[發明專利]一種觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置

有效

• 申請號: 201310109359.8
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103257590A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 崔勇;郭強
• 申請（專利權）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
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 張民華

技術領域

本發明屬于電氣測量領域，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觸發脈沖閉環電流控制仿真測試裝置。

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觸發脈沖閉環電流控制的仿真，無法真實地模擬高壓直流輸電直流控制保護系統的觸發脈沖閉環電流控制運行狀態。

發明內容

本發明的目的是要提供一種觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置，其可真實地模擬反映高壓直流輸電直流控制保護系統的觸發脈沖閉環電流控制狀態，為直流控制保護裝置的觸發脈沖閉環電流控制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觸發脈沖閉環電流控制研究或設計提供驗證平臺的技術問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置，設置在直流控制保護系統的換流器觸發角控制裝置中，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：

所述的觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置包括延遲元件，第一至第七算術運算元件，第一至第四速率限制器，第一極值選擇器，三角函數元件，比例元件，第二極值選擇器，第一模式選擇開關，積分器和上下限選擇模塊；觸發角指令信號端依次通過所述的延遲元件、第一速率限制器和三角函數元件，連接到所述的第一極值選擇器；所述第一極值選擇器的輸出端，依次通過第三算術運算元件、第二速率限制器、第四算術運算元件，連接到第五算術運算元件的一個輸入端，再依次通過第三速率限制器、第六算術運算元件和第四速率限制器，連接到觸發角指令信號端，形成閉環電流控制連接；直流電流信號通過所述的第一算術運算元件，連接到第二算術運算元件的一個輸入端；整流狀態信號端通過第一模式選擇開關的控制端，連接到所述的第二算術運算元件的另一個輸入端；所述第二算術運算元件的輸出端，通過所述的比例元件，連接到與所述積分器的輸入端和所述第五算術運算元件的另一個輸入端，所述積分器的輸出端，連接到所述的第六算術運算元件的另一個輸入端；所述上下限選擇模塊的上下限輸出端，分別連接到所述第四速率限制器的上下限輸入端。

本發明的觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的上下限選擇模塊包括第二至第五模式選擇開關；電壓調節信號端和最大觸發角信號端，依次通過第二模式選擇開關和第三模式選擇開關，連接到逆變器最大觸發角信號端；電流控制放大器最小信號端和電壓調節信號端，依次通過第四模式選擇開關和第五模式選擇開關，連接到逆變器最小觸發角信號端。

本發明的有益效果是：

1.本發明的觸發脈沖閉環電流控制仿真裝置可真實地模擬、反映直流控制保護裝置的觸發脈沖閉環電流控制運行狀態，為直流控制保護裝置的研究或設計提供相應的仿真結果；