專利名稱：晶閘管閥的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種晶閘管閥的 過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的逐步推廣，基于晶閘管串 聯(lián)技術(shù)的高壓閥成為各種大功率電力電子裝置的核心部件。而試驗(yàn)是 關(guān)系到提高各種高壓串聯(lián)晶閘管閥設(shè)計(jì)和制造水平，驗(yàn)證和提高其安 全可靠性的重要手段。本專利所提及的過(guò)電流試驗(yàn)的目的就是檢驗(yàn)靈
活交流輸電(FACTS)或高壓直流輸電(HVDC)裝備在故障過(guò)電流 情況下，閥耐受故障電流、電壓及其相關(guān)的熱效應(yīng)的能力。通過(guò)試驗(yàn) 檢測(cè)，保證高壓閥和整個(gè)電力電子裝置的安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行。其 根本原理是通過(guò)一次電路設(shè)備模擬產(chǎn)生大電流或故障電流為高壓晶 閘管閥提供過(guò)電流試驗(yàn)工況。
目前，就已知技術(shù)而言，國(guó)外雖有類似功能的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控裝 置，但其開發(fā)平臺(tái)與我們所研究開發(fā)平臺(tái)內(nèi)容不同，它們是基于直流 輸電系統(tǒng)而建立的，其兼容性和靈活性都不夠高，而我們是基于交直 流輸電系統(tǒng)而開發(fā)的。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)高壓晶閘管閥在過(guò)流或 者故障電流情況下運(yùn)行時(shí)提供檢驗(yàn)閥在靈活交流輸電或高壓直流輸
電裝備中，該閥對(duì)于耐受故障電流、電流及其穩(wěn)定正常運(yùn)行的能力， 故需要有一臺(tái)檢測(cè)監(jiān)控裝置，本實(shí)用新型的目的是提供晶閘管閥的過(guò) 流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，--種晶閘管閥的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于，包含以監(jiān)控
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DSP芯片為核心控制單元，它連接有對(duì)閥進(jìn)行精確控制的調(diào)節(jié)單元模 塊；還連接光電監(jiān)測(cè)單元、光電控制器監(jiān)控單元、測(cè)溫系統(tǒng)的監(jiān)控單 元和水冷系統(tǒng)監(jiān)控單元這四個(gè)下一層單元。所述DSP控制單元，是采用TMS320LF2407A芯片電路構(gòu)成。
本實(shí)用新型的有益效果是，該高壓晶閘管閥過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù) 裝置可以對(duì)正常運(yùn)行及故障情況下合理全面進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，監(jiān)測(cè)了 閥的耐受故障電流、電壓及其相關(guān)熱效應(yīng)的能力，實(shí)現(xiàn)了裝置的控制 運(yùn)行和故障保護(hù)，保證了過(guò)電流裝置的安全，同時(shí)又保持了良好的兼 容性、可擴(kuò)展性與靈活性。

圖1是高壓晶閘管閥過(guò)流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置電氣原理圖； 圖2是上述監(jiān)控保護(hù)裝置中核心控制DSP單元電路連接圖； 圖3是核心監(jiān)控單元與其他相關(guān)單元連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1,表示晶閘管閥過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置電氣原理圖， 圖中操作臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)主電路、主要測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)、試 驗(yàn)項(xiàng)目等內(nèi)容設(shè)置，相關(guān)保護(hù)整定和試驗(yàn)方式的設(shè)置與選擇等內(nèi)容；
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于主要電氣參數(shù)波形顯示，并出具相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告。
該監(jiān)控保護(hù)裝置包括監(jiān)控和調(diào)節(jié)兩個(gè)部分的功能。其中監(jiān)控部分 主要用于負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)步驟，監(jiān)視一次設(shè)備狀態(tài)，給溫升控制保護(hù)系統(tǒng)、充電控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)；并實(shí)時(shí)監(jiān)視故 障狀態(tài)， 一旦檢測(cè)到故障立即啟動(dòng)故障保護(hù)策略，向其它子系統(tǒng)發(fā)出 相應(yīng)的命令，協(xié)調(diào)各個(gè)控制保護(hù)子系統(tǒng)安全地執(zhí)行保護(hù)策略預(yù)定的操 作，如分合刀閘、觸發(fā)閉鎖操作，確保試驗(yàn)裝置的安全退出。調(diào)節(jié)部 分則主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)控制閥的精確控制，執(zhí)行監(jiān)控部分發(fā)出的操作命 令，并處理來(lái)自監(jiān)控單元及輔助保護(hù)模塊的故障信息，通過(guò)多種渠道 將當(dāng)前的狀態(tài)信息報(bào)送給操作臺(tái)、監(jiān)控單元以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
