CN203133506U - 一种换相失败保护仿真装置 - Google Patents
一种换相失败保护仿真装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203133506U CN203133506U CN 201320155042 CN201320155042U CN203133506U CN 203133506 U CN203133506 U CN 203133506U CN 201320155042 CN201320155042 CN 201320155042 CN 201320155042 U CN201320155042 U CN 201320155042U CN 203133506 U CN203133506 U CN 203133506U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- commutation
- assembly
- input end
- comparer
- differentiated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
一种换相失败保护仿真装置，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换相失败保护仿真测试装置，D桥电流信号端连接到第一换相判别组件的输入端，Y桥电流信号端连接到第二换相判别组件的输入端；第一换相判别组件和第二换相判别组件的输出端连接到第三算术运算元件；第三算术运算元件的输出端，分别连接到第二比较器和第三比较器；第二比较器通过第二定时器连接到第一换相失败保护信号端；第三比较器分别通过第三定时器和第四定时器，连接到第二换相失败保护信号端。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
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换相失败保护仿真测试装置。
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换相失败保护的仿真，无法真实地模拟高压直流输电直流控制保护系统的换相失败保护运行状态。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种换相失败保护仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的换相失败保护状态，为直流控制保护装置的换相失败保护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换相失败保护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：
一种换相失败保护仿真装置，连接在直流控制保护系统的直流系统保护单元中，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：
所述的换相失败保护仿真装置包括第一换相判别组件，第二换相判别组件，第三算术运算元件，第二比较器，第三比较器，或门和第二至第四定时器；
D桥电流信号端连接到第一换相判别组件的输入端，Y桥电流信号端连接到第二换相判别组件的输入端；第一换相判别组件和第二换相判别组件的输出端，各自连接到第三算术运算元件的一个输入端；
第三算术运算元件的输出端，分别连接到第二比较器和第三比较器的一个输入端；第二比较器的输出端，通过第二定时器连接到第一换相失败保护信号端；第三比较器的输出端，分别通过第三定时器和第四定时器，连接到第二换相失败保护信号端。
本实用新型的换相失败保护仿真装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的第一换相判别组件和第二换相判别组件是两块电路结构相同的换相判别组件；所述的换相判别组件包括第一比例元件，第二比例元件，第一算术运算元件，第二算术运算元件，斯密特触发器，第一比较器，与门和第一定时器；中性线电流信号连接到第二算术运算元件的同相输入端，并且通过第一比例元件连接到第一算术运算元件的一个输入端；第一算术运算元件的输出端，连接到第二算术运算元件的第一反相输入端；换相判别组件的输入端，连接到第一比较器的一个输入端和第二算术运算元件的第二反相输入端；中性线电流信号还通过第二比例元件，连接到第一比较器的另一个输入端；第二算术运算元件的输出端，通过斯密特触发器连接到与门的第一输入端；解锁信号端连接到与门的第二输入端；第一比较器的输出端连接到与门的第三输入端；与门的输出端通过第一定时器，连接到换相判别组件的输出端。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的换相失败保护仿真装置可真实地模拟、反映直流控制保护装置的换相失败保护运行状态，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.本实用新型的换相失败保护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是本实用新型的换相失败保护仿真装置的电路原理图；
图3是本实用新型的换相失败保护仿真装置的换相判别组件的电路原理图。
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。3010-第一换相判别组件，3020-第二换相判别组件，3011-第一比例元件，3012-第二比例元件，301i-换相判别组件的输入端，301o-换相判别组件的输出端，3021～3023-第一至第三算术运算元件，3031-斯密特触发器，3041～3043-第一至第三比较器，3051-与门，3052-或门，3061～3064-第一至第四定时器，IDNC_PUB-中性线电流信号，CFP_TRIP1-第一换相失败保护信号端，CFP_TRIP2-第二换相失败保护信号端，P1DB-解锁信号端，IVD_MAX-D桥电流信号端，IVY_MAX-Y桥电流信号端。
