统，所述超高压直流输电系统包括一次系统实时数字仿真模型和二次系统实时数字仿真模型；所述一次系统实时数字仿真模型包括换流站和直流输电线路，所述换流站设置在直流输电线路的两端；所述二次系统实时数字仿真模型包括换流站控制系统和保护系统，所述换流站控制系统和保护系统与换流站连接，用于控制和保护换流站的运行。通过换流站控制系统和保护系统对换流站 运行的控制和保护，避免交流系统故障后易引发多回直流同时故障和多回直流故障及其恢复过程对交流系统产生的冲击。但是，该仿真模型没有涉及空载直流电压控制的仿真，无法真实地模拟高压直流输电直流控制保护系统的空载直流电压控制运行状态。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种空载直流电压控制仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的空载直流电压控制状态，为直流控制保护装置的空载直流电压控制研究或设计提供相应的仿真结果，解决为直流控制保护装置的空载直流电压控制研究或设计提供验证平台的技术问题。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种空载直流电压控制仿真装置，设置在直流控制保护系统的换流变分接头控制装置中，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真，其特征在于:所述的空载直流电压控制仿真装置包括分接头信号模块，第一至第七算术运算元件，第一与门，第二或门，第二比例元件，第二格式转换元件，模式选择开关，速率限制器，第三定时器，第一斯密特触发器，第二斯密特触发器；直流电压参考信号依次通过第一算术运算元件和第二算术运算元件，连接到所述的模式选择开关；所述模式选择开关的输出端，依次通过第三算术运算元件和第一斯密特触发器，连接到所述第二或门的一个输入端；所述分接头信号模块的输出端，连接到所述第二或门的另一个输入端；所述第二或门的输出端，构成所述空载直流电压控制仿真装置的空载直流电压下降信号端；空载直流电压信号依次通过第二比例元件和第四算术运算元件，连接到所述的速率限制器；所述的第二格式转换元件，通过所述的第五算术运算元件，连接到所述的第四算术运算元件；所述速率限制器的输出端，通过所述的第六算术运算元件，连接到所述的第三算术运算元件和第四算术运算元件；所述第四算术运算元件的输出端，通过所述的第二斯密特触发器，连接到所述第一与门的一个输入端；交流功率开关信号端通过所述的第三定时器，连接到所述第一与门的另一个输入端；所述第一与门的输出端，构成所述空载直流电压控制仿真装置的空载直流电压上升信号端。本技术的空载直流电压控制仿真装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的分接头信号模块包括比较器，第八算术运算元件，第二至第五与门，第一或门，第一至第三反相器，第一比例元件，第一格式转换元件，第一定时器，第二定时器；分接头位置信号端依次通过所述的比较器和第二反相器，连接到所述第二与门的一个输入端；交流功率开关信号端通过所述的第一反相器，连接到所述第二与门的另一个输入端；所述第二与门的输出端，连接到所述第五与门的一个输入端；所述的第一定时器的输出端，连接到所述第三与门的一个输入端，并且通过所·述的第三反相器，连接到所述第一或门的一个输入端；中性线电流信号依次通过所述的第一比例元件，第八算术运算元件，第一格式转换元件和第二定时器，连接到所述第三与门的另一个输入端；所述第三与门的输出端，连接到所述第一或门的另一个输入端；所述第一或门的输出端，通过所述的第四与门，连接到所述第五与门的另一个输入端；所述第五与门的输出端，构成所述分接头信号模块的输出端，连接到所述的第二或门。本技术的有益效果是:1.本技术的空载直流电压控制仿真装置可真实地模拟、反映直流控制保护装置的空载直流电压控制运行状态，为直流控制保护装置的研究或设计提供相应的仿真结果;2.本技术的空载直流电压控制仿真装置具有跨平台仿真测试的优点，既可以在真实环境以实际元件实现，又可以在虚拟环境中以计算机软件来实现；附图说明图1是用于直流控制保护系统的仿真装置的原理框图；图2是本技术的空载直流电压控制仿真装置的电路原理图。以上图中各部件的标号:100-高压直流输电设备，110-交流滤波器投切装置，120-换流变压器，130-晶闸管换流器，200-控制单元，210-角度、电流电压基准值计算装置，220-换流器触发角控制装置，230-触发脉冲产生装置，240-换流变分接头控制装置，250-极功率控制装置，260-过负荷控制装置，270-无功功率控制装置，300-直流系统保护单元，900-运行控制工作站。2410-分接头信号模块，2411 2418-第一至第八算术运算元件，2421 2425-第一至第五与门，2426-第一或门，2427-第二或门，2431 2433-第一至第三反相器，2434-第一比例元件，2435-第二比例元件，2436-第一格式转换元件，2437-第二格式转换元件，2441-模式选择开关，2442-速率限制器，2443-比较器，2451 2453-第一至第三定时器，2454-第一斯密特触发器，2455-第二斯密特触发器，PACSW-交流功率开关信号端，DEC_UD10-空载直流电压下降信号端，INC_UD10-空载直流电压上升信号端，IDNC_100中性线电流信号，TAPSl-分接头位置信号端，UDREF_R-直流电压参考信号，UDIO100-空载直流电压信号，UD10_REF-空载直流电压参考信号。具体实施方式为了能更好地理解本技术的上述技术方案，以下结合附图和实施例进行进一步详细描述。图2展示了本技术的空载直流电压控制仿真装置的一个实施例，连接在直流控制保护系统的换流变分接头控制装置240中，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真。本技术的空载直流电压控制仿真装置是直流控制保护系统的换流变分接头控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空载直流电压控制仿真装置，设置在直流控制保护系统的换流变分接头控制装置中，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真，其特征在于：所述的空载直流电压控制仿真装置包括分接头信号模块，第一至第七算术运算元件，第一与门，第二或门，第二比例元件，第二格式转换元件，模式选择开关，速率限制器，第三定时器，第一斯密特触发器，第二斯密特触发器；直流电压参考信号依次通过第一算术运算元件和第二算术运算元件，连接到所述的模式选择开关；所述模式选择开关的输出端，依次通过第三算术运算元件和第一斯密特触发器，连接到所述第二或门的一个输入端；所述分接头信号模块的输出端，连接到所述第二或门的另一个输入端；所述第二或门的输出端，构成所述空载直流电压控制仿真装置的空载直流电压下降信号端；空载直流电压信号依次通过第二比例元件和第四算术运算元件，连接到所述的速率限制器；所述的第二格式转换元件，通过所述的第五算术运算元件，连接到所述的第四算术运算元件；所述速率限制器的输出端，通过所述的第六算术运算元件，连接到所述的第三算术运算元件和第四算术运算元件；所述第四算术运算元件的输出端，通过所述的第二斯密特触发器，连接到所述第一与门的一个输入端；交流功率开关信号端通过所述的第三定时器，连接到所述第一与门的另一个输入端；所述第一与门的输出端，构成所述空载直流电压控制仿真装置的空载直流电压上升信号端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔勇，郭强，
申请(专利权)人：国家电网公司，上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：