該裝置中的充電回路控制保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)的功能分為兩大部分。一是接收來(lái)自從操作臺(tái)下發(fā)給裝置控制或保護(hù)系統(tǒng)的下發(fā)參數(shù)設(shè)置命 令，接受試驗(yàn)人員設(shè)置的參數(shù)，充電控制保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立地完成對(duì)電容
器充電的過(guò)程，禾幌直流電流傳感器(C sensor)采集電容器組上的 充電電流，由充電控制系統(tǒng)對(duì)該電流進(jìn)行比例/積分/微分(PID)運(yùn) 算，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電流的恒流控制，并保證目標(biāo)充電電壓控制在要求的
精度范圍，并在充電完成后給出充電成功的信號(hào)；二是充電控制保護(hù)
系統(tǒng)能夠根據(jù)充電過(guò)程中對(duì)電壓電流進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)充電電壓或電流超 過(guò)安全范圍時(shí)閉合放電開關(guān)，保護(hù)電容器，并上報(bào)故障信息。
裝置中溫升回路控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能同樣分為兩大部分。一 是接收來(lái)自從操作臺(tái)下發(fā)給過(guò)電流試驗(yàn)裝置控制或保護(hù)系統(tǒng)的命令，
進(jìn)行溫升回路分合閘操作，并上報(bào)相關(guān)信息；二是監(jiān)測(cè)到溫升回路發(fā)
生故障，根據(jù)溫升回路控制策略發(fā)出保護(hù)命令，主要是開關(guān)跳閘，并 上報(bào)故障信息。
裝置中過(guò)電流水冷裝置控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能同樣分為兩大 部分。 一是水冷裝置控制保護(hù)系統(tǒng)在保護(hù)或控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，對(duì)水
冷裝置進(jìn)行啟動(dòng)與退出等操作；并且水冷裝置控制保護(hù)系統(tǒng)向操作臺(tái) 實(shí)時(shí)上傳運(yùn)行信息。二是水冷裝置控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)了自身的故 障監(jiān)測(cè)與保護(hù)，在水冷裝置本身發(fā)生故障時(shí)，水冷裝置控制系統(tǒng)對(duì)水 冷系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，并給監(jiān)控調(diào)節(jié)控制保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)控部分發(fā)出信號(hào)。 過(guò)電流控制保護(hù)裝置中的各個(gè)部分在執(zhí)行各自的任務(wù)時(shí)都能獨(dú)立 完成各自操作，并確保設(shè)備的安全。各個(gè)部分在試驗(yàn)的不同階段接受 來(lái)自操作臺(tái)的操作命令，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作，具有完備故障診斷和處理 功能，并在保護(hù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，完成異常工況試驗(yàn)裝置的保護(hù)功能。 參照?qǐng)D2,表示核心控制單元——監(jiān)控系統(tǒng)DSP單元電路圖。 該圖中，光電監(jiān)測(cè)單元、充電控制機(jī)的監(jiān)控單元、測(cè)溫系統(tǒng)的監(jiān) 測(cè)單元和水冷系統(tǒng)的監(jiān)控單元均為過(guò)電流監(jiān)控單元的下層單元。
參照?qǐng)D3，表示本監(jiān)控保護(hù)裝置中的監(jiān)控單元模塊與周圍其他的 相關(guān)單元的連接關(guān)系。
權(quán)利要求1. 一種晶閘管閥的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于，包含以監(jiān)控DSP芯片為核心控制單元，它連接有對(duì)閥進(jìn)行精確控制的調(diào)節(jié)單元模塊；還連接光電監(jiān)測(cè)單元、光電控制器監(jiān)控單元、測(cè)溫系統(tǒng)的監(jiān)控單元和水冷系統(tǒng)監(jiān)控單元這四個(gè)下一層單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶閘管閥的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置，其 特征在于，所述DSP控制單元，是采用TMS320LF2407A芯片電路構(gòu)成。
專利摘要晶閘管閥的過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置，屬于電力系統(tǒng)用電力電子設(shè)備領(lǐng)域，包含以監(jiān)控DSP芯片為核心控制單元，它連接有對(duì)閥進(jìn)行精確控制的調(diào)節(jié)單元模塊；還連接光電監(jiān)測(cè)單元、光電控制器監(jiān)控單元、測(cè)溫系統(tǒng)的監(jiān)控單元和水冷系統(tǒng)監(jiān)控單元這四個(gè)下一層單元。該高壓晶閘管閥過(guò)電流試驗(yàn)監(jiān)控保護(hù)裝置可以對(duì)正常運(yùn)行及故障情況下合理全面進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，監(jiān)測(cè)了閥的耐受故障電流、電壓及其相關(guān)熱效應(yīng)的能力，實(shí)現(xiàn)了裝置的控制運(yùn)行和故障保護(hù)，保證了過(guò)電流試驗(yàn)裝置的安全。
文檔編號(hào)G01R31/26GK201207075SQ20072017296
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者平 周, 喻勁松, 朱家騮, 楊曉楠, 湯廣福, 艷 潘, 賀之淵 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院