专利名称：一种过流保护仿真装置的制作方法
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过流保护仿真测试装置。
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过流保护的仿真，无法真实地模拟高压直流输电直流控制保护系统的过流保护运行状态。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种过流保护仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的过流保护状态，为直流控制保护装置的过流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过流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:一种过流保护仿真装置，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:[0007]所述的过流保护仿真装置包括第一极值选择器，第二极值选择器，第三斯密特触发器，第四斯密特触发器，第四至第七定时器和第二或门；换流器D电流信号端和换流器Y电流信号端，通过第一极值选择器连接到第二极值选择器的一个输入端，中性线电流信号端连接到第二极值选择器的另一个输入端；第二极值选择器的输出端连接到最大电流信号端；最大电流信号端依次通过第四定时器和第六定时器，连接到第二或门的一个输入端；最大电流信号端通过第五定时器，连接到第二或门的另一个输入端；第二或门的输出端通过第七定时器，连接到第一过流保护信号端。本实用新型的过流保护仿真装置的一种较佳的技术方案，其特征在于还包括第一斯密特触发器，第二斯密特触发器，第一至第三定时器和第一或门；最大电流信号端通过第一定时器，连接到第一或门的一个输入端；最大电流信号端通过第二定时器，连接到第一或门的另一个输入端；第一或门的输出端通过第三定时器，连接到第二过流保护信号端。本实用新型的有益效果是:1.本实用新型的过流保护仿真装置可真实地模拟、反映直流控制保护装置的过流保护运行状态，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.本实用新型的过流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；
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是本实用新型的过流保护仿真装置的电路原理图。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。3011-第一极值选择器，3012-第二极值选择器，3021 3027-第一至第七定时器，3031 3034-第一至第四斯密特触发器，3041-第一或门，3042-第二或门，IDNC_PU-中性线电流信号端，IVD_MAX_换流器D电流信号端，IVY_MAX-换流器Y电流信号端，⑶RRMAX-最大电流信号端，0C_TRIP1-第一过流保护信号端，0C_TRIP2-第二过流保护信号端。
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，
以下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过流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。本实用新型的过流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，本实用新型的过流保护仿真装置包括第一极值选择器3011，第二极值选择器3012，第三斯密特触发器3033，第四斯密特触发器3034，第四至第七定时器3024 3027和第二或门3042 ；换流器D电流信号端IVD_MAX和换流器Y电流信号端IVY_MAX，通过第一极值选择器3011连接到第二极值选择器3012的一个输入端，中性线电流信号端IDNC_PU连接到第二极值选择器3012的另一个输入端；第二极值选择器3012的输出端连接到最大电流信号端 CURRMAX ； 最大电流信号端⑶RRMAX依次通过第四定时器3024和第六定时器3026，连接到第二或门3042的一个输入端；最大电流信号端⑶RRMAX通过第五定时器3025，连接到第二或门3042的另一个输入端；第二或门3042的输出端通过第七定时器3027，连接到第一过流保护信号端0C_TRIP1。如图2所示，本实用新型的过流保护仿真装置还包括第一斯密特触发器3031，第二斯密特触发器3032，第一至第三定时器3021 3023和第一或门3041 ;最大电流信号端⑶RRMAX通过第一定时器3021，连接到第一或门3041的一个输入端；最大电流信号端⑶RRMAX通过第二定时器3022，连接到第一或门3041的另一个输入端；第一或门3041的输出端通过第三定时器3023，连接到第二过流保护信号端0C_TRIP2。过流保护的判据:过流保护计算出ID = max (IVY, IVD, IDNE)，当ID大于保护定值时，保护动作。ID > 1.508ID_N0M,延时 Ils 跳闸；ID > 1.625ID_N0M,延时 6s 跳闸；ID > 2.51D_N0M,延时 75ms 跳闸；ID > 3.5ID_N0M,延时 60ms 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。
权利要求1.一种过流保护仿真装置，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: 所述的过流保护仿真装置包括第一极值选择器，第二极值选择器，第三斯密特触发器，第四斯密特触发器，第四至第七定时器和第二或门； 换流器D电流信号端和换流器Y电流信号端，通过第一极值选择器连接到第二极值选择器的一个输入端，中性线电流信号端连接到第二极值选择器的另一个输入端；第二极值选择器的输出端连接到最大电流信号端； 最大电流信号端依次通过第四定时器和第六定时器，连接到第二或门的一个输入端；最大电流信号端通过第五定时器，连接到第二或门的另一个输入端；第二或门的输出端通过第七定时器，连接到第一过流保护信号端。
2.根据权利要求1所述的过流保护仿真装置，其特征在于还包括第一斯密特触发器，第二斯密特触发器，第一至第三定时器和第一或门；最大电流信号端通过第一定时器，连接到第一或门的一个输入端；最大电流信号端通过第二定时器，连接到第一或门的另一个输入端；第一或门 的输出端通过第三定时器，连接到第二过流保护信号端。
专利摘要一种过流保护仿真装置，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过流保护仿真测试装置，换流器D电流信号端和换流器Y电流信号端，通过第一极值选择器连接到第二极值选择器；中性线电流信号端连接到第二极值选择器；第二极值选择器的输出端连接到最大电流信号端；最大电流信号端依次通过第四定时器和第六定时器，连接到第二或门的一个输入端；最大电流信号端通过第五定时器，连接到第二或门的另一个输入端；第二或门的输出端通过第七定时器，连接到第一过流保护信号端。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。
文档编号H02H3/08GK203133504SQ20132015345
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者崔勇, 郭强 申请人:国家电网公司, 上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司