[實用新型]基于DSP的失超型超導故障限流器故障檢測裝置

無效

• 申請號: 200620027931.1
• 申請日: 2006-10-26
• 公開（公告）號: CN200962519Y
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 馬幼捷;劉富永;周雪松;弓晉霞;徐曉寧;張智勇;侯明
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 國嘉律師事務所
• 代理人: 王里歌

(一)技術領域：

本發明屬于電力系統失超型超導故障限流器控制檢測技術領域，特別是一種集硬件技術和軟件編程于一體的基于DSP的失超型超導故障限流器故障檢測裝置。

(二)背景技術：

隨著電力系統規模的不斷擴大，當線路發生故障時，限流裝置能否迅速有效地動作成為相關人士關注的技術熱點之一。超導故障限流器的觸發電流(Triggle?Level)，是超導體臨界電流的峰值，當短路沖擊電流大于觸發電流時，超導體由超導態轉變為正常態以限制短路電流，使得被限制的短路沖擊電流不超過斷路器的瞬時開斷能力，這樣，可以選用“輕型”斷路器。在工程中，觸發電流的幅值應該結合超導線圈的S/N臨界電流、故障電流的瞬時峰值與斷路器最大電流開斷能力的差值。在留有欲度的前提下，經過反復試驗(trial-and-error)的原則來確定。

但是，超導故障限流器(SFCL)的觸發方式若僅僅依靠峰值電流，容易導致誤作。因為故障電流可以有相同的峰值，不同的有效值。在具有相同峰值的前提條件下，不對稱短路電流的有效值要小于對稱短路電流的有效值。工程實際中往往結合di/dt來觸發SFCL。di/dt是故障電流隨時間的變化率，它與電流幅值觸發方式共同作用來控制超導故障限流器由超導態向正常態轉變的過程。避免僅由電流幅值觸發SFCL而引發的誤動作。所以，改進以往技術的不足之處以提高故障限流器所需觸發條件的穩定性和可靠性已經變得至關重要。

(三)實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種基于DSP的失超型超導故障限流器故障檢測裝置，它采用高性能的信號處理器和靈活的控制技術以獲得高精度的控制效果，大大的提高了失超型超導故障限流器的穩定性和可靠性，并從最大程度上減小了電網短路故障帶來的損失，保證了相關電力設備、線路的穩定運行。

本實用新型的技術方案：一種基于DSP的失超型超導故障限流器故障檢測裝置，其特征在于它是由整流模塊、邏輯電路模塊、A/D轉換模塊、超導控制開關模塊所構成，所說的整流模塊的輸入端通過電流互感器與外電網相連接，其輸出端連接邏輯電路模塊和A/D轉換模塊，邏輯電路模塊與超導控制開關模塊相連接，超導控制開關模塊的輸出端控制超導故障限流器的動作。

上述所說的整流模塊是由不可控整流電路或可控整流電路組成，其中不可控整流電路由二極管橋路組成，可控整流電路由可關斷晶閘管或者絕緣柵雙極型晶閘管類的大功率電力電子器件搭構成橋式電路。

上述所說的A/D轉換模塊中包括逐次近似來得到模數轉換結果的開關電容，芯片有4路模擬信號輸入通道，通過芯片內部參數設置選擇不同通道輸入，進行A/D轉換輸出。

上述所說的邏輯電路模塊、超導控制開關模塊采用常規的模塊電路組合。

本實用新型的故障檢測過程為：(1)電流互感器從電網采集電流信號量；(2)電流信號量經過全波整流得到一個單向電流信號，給模數轉換模塊、電流變化率檢測模塊、超導控制開關模塊供電；(3)模數轉換模塊將采集到的模擬量轉換成數字量，其輸出信號通過延時電路模塊，跟電流變化率模塊的輸出經或門相連來控制超導控制開關的動作；(4)根據電流變化率觸發邏輯電路和電流幅值觸發邏輯電路的邏輯狀態確定超導故障限流器的動作，限制短路故障電流。

模數轉換要通過軟件來實現，其軟件流程如下：

①啟動模數轉換信號；

②在AUTO_SEQ_SR寄存器中裝初值；

③進行模數轉換，每轉換一次，AUTO_SEQ_SR寄存器中的值就自動減1；

④將轉換結果保存到相應的寄存器中；

⑤判斷轉換是否完成；若完成，就申請中斷，轉換結束；否則就繼續轉換。