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换相失败保护仿真装置的一个实施例，连接在直流控制保护系统的直流系统保护单元300中，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真。本实用新型的换相失败保护仿真装置是直流控制保护系统的直流系统保护单元300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。
如图2所示，本实用新型的换相失败保护仿真装置包括第一换相判别组件3010，第二换相判别组件3020，第三算术运算元件3023，第二比较器3042，第三比较器3043，或门3052和第二至第四定时器3062～3064；
D桥电流信号端IVD_MAX连接到第一换相判别组件3010的输入端，Y桥电流信号端IVY_MAX连接到第二换相判别组件3020的输入端；第一换相判别组件3010和第二换相判别组件3020的输出端，各自连接到第三算术运算元件3023的一个输入端；
第三算术运算元件3023的输出端，分别连接到第二比较器3042和第三比较器3043的一个输入端；第二比较器3042的输出端，通过第二定时器3062连接到第一换相失败保护信号端CFP_TRIP1；第三比较器3043的输出端，分别通过第三定时器3063和第四定时器3064，连接到第二换相失败保护信号端CFP_TRIP2。
根据图2和图3所示的本实用新型的换相失败保护仿真装置的实施例，第一换相判别组件3010和第二换相判别组件3020是两块电路结构相同的换相判别组件；所述的换相判别组件的一个实施例如图3所示，包括第一比例元件3011，第二比例元件3012，第一算术运算元件3021，第二算术运算元件3022，斯密特触发器3031，第一比较器3041，与门3051和第一定时器3061；中性线电流信号IDNC_PUB连接到第二算术运算元件3022的同相输入端，并且通过第一比例元件3011连接到第一算术运算元件3021的一个输入端；第一算术运算元件3021的输出端，连接到第二算术运算元件3022的第一反相输入端；换相判别组件的输入端301i，连接到第一比较器3041的一个输入端和第二算术运算元件3022的第二反相输入端；中性线电流信号IDNC_PUB还通过第二比例元件3012，连接到第一比较器3041的另一个输入端；第二算术运算元件3022的输出端，通过斯密特触发器3031连接到与门3051的第一输入端；解锁信号端P1DB连接到与门3051的第二输入端；第一比较器3041的输出端连接到与门3051的第三输入端；与门3051的输出端通过第一定时器3061，连接到换相判别组件的输出端301o。
换相失败保护的判据：
换相失败保护通过采样换流变电流IVY和IVD,直流极母线电流IDP和中性线电流IDNC，交流侧电压值，可得MAX_IDP_IDNC、IDIF_ID_IVD、IDIF_ID_IVY、IVY_REC、IVD_REC、LOW_AC_VOLTAGE和ID_NOM（3000A）。通过上述值计算出，IDifRes=0.1IDNC，IacRes=0.65IDNC。
双桥保护判据：
MAX_IDP_IDNC-IVY_REC>IDifRes+0.133*Id_NOM，IacRes–IVY>0.05IacRes；且MAX_IDP_IDNC-IVD_REC>IDifRes+0.133*Id_NOM，IacRes–IVD>0.05IacRes,上述条件同时满足时，如果交流系统电压低，延时600ms跳闸。
单桥保护判据：
MAX_IDP_IDNC-IVY_REC>IDifRes+0.133*Id_NOM，IacRes–IVY>0.05IacRes或MAX_IDP_IDNC-IVD_REC>IDifRes+0.133*Id_NOM，IacRes–IVD>0.05IacRes。其中之一条件满足时，延时2.6s跳闸。
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)
1.一种换相失败保护仿真装置，连接在直流控制保护系统的直流系统保护单元中，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：
所述的换相失败保护仿真装置包括第一换相判别组件，第二换相判别组件，第三算术运算元件，第二比较器，第三比较器，或门和第二至第四定时器；
D桥电流信号端连接到第一换相判别组件的输入端，Y桥电流信号端连接到第二换相判别组件的输入端；第一换相判别组件和第二换相判别组件的输出端，各自连接到第三算术运算元件的一个输入端；
第三算术运算元件的输出端，分别连接到第二比较器和第三比较器的一个输入端；
第二比较器的输出端，通过第二定时器连接到第一换相失败保护信号端；第三比较器的输出端，分别通过第三定时器和第四定时器，连接到第二换相失败保护信号端。
2.根据权利要求1所述的换相失败保护仿真装置，其特征在于所述的第一换相判别组件和第二换相判别组件是两块电路结构相同的换相判别组件；所述的换相判别组件包括第一比例元件，第二比例元件，第一算术运算元件，第二算术运算元件，斯密特触发器，第一比较器，与门和第一定时器；中性线电流信号连接到第二算术运算元件的同相输入端，并且通过第一比例元件连接到第一算术运算元件的一个输入端；第一算术运算元件的输出端，连接到第二算术运算元件的第一反相输入端；换相判别组件的输入端，连接到第一比较器的一个输入端和第二算术运算元件的第二反相输入端；中性线电流信号还通过第二比例元件，连接到第一比较器的另一个输入端；第二算术运算元件的输出端，通过斯密特触发器连接到与门的第一输入端；解锁信号端连接到与门的第二输入端；第一比较器的输出端连接到与门的第三输入端；与门的输出端通过第一定时器，连接到换相判别组件的输出端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320155042 CN203133506U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种换相失败保护仿真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320155042 CN203133506U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种换相失败保护仿真装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203133506U true CN203133506U (zh) | 2013-08-14 |
