專利名稱：晶閘管閥的過電流試驗監控保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力電子設備領域，特別涉及到一種晶閘管閥的 過電流試驗監控保護裝置。
背景技術：
隨著電力電子技術在電力系統中應用的逐步推廣，基于晶閘管串 聯技術的高壓閥成為各種大功率電力電子裝置的核心部件。而試驗是 關系到提高各種高壓串聯晶閘管閥設計和制造水平，驗證和提高其安 全可靠性的重要手段。本專利所提及的過電流試驗的目的就是檢驗靈
活交流輸電(FACTS)或高壓直流輸電(HVDC)裝備在故障過電流 情況下，閥耐受故障電流、電壓及其相關的熱效應的能力。通過試驗 檢測，保證高壓閥和整個電力電子裝置的安全、穩定、正常運行。其 根本原理是通過一次電路設備模擬產生大電流或故障電流為高壓晶 閘管閥提供過電流試驗工況。
目前，就已知技術而言，國外雖有類似功能的過電流試驗監控裝 置，但其開發平臺與我們所研究開發平臺內容不同，它們是基于直流 輸電系統而建立的，其兼容性和靈活性都不夠高，而我們是基于交直 流輸電系統而開發的。
發明內容
本實用新型需要解決的技術問題是，針對高壓晶閘管閥在過流或 者故障電流情況下運行時提供檢驗閥在靈活交流輸電或高壓直流輸
電裝備中，該閥對于耐受故障電流、電流及其穩定正常運行的能力， 故需要有一臺檢測監控裝置，本實用新型的目的是提供晶閘管閥的過 流試驗監控保護裝置，本實用新型是采用以下技術方案來實現的，--種晶閘管閥的過電流試驗監控保護裝置，其特征在于，包含以監控
3
DSP芯片為核心控制單元，它連接有對閥進行精確控制的調節單元模 塊；還連接光電監測單元、光電控制器監控單元、測溫系統的監控單 元和水冷系統監控單元這四個下一層單元。所述DSP控制單元，是采用TMS320LF2407A芯片電路構成。
本實用新型的有益效果是，該高壓晶閘管閥過電流試驗監控保護 裝置可以對正常運行及故障情況下合理全面進行監控和保護，監測了 閥的耐受故障電流、電壓及其相關熱效應的能力，實現了裝置的控制 運行和故障保護，保證了過電流裝置的安全，同時又保持了良好的兼 容性、可擴展性與靈活性。
圖1是高壓晶閘管閥過流試驗監控保護裝置電氣原理圖； 圖2是上述監控保護裝置中核心控制DSP單元電路連接圖； 圖3是核心監控單元與其他相關單元連接關系圖。
具體實施方式
參照圖1,表示晶閘管閥過電流試驗監控保護裝置電氣原理圖， 圖中操作臺用于實現主電路、主要測量數據顯示，相關試驗參數、試 驗項目等內容設置，相關保護整定和試驗方式的設置與選擇等內容；
數據采集系統用于主要電氣參數波形顯示，并出具相應的試驗結果報告。
該監控保護裝置包括監控和調節兩個部分的功能。其中監控部分 主要用于負責協調整個試驗裝置的試驗步驟，監視一次設備狀態，給溫升控制保護系統、充電控制保護系統發送控制信號；并實時監視故 障狀態， 一旦檢測到故障立即啟動故障保護策略，向其它子系統發出 相應的命令，協調各個控制保護子系統安全地執行保護策略預定的操 作，如分合刀閘、觸發閉鎖操作，確保試驗裝置的安全退出。調節部 分則主要用于實現對控制閥的精確控制，執行監控部分發出的操作命 令，并處理來自監控單元及輔助保護模塊的故障信息，通過多種渠道 將當前的狀態信息報送給操作臺、監控單元以及數據采集系統。
該裝置中的充電回路控制保護裝置實現的功能分為兩大部分。一是接收來自從操作臺下發給裝置控制或保護系統的下發參數設置命 令，接受試驗人員設置的參數，充電控制保護系統獨立地完成對電容
器充電的過程，禾幌直流電流傳感器(C sensor)采集電容器組上的 充電電流，由充電控制系統對該電流進行比例/積分/微分(PID)運 算，實現對充電電流的恒流控制，并保證目標充電電壓控制在要求的
精度范圍，并在充電完成后給出充電成功的信號；二是充電控制保護
系統能夠根據充電過程中對電壓電流進行保護，當充電電壓或電流超 過安全范圍時閉合放電開關，保護電容器，并上報故障信息。
裝置中溫升回路控制保護系統實現的功能同樣分為兩大部分。一 是接收來自從操作臺下發給過電流試驗裝置控制或保護系統的命令，
進行溫升回路分合閘操作，并上報相關信息；二是監測到溫升回路發
生故障，根據溫升回路控制策略發出保護命令，主要是開關跳閘，并 上報故障信息。
裝置中過電流水冷裝置控制保護系統實現的功能同樣分為兩大 部分。 一是水冷裝置控制保護系統在保護或控制系統的協調下，對水
冷裝置進行啟動與退出等操作；并且水冷裝置控制保護系統向操作臺 實時上傳運行信息。二是水冷裝置控制保護系統實現了對了自身的故 障監測與保護，在水冷裝置本身發生故障時，水冷裝置控制系統對水 冷系統進行保護，并給監控調節控制保護系統的監控部分發出信號。 過電流控制保護裝置中的各個部分在執行各自的任務時都能獨立 完成各自操作，并確保設備的安全。各個部分在試驗的不同階段接受 來自操作臺的操作命令，執行對應的操作，具有完備故障診斷和處理 功能，并在保護系統的協調下，完成異常工況試驗裝置的保護功能。 參照圖2,表示核心控制單元——監控系統DSP單元電路圖。 該圖中，光電監測單元、充電控制機的監控單元、測溫系統的監 測單元和水冷系統的監控單元均為過電流監控單元的下層單元。
參照圖3，表示本監控保護裝置中的監控單元模塊與周圍其他的 相關單元的連接關系。
權利要求1. 一種晶閘管閥的過電流試驗監控保護裝置，其特征在于，包含以監控DSP芯片為核心控制單元，它連接有對閥進行精確控制的調節單元模塊；還連接光電監測單元、光電控制器監控單元、測溫系統的監控單元和水冷系統監控單元這四個下一層單元。
2. 根據權利要求1所述晶閘管閥的過電流試驗監控保護裝置，其 特征在于，所述DSP控制單元，是采用TMS320LF2407A芯片電路構成。
專利摘要晶閘管閥的過電流試驗監控保護裝置，屬于電力系統用電力電子設備領域，包含以監控DSP芯片為核心控制單元，它連接有對閥進行精確控制的調節單元模塊；還連接光電監測單元、光電控制器監控單元、測溫系統的監控單元和水冷系統監控單元這四個下一層單元。該高壓晶閘管閥過電流試驗監控保護裝置可以對正常運行及故障情況下合理全面進行監控和保護，監測了閥的耐受故障電流、電壓及其相關熱效應的能力，實現了裝置的控制運行和故障保護，保證了過電流試驗裝置的安全。
文檔編號G01R31/26GK201207075SQ20072017296
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月4日 優先權日2007年9月4日
發明者平 周, 喻勁松, 朱家騮, 楊曉楠, 湯廣福, 艷 潘, 賀之淵 申請人:中國電力科學研究院