專利名稱：一種分接頭位置仿真裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的分接頭位置仿真測試裝置。
背景技術：
電力需求的不斷增長導致了輸電系統向長距離、大容量和高穩定性的方向發展。隨著各電網區域內的特高壓交流輸電工程和高壓直流輸電工程的建設項目不斷增加，用電量集中區域的電網呈現出明顯的多直流饋入的特高壓交直流混聯受端電網特征，電網結構緊密，多條交直流線路之間電氣距離更加緊密，特高壓和超高壓交流系統故障后，易引發包含高壓直流在內的多條直流同時換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復過程又將對交流系統產生較大沖擊，如果各直流系統的 恢復策略配合不當，則還有可能導致多條直流同時發生連續的換相失敗，甚至引發直流閉鎖。多回直流同時發生雙極閉鎖，大量潮流大范圍轉移或將引發系統穩定問題。這種交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的安全運行帶來巨大挑戰。因此，在高壓直流輸電工程的研究或設計階段，必須對交直流系統間的交互作用給特高壓交直流混聯受端電網的穩定性進行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結果，對研究或設計的結果進行驗證，對系統的穩定性進行評估。中國實用新型專利“一種多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型”(實用新型專利號:ZL201210532559.X授權公告號:CN102945004A)公開了多饋入直流輸電系統實時數字仿真模型，其包括多個并聯的等值超高壓直流輸電系統，所述超高壓直流輸電系統包括一次系統實時數字仿真模型和二次系統實時數字仿真模型；所述一次系統實時數字仿真模型包括換流站和直流輸電線路，所述換流站設置在直流輸電線路的兩端；所述二次系統實時數字仿真模型包括換流站控制系統和保護系統，所述換流站控制系統和保護系統與換流站連接，用于控制和保護換流站的運行。通過換流站控制系統和保護系統對換流站運行的控制和保護，避免交流系統故障后易引發多回直流同時故障和多回直流故障及其恢復過程對交流系統產生的沖擊。但是，該仿真模型沒有涉及分接頭位置的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護系統的分接頭位置運行狀態。
實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種分接頭位置仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護系統的分接頭位置狀態，為直流控制保護裝置的分接頭位置研究或設計提供相應的仿真結果，解決為直流控制保護裝置的分接頭位置研究或設計提供驗證平臺的技術問題。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種分接頭位置仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流變分接頭控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于:[0007]所述的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊，第一反相器，第二反相器，第一與門，第二與門和雙向計數器；分接頭信號端通過所述的分接頭信號形成模塊，連接到所述第一反相器和第二反相器的輸入端；所述第一反相器的輸出端，連接到所述第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到所述第一與門的另一個輸入端；所述第二反相器的輸出端，連接到所述第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到所述第二與門的另一個輸入端；所述第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到所述雙向計數器的加法計數輸入端和減法計數輸入端，所述雙向計數器的輸出端，構成所述分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端。本實用新型的分接頭位置仿真裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的分接頭信號形成模塊包括第一延遲元件，第二延遲元件，第一比較器，第二比較器，或門和定時器；分接頭信號端依次通過所述的第一延遲元件和第一比較器，連接到所述或門的一個輸入端；分接頭信號端依次通過所述的第二延遲元件和第二比較器，連接到所述或門的另一個輸入端，所述或門的輸出端連接到所述定時器的輸入端；所述定時器的輸出端，構成所述分接頭信號形成模塊的輸出端，連接到所述的第一反相器和第二反相器。本實用新型的有益效果是:1.本實用新型的分接頭位置仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的分接頭位置運行狀態，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果；2.本實用新型的分接頭位置仿真裝置具有跨平臺仿真測試的優點，既可以在真實環境以實際元件實現，又可以在虛擬環境中以計算機軟件來實現；
圖1是用于直流控制保護系統的仿真裝置的原理框圖；圖2是本實用新型的分接頭位置仿真裝置的電路原理圖。以上圖中各部件的標號:100_高壓直流輸電設備，110-交流濾波器投切裝置，120-換流變壓器，130-晶閘管換流器，200-控制單元，210-角度、電流電壓基準值計算裝置，220-換流器觸發角控制裝置，230-觸發脈沖產生裝置，240-換流變分接頭控制裝置，250-極功率控制裝置，260-過負荷控制裝置，270-無功功率控制裝置，300-直流系統保護單元，900-運行控制工作站。2410-分接頭信號形成模塊，2411-第一延遲元件，2412-第二延遲元件，2413-定時器，2421-第一比較器，2422-第二比較器，2431-或門，2432-第一反相器，2433-第二反相器，2434-第一與門，2435-第二與門，2441-雙向計數器，DEC_TC_分接頭下降信號端，INC_TC-分接頭上升信號端，TAPSl-分接頭信號端。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術方案，