Family
ID=48941473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320155042 Expired - Lifetime CN203133506U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种换相失败保护仿真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203133506U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103257581A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-08-21 | 国家电网公司 | 一种换相失败保护仿真装置 |
| CN103746401A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-23 | 华北电力大学 | 一种提高多馈入直流输电系统抵御换相失败的能力的方法 |
-
2013
- 2013-03-29 CN CN 201320155042 patent/CN203133506U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103257581A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-08-21 | 国家电网公司 | 一种换相失败保护仿真装置 |
| CN103257581B (zh) * | 2013-03-29 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | 一种换相失败保护仿真装置 |
| CN103746401A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-23 | 华北电力大学 | 一种提高多馈入直流输电系统抵御换相失败的能力的方法 |
| CN103746401B (zh) * | 2014-01-26 | 2016-04-20 | 华北电力大学 | 一种提高多馈入直流输电系统抵御换相失败的能力的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103257578B (zh) | 一种低压限流控制仿真装置 | |
| CN203133506U (zh) | 一种换相失败保护仿真装置 | |
| CN203133502U (zh) | 一种低压限流控制仿真装置 | |
| CN103257581B (zh) | 一种换相失败保护仿真装置 | |
| CN203101859U (zh) | 一种过负荷限制仿真装置 | |
| CN203133511U (zh) | 一种触发脉冲闭环电流控制仿真装置 | |
| CN203133509U (zh) | 一种直流过电压保护仿真装置 | |
| CN203133500U (zh) | 一种逆变器最大触发角控制仿真装置 | |
| CN203133503U (zh) | 一种过电压控制仿真装置 | |
| CN203133504U (zh) | 一种过流保护仿真装置 | |
| CN203133507U (zh) | 一种滤波器投切控制仿真装置 | |
| CN203133210U (zh) | 一种直流低压保护仿真装置 | |
| CN203133508U (zh) | 一种无功功率控制仿真装置 | |
| CN203101861U (zh) | 一种熄弧角启动控制仿真装置 | |
| CN203133510U (zh) | 一种空载直流电压控制仿真装置 | |
| CN103257580B (zh) | 一种过负荷限制仿真装置 | |
| CN203133859U (zh) | 一种整流器最小触发角限幅器仿真装置 | |
| CN103258076B (zh) | 一种整流器最小触发角限幅器仿真装置 | |
| CN203133505U (zh) | 一种分接头位置仿真装置 | |
| CN103257576B (zh) | 一种熄弧角启动控制仿真装置 | |
| CN203204335U (zh) | 一种分接头升降指令仿真装置 | |
| CN203133501U (zh) | 一种极功率控制仿真装置 | |
| CN103257288B (zh) | 一种直流低压保护仿真装置 | |
| CN203133512U (zh) | 一种电压调节器仿真装置 | |
| CN203191715U (zh) | 一种电流裕度补偿仿真装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company Patentee after: East China Electric Power Test & Research Institute Co., Ltd. Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee before: State Grid Corporation of China Patentee before: Shanghai Electric Power Corporation Patentee before: East China Electric Power Test & Research Institute Co., Ltd. |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20130814 Effective date of abandoning: 20151216 |
|
| C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |