[實用新型]同步脈沖發(fā)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820029927.8
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN201256381Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杭;白云飛;嚴(yán)結(jié)實;駱應(yīng)超;劉欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H03K3/00
• 分類號: H03K3/00;H03K17/13;H01H9/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 汪人和

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)的輸電領(lǐng)域，涉及一種脈沖發(fā)生裝置，尤其是一種同步脈沖發(fā)生裝置，其主要作用是在各種柔性交流輸電系統(tǒng)和高壓直流輸電系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓工頻同步的脈沖輸出信號作為柔性交流輸電系統(tǒng)和高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)控制各類電力電子設(shè)備觸發(fā)相位的基準(zhǔn)，從而保證電力電子元件精確觸發(fā)。

背景技術(shù)

隨著柔性交流輸電技術(shù)的不斷更新推廣以及我國高壓直流輸電工程的不斷建設(shè)，電力電子變流技術(shù)得到了廣泛的使用。在柔性交流輸電和高壓直流輸電中，由電力電子器件構(gòu)成的交流調(diào)壓裝置、整流裝置和逆變裝置等設(shè)備是整個柔性交流輸電和高壓直流輸電的核心設(shè)備。

在柔性交流輸電和高壓直流輸電系統(tǒng)中一方面為了保證電力電子器件構(gòu)成的交流調(diào)壓裝置、整流裝置和逆變裝置等設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)其自身功能，同時另一方面為了確保電力電子器件和相關(guān)一次設(shè)備的安全，需要通過控制保護(hù)系統(tǒng)使電力電子器件按照一定的相位導(dǎo)通或關(guān)斷。在柔性交流輸電和高壓直流輸電中，交流調(diào)壓裝置、整流裝置和逆變裝置等設(shè)備的電力電子器件導(dǎo)通或關(guān)斷相位是相對于電力系統(tǒng)工頻電壓而言的，因此找出電力系統(tǒng)工頻電壓每個周期的過零點的位置才能使電力電子器件的在設(shè)定的相位準(zhǔn)確導(dǎo)通或關(guān)斷。

以上所述，設(shè)計一種能夠準(zhǔn)確找出電力系統(tǒng)工頻電壓每個周期的過零點，并生成與之同步輸出脈沖信號的裝置是目前電力電子器件進(jìn)行精確觸發(fā)的保證。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種同步脈沖發(fā)生裝置，該裝置能夠用于各種柔性交流輸電系統(tǒng)和高壓直流輸電系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生與電網(wǎng)工頻電壓同步的脈沖輸出信號的同步脈沖發(fā)生裝置，以保證電力電子元件精確觸發(fā)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的：

這種同步脈沖發(fā)生裝置，包括CPU模塊和電源模塊，所述CPU模塊以DSP數(shù)字處理核心，所述CPU模塊分別連接有時鐘模塊、A/D采樣電路、過零比較電路、告警輸出模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，所述A/D采樣電路的輸入端與電壓變換電路輸出端連接，所述電壓變換電路輸入端與模擬量輸入端子連接，所述電壓變換電路輸出端與濾波電路的輸入端連接，所述濾波電路輸出端與過零比較電路的輸入端連接，所述過零比較電路輸出端分為兩路，一路與同步脈沖生成模塊的輸入端連接，另一路與CPU模塊連接，所述同步脈沖生成模塊的輸出端與同步脈沖輸出模塊的輸入端連接；所述同步脈沖生成模塊由FPGA及其外圍的晶振電路、E²PROM、告警指示燈和跳線開關(guān)組成，所述同步脈沖輸出模塊由光耦隔離電路、輸出驅(qū)動電路和電光轉(zhuǎn)換輸出元件構(gòu)成。

上述CPU模塊中的DSP采用TI公司的TMS320F2812，所述DSP連接有外擴(kuò)RAM、看門狗電路和晶振電路。

上述濾波電路包含有一個四階巴特沃茲低通濾波器。

上述時鐘模塊由晶振電路和實時時鐘電路組成，所述晶振電路的輸出端與所述實時時鐘電路的輸入端連接，所述實時時鐘電路的輸出端與CPU模塊連接。

上述告警輸出模塊包括隔離電路、驅(qū)動電路、繼電器和電輸出端子，所述隔離電路的輸入端與所述CPU模塊連接，所述繼電器的輸出端與電輸出端子連接。

上述以太網(wǎng)通訊模塊由光電隔離電路、光纖以太網(wǎng)控制器和光電轉(zhuǎn)換原件組成，所述光電隔離電路的與CPU模塊連接，所述光電隔離電路與光纖以太網(wǎng)控制器連接，所述光纖以太網(wǎng)控制器與光電轉(zhuǎn)換原件連接。

本實用新型通過實時檢測、跟蹤電網(wǎng)三相電壓基波信號的過零點，生成一個與過零點等時間間隔的固定寬度的標(biāo)定脈沖；并且通過實時測量電網(wǎng)三相電壓基波信號的頻率，根據(jù)電網(wǎng)的實時頻率計算出同步標(biāo)定脈沖所表示的實際相位，將同步脈沖由電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出；本實用新型還具有電壓信號丟失檢測功能和電壓丟失記憶功能，電壓信號丟失檢測功能用于檢測電壓信號丟失故障，電壓丟失記憶功能保證在電壓信號丟失時，依據(jù)電壓信號丟失前的電壓信號生成同步脈沖。

本實用新型的同步脈沖發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。可用該裝置作為各種柔性交流輸電系統(tǒng)和高壓直流輸電系統(tǒng)的同步脈沖發(fā)生裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型的同步脈沖發(fā)生裝置模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的電壓變換電路電路原理圖；

圖3為本實用新型的四階巴特沃茲低通濾波器電路電路原理圖；

圖4為本實用新型的過零比較電路電路原理圖。