以下結合附圖和實施例進行進一步詳細描述。圖2展示了本實用新型的分接頭位置仿真裝置的一個實施例，連接在直流控制保護系統的換流變分接頭控制裝置240中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真。本實用新型的分接頭位 置仿真裝置是直流控制保護系統的換流變分接頭控制裝置240的基本功能單元之一。高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真裝置如圖1所示。換流變壓器分接頭控制裝置240是直流輸電控制系統中用于自動調整換流變壓器120有載調壓分接頭位置的一個環節，其目的是為了維持整流器的觸發角或逆變側的關斷角(熄弧角)在指定的范圍內，或者維持直流電壓或換流變壓器閥側繞組空載電壓在指定的范圍內。如圖2所示，本實用新型的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊2410，第一反相器2432，第二反相器2433，第一與門2434，第二與門2435和雙向計數器2441 ；分接頭信號端TAPSl通過分接頭信號形成模塊2410，連接到第一反相器2432和第二反相器2433的輸入端；第一反相器2432的輸出端,連接到第一與門2434的一個輸入端；分接頭上升信號端INC_TC連接到第一與門2434的另一個輸入端；第二反相器2433的輸出端，連接到第二與門2435的一個輸入端；分接頭下降信號端DEC_TC連接到第二與門2435的另一個輸入端；第一與門2434和第二與門2435的輸出端，分別連接到雙向計數器2441的加法計數輸入端和減法計數輸入端，雙向計數器2441的輸出端，構成分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端TAPS I。根據圖2所示的本實用新型的分接頭位置仿真裝置的實施例，分接頭信號形成模塊2410如圖2中的虛線框區域所示，包括第一延遲元件2411，第二延遲元件2412，第一比較器2421，第二比較器2422，或門2431和定時器2413 ;分接頭信號端TAPSl依次通過第一延遲元件2411和第一比較器2421，連接到或門2431的一個輸入端；分接頭信號端TAPSl依次通過第二延遲元件2412和第二比較器2422，連接到或門2431的另一個輸入端，或門2431的輸出端連接到定時器2413的輸入端；定時器2413的輸出端，構成分接頭信號形成模塊2410的輸出端，連接到第一反相器2432和第二反相器2433。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術方案，而并非用作為對本實用新型的限定，任何基于本實用新型的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型 ，都將落在本實用新型的權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種分接頭位置仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流變分接頭控制裝置中，用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統的仿真，其特征在于: 所述的分接頭位置仿真裝置包括分接頭信號形成模塊，第一反相器，第二反相器，第一與門，第二與門和雙向計數器； 分接頭信號端通過所述的分接頭信號形成模塊，連接到所述第一反相器和第二反相器的輸入端；所述第一反相器的輸出端，連接到所述第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到所述第一與門的另一個輸入端；所述第二反相器的輸出端，連接到所述第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到所述第二與門的另一個輸入端； 所述第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到所述雙向計數器的加法計數輸入端和減法計數輸入端，所述雙向計數器的輸出端，構成所述分接頭位置仿真裝置的分接頭信號端。
2.根據權利要求1所述的分接頭位置仿真裝置，其特征在于所述的分接頭信號形成模塊包括第一延遲元件，第二延遲元件，第一比較器，第二比較器，或門和定時器；分接頭信號端依次通過所述的第一延遲元件和第一比較器，連接到所述或門的一個輸入端；分接頭信號端依次通過所述的第二延遲元件和第二比較器，連接到所述或門的另一個輸入端，所述或門的輸出端連接到所述定時器的輸入端；所述定時器的輸出端，構成所述分接頭信號形成 模塊的輸出端，連接到所述的第一反相器和第二反相器。
專利摘要一種分接頭位置仿真裝置，屬于電氣測量領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電設備的直流控制保護系統仿真研究的測試裝置，分接頭信號端通過分接頭信號形成模塊連接到第一反相器和第二反相器；第一反相器的輸出端連接到第一與門的一個輸入端；分接頭上升信號端連接到第一與門的另一個輸入端；第二反相器的輸出端連接到第二與門的一個輸入端；分接頭下降信號端連接到第二與門的另一個輸入端；第一與門和第二與門的輸出端，分別連接到雙向計數器的加法計數輸入端和減法計數輸入端，雙向計數器的輸出端構成分接頭信號端。該裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的運行狀態，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果。
文檔編號G05B17/02GK203133505SQ201320154779
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者崔勇, 郭強 申請人:國家電網公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司