[實用新型]一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統

有效

• 申請號: 201920314758.0
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN209417545U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 林雪華;郭琦;饒宏;郭海平;黃立濱;劉志江;盧遠宏;羅超
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G05B23/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本實用新型公開了一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統，包括上位機、交換機、N個緊湊型直流控制保護裝置及實時仿真器；所述上位機與所述交換機通過網線連接，所述交換機與所述N個緊湊型直流控制保護裝置通過網線連接，所述N個緊湊型直流控制保護裝置與所述實時仿真器通過光纖連接，N大于等于1；其中，緊湊型直流控制保護裝置包括邏輯計算處理器及雙向通訊FPGA板卡，所述邏輯計算處理器與所述雙向通訊FPGA板卡通過網線連接。該系統成本低、接口簡單，更精確地仿真多回直流工程實際控制保護響應特性。

技術領域

本實用新型涉及直流控制保護實時仿真系統，尤其涉及一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統。

背景技術

在含有直流輸電系統的交直流電網仿真系統中，由于直流輸電系統的控制和保護相對交流系統復雜許多，如何精確模擬直流輸電系統控制保護的動態響應，是交直流電網仿真研究的關鍵因素，也是研究電網安全穩定控制策略的基礎。實時數字仿真器可提供信號交互接口，在直流輸電系統的控制保護仿真與測試領域被廣泛應用。

在實時仿真試驗系統中模擬直流控制保護的特性，目前主要有兩種方式：第一種方式，通過輸入板卡及接口裝置，將與控制保護裝置的工程功能和性能一致的實物裝置接入實時仿真系統中，構成直流控制保護實時仿真的閉環試驗系統，該方式成本高、接口復雜；另一種方式，根據直流輸電系統的控制和保護邏輯，在實時數字仿真器中采用邏輯元件搭建完成控制方法，即最終通過實時數字仿真器的仿真處理板卡資源實現包括直流輸電系統的一次主回路以及二次控制保護系統，該方式與實際控制保護裝置的動態性能響應存在一定差異，無法精確模擬直流輸電工程的實際控制保護響應特性。

實用新型內容

針對上述現有技術的缺點，本實用新型實施例的目的是提供一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統，該系統成本低、接口簡單，更精確地仿真多回直流工程實際控制保護響應特性。

為實現上述目的，本實用新型實施例提供了一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統，包括：上位機、交換機、N個緊湊型直流控制保護裝置及實時仿真器；所述上位機與所述交換機通過網線連接，所述交換機與所述N個緊湊型直流控制保護裝置通過網線連接，所述N個緊湊型直流控制保護裝置與所述實時仿真器通過光纖連接，N大于等于1；其中，緊湊型直流控制保護裝置包括邏輯計算處理器及雙向通訊FPGA板卡，所述邏輯計算處理器與所述雙向通訊FPGA板卡通過網線連接。

優選地，所述上位機為人機界面上位機，人機界面上位機存儲包括控制保護程序及系統指令。

優選地，所述緊湊型直流控制保護裝置集成后封裝在工控機中。

優選地，所述控制保護程序采用多線程計算處理技術。

優選地，所述控制保護程序包括直流電流控制、直流電壓控制、熄弧角度控制、穩定控制、換流變分接口控制、無功功率控制和極控保護。

優選地，所述直流電流控制包括電流裕度補償控制、低壓限流控制、交直流系統故障瞬時電流控制及電流平衡控制。

優選地，所述穩定控制包括功率提升控制、功率回降控制、頻率限制控制及雙頻調制控制。

優選地，所述極控保護包括換流器開路保護、交流過電壓保護、交流低電壓保護、直流低電壓保護、大觸發角保護及直流線路保護。

與現有技術相比，實施本實用新型實施例具有如下有益效果：本實用新型實施例提供一種緊湊型直流控制保護實時仿真系統，該系統包括上位機、交換機、N個緊湊型直流控制保護裝置及實時仿真器，上位機為人機界面上位機，人機界面上位機存儲包括控制保護程序及系統指令，緊湊型直流控制保護裝置包括邏輯計算處理器及雙向通訊FPGA板卡，系統將直流輸電的控制保護用程序控制代替實物裝置，并將程序與實時仿真器分離，通過雙向通訊FPGA板卡實現程序與實時仿真器的高速通訊，減少實時仿真器的運行資源，使得該系統成本低、接口簡單，能更精確地仿真直流工程實際控制保護響應特性。