CN203133505U - 一种分接头位置仿真装置 - Google Patents

Abstract

一种分接头位置仿真装置，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，分接头信号端通过分接头信号形成模块连接到第一反相器和第二反相器；第一反相器的输出端连接到第一与门的一个输入端；分接头上升信号端连接到第一与门的另一个输入端；第二反相器的输出端连接到第二与门的一个输入端；分接头下降信号端连接到第二与门的另一个输入端；第一与门和第二与门的输出端，分别连接到双向计数器的加法计数输入端和减法计数输入端，双向计数器的输出端构成分接头信号端。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。

Description

一种分接头位置仿真装置

技术领域

本实用新型属于电气测量领域，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分接头位置仿真测试装置。

背景技术

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。中国实用新型专利“一种多馈入直流输电系统实时数字仿真模型”（实用新型专利号：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分接头位置的仿真，无法真实地模拟高压直流输电直流控制保护系统的分接头位置运行状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种分接头位置仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的分接头位置状态，为直流控制保护装置的分接头位置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分接头位置研究或设计提供验证平台的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种分接头位置仿真装置，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：

所述的分接头位置仿真装置包括分接头信号形成模块，第一反相器，第二反相器，第一与门，第二与门和双向计数器；

分接头信号端通过所述的分接头信号形成模块，连接到所述第一反相器和第二反相器的输入端；所述第一反相器的输出端，连接到所述第一与门的一个输入端；分接头上升信号端连接到所述第一与门的另一个输入端；所述第二反相器的输出端，连接到所述第二与门的一个输入端；分接头下降信号端连接到所述第二与门的另一个输入端；

所述第一与门和第二与门的输出端，分别连接到所述双向计数器的加法计数输入端和减法计数输入端，所述双向计数器的输出端，构成所述分接头位置仿真装置的分接头信号端。

本实用新型的分接头位置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形成模块包括第一延迟元件，第二延迟元件，第一比较器，第二比较器，或门和定时器；分接头信号端依次通过所述的第一延迟元件和第一比较器，连接到所述或门的一个输入端；分接头信号端依次通过所述的第二延迟元件和第二比较器，连接到所述或门的另一个输入端，所述或门的输出端连接到所述定时器的输入端；所述定时器的输出端，构成所述分接头信号形成模块的输出端，连接到所述的第一反相器和第二反相器。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的分接头位置仿真装置可真实地模拟、反映直流控制保护装置的分接头位置运行状态，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.本实用新型的分接头位置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是本实用新型的分接头位置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-分接头信号形成模块，2411-第一延迟元件，2412-第二延迟元件，2413-定时器，2421-第一比较器，2422-第二比较器，2431-或门，2432-第一反相器，2433-第二反相器，2434-第一与门，2435-第二与门，2441-双向计数器，DEC_TC-分接头下降信号端，INC_TC-分接头上升信号端，TAPS1-分接头信号端。

具体实施方式

为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步详细描述。

图2展示了本实用新型的分接头位置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。本实用新型的分接头位置仿真装置是直流控制保护系统的换流变分接头控制装置240的基本功能单元之一。高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真装置如图1所示。换流变压器分接头控制装置240是直流输电控制系统中用于自动调整换流变压器120有载调压分接头位置的一个环节，其目的是为了维持整流器的触发角或逆变侧的关断角（熄弧角）在指定的范围内，或者维持直流电压或换流变压器阀侧绕组空载电压在指定的范围内。

如图2所示，本实用新型的分接头位置仿真装置包括分接头信号形成模块2410，第一反相器2432，第二反相器2433，第一与门2434，第二与门2435和双向计数器2441；

分接头信号端TAPS1通过分接头信号形成模块2410，连接到第一反相器2432和第二反相器2433的输入端；第一反相器2432的输出端，连接到第一与门2434的一个输入端；分接头上升信号端INC_TC连接到第一与门2434的另一个输入端；第二反相器2433的输出端，连接到第二与门2435的一个输入端；分接头下降信号端DEC_TC连接到第二与门2435的另一个输入端；

第一与门2434和第二与门2435的输出端，分别连接到双向计数器2441的加法计数输入端和减法计数输入端，双向计数器2441的输出端，构成分接头位置仿真装置的分接头信号端TAPS1。

根据图2所示的本实用新型的分接头位置仿真装置的实施例，分接头信号形成模块2410如图2中的虚线框区域所示，包括第一延迟元件2411，第二延迟元件2412，第一比较器2421，第二比较器2422，或门2431和定时器2413；分接头信号端TAPS1依次通过第一延迟元件2411和第一比较器2421，连接到或门2431的一个输入端；分接头信号端TAPS1依次通过第二延迟元件2412和第二比较器2422，连接到或门2431的另一个输入端，或门2431的输出端连接到定时器2413的输入端；定时器2413的输出端，构成分接头信号形成模块2410的输出端，连接到第一反相器2432和第二反相器2433。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的技术方案，而并非用作为对本实用新型的限定，任何基于本实用新型的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本实用新型的权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种分接头位置仿真装置，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：

所述的分接头位置仿真装置包括分接头信号形成模块，第一反相器，第二反相器，第一与门，第二与门和双向计数器；

分接头信号端通过所述的分接头信号形成模块，连接到所述第一反相器和第二反相器的输入端；所述第一反相器的输出端，连接到所述第一与门的一个输入端；分接头上升信号端连接到所述第一与门的另一个输入端；所述第二反相器的输出端，连接到所述第二与门的一个输入端；分接头下降信号端连接到所述第二与门的另一个输入端；

所述第一与门和第二与门的输出端，分别连接到所述双向计数器的加法计数输入端和减法计数输入端，所述双向计数器的输出端，构成所述分接头位置仿真装置的分接头信号端。

2.根据权利要求1所述的分接头位置仿真装置，其特征在于所述的分接头信号形成模块包括第一延迟元件，第二延迟元件，第一比较器，第二比较器，或门和定时器；分接头信号端依次通过所述的第一延迟元件和第一比较器，连接到所述或门的一个输入端；分接头信号端依次通过所述的第二延迟元件和第二比较器，连接到所述或门的另一个输入端，所述或门的输出端连接到所述定时器的输入端；所述定时器的输出端，构成所述分接头信号形成模块的输出端，连接到所述的第一反相器和第二反相器。

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