一种VBE系统模拟方法与流程

文档序号:11250024阅读:944来源:国知局
一种VBE系统模拟方法与流程

本申请涉及直流输电技术领域,尤其涉及一种vbe系统模拟方法。



背景技术:

rtds(realtimedigitalsimulator,实时数字仿真器)是一种研究复杂电力系统的数字仿真技术,因其高性能计算、实时仿真等优点,被广泛应用于高压直流输电领域。例如,采用rtds仿真的直流输电控制保护系统联调闭环测试,在该联调闭环测试中,待模拟的电力设备包括直流输电控制保护系统(以下简称控制系统)、vbe(valvebaseelectronics,阀基电子设备)及晶闸管换流阀(以下简称换流阀)。其中,vbe连接直流输电控制保护系统与晶闸管换流阀,并用于根据直流输电控制保护系统的信号,产生作用于晶闸管换流阀的触发信号。

在本仿真试验中,大多电力设备已采用数字模拟方式实现其功能,但是,vbe仍旧采用实体vbe完成其功能。其原因在于,vbe的功能多且结构复杂,因此,较难实现对vbe的模拟。

目前,采用实体vbe完成vbe的功能仍然存在许多不便之处,例如,实体vbe需要向厂家索要或购买,受试验条件与价格的限制,大多数厂家并不能提供相应vbe实体。当然,即使阀厂家提供相应的vbe实体,在实际的rtds仿真试验中,由于vbe实体的使用较为复杂,从而造成了rtds仿真试验的效率低下。



技术实现要素:

本申请提供了一种vbe系统模拟方法,以解决因缺少模拟vbe的系统,导致必须采用vbe实体进行直流输电工程的仿真试验,从而造成仿真试验过程繁杂、效率低下以及试验成本高的问题。

一种vbe系统模拟方法,vbe系统用于连接控制系统与换流阀组,换流阀组包括多个串联的换流阀,所述方法包括:

根据所述换流阀的端电压,生成断路信号;

根据所述断路信号,生成断路连续信号;

接收所述控制系统发送的用于指示换流阀导通的激发信号;

判断所述激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内;

若所述激发信号位于该断路连续信号的持续时间内,则生成一个正常触发信号,所述正常触发信号用于触发所述换流阀导通与触发所述断路连续信号中断;

在该激发信号的持续时间内,若未接收到新的断路连续信号,则结束触发工作;

在该激发信号的持续时间内,若接收到新的断路连续信号,则生成非正常触发信号,所述非正常触发信号用于触发所述换流阀导通;

重复上一步骤,直至该激发信号的持续时间结束,结束触发工作。

优选地,生成一个断路连续信号,具体包括,

将所述断路信号发送至单稳态触发器,所述单稳态触发器在所述断路信号的激励下,发送断路连续信号。

优选地,判断所述激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内,具体包括,

采用与逻辑电路判断所述激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内。

优选地,生成非正常触发信号,具体包括,

判断新的断路连续信号是否在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达;

若新的断路连续信号在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达,则生成非正常触发信号;

若新的断路连续信号是否在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达,则延迟第二预设时间后,生成非正常触发信号。

优选地,根据所述换流阀的端电压,生成断路信号,具体包括,

判断所述换流阀的端电压是否超过预设的断路电压;

若所述换流阀的端电压超过预设的断路电压,则生成断路信号。

本申请提供了一种vbe系统模拟方法,采用数字仿真方法,模拟了rtds仿真试验中需要使用的vbe系统的两个功能,即正常触发换流阀与非正常触发换流阀功能,解决了传统技术中,由于采用vbe实体进行rtds仿真试验,而造成的仿真试验过程繁杂、效率低下以及试验成本高的问题,提高了rtds仿真试验的效率,也节省了硬件设备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为vbe系统模拟方法的一个实施例的流程图;

图2为生成正常触发信号的时间图;

图3为生成非正常触发信号的时间图。

具体实施方式

在实际的电网系统中,vbe系统连接控制系统与换流阀组(包括多个串联的换流阀),vbe系统具有触发换流阀、检测换流阀及其他相关设备的状态等多项功能。在rtds仿真试验中,仅涉及vbe系统触发换流阀的功能。因此,本申请将简化vbe系统的功能,即本申请的vbe系统模拟方法将仅模拟vbe系统触发换流阀导通的功能。vbe系统触发换流阀包括正常触发与非正常触发。一般情况下,vbe系统采用正常触发即可完成对换流阀的触发导通,当换流阀发生重新阻断时,vbe系统则采用非正常触发完成对换流阀的触发导通。

图1为vbe系统模拟方法的一个实施例的流程图,如图1所示,vbe系统模拟方法包括:

s1,根据换流阀的端电压,生成断路信号。其具体包括,检测换流阀的端电压是否超过预设的断路电压;若换流阀的端电压超过预设的断路电压,则生成断路信号。

检测换流阀的端电压是否超过预设的断路电压的方法有多种,例如,可采用电压比较器检测换流阀的端电压是否超过预设的断路电压。电压比较器将换流阀的端电压与预设的断路电压进行比较计算。若换流阀的端电压未超过预设的断路电压,即换流阀处于导通状态,则电压比较器不作为。若换流阀的端电压超过预设的断路电压,即换流阀处于断路状态,则电压比较器生成一断路信号。

s2,根据断路信号,发送一个断路连续信号。

断路信号是一个持续时间较短的脉冲信号,为了便于断路信号与下文的激发信号配合生成触发信号,本申请中,将断路信号转化为断路连续信号,其中,断路连续信号是可持续一段较长时间的高电平信号。

将断路信号转化为断路连续信号的方法有多种,例如可采用单稳态触发器。电压比较器将生成的断路信号发送至一单稳态触发器,使单稳态触发器由稳定态转为暂稳态,从而产生一连续的、高电平信号,即断路连续信号。单稳态触发器可在暂稳态持续一段时间,在此段时间内,单稳态触发器将不间断发送断路连续信号;当单稳态触发器由暂稳态跳回稳态后,单稳态触发器终止发送断路连续信号。

s3,接收控制系统发送的用于指示换流阀导通的激发信号。

激发信号是控制系统发送的指示换流阀导通的指令信号,本申请中,激发信号为时钟信号,即系统每间隔相同时间发送一个激发信号,且每个激发信号的持续时长相同。

s4,判断激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内。

本申请中,采用与逻辑电路判断激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内。单稳态触发器与控制系统独立的将各自生成的断路连续信号或激发信号发送至与逻辑电路,仅有当断路连续信号与激发信号在均进入与逻辑电路时,与逻辑电路才可导通。因此,当与逻辑电路断路,则判定激发信号不位于该断路连续信号的持续时间内;当与逻辑电路导通时,则判定激发信号位于该断路连续信号的持续时间内。

s5,若激发信号是否位于该断路连续信号的持续时间内,则生成一个正常触发信号,正常触发信号用于触发换流阀导通与触发断路连续信号中断。

本申请中,生成正常触发信号的过程具体包括,与逻辑电路在断路连续信号与激发信号的共同激励下生成正常触发信号,并将正常触发信号发送至换流阀,换流阀在正常触发信号的激励下触发导通。

为了便于单稳态触发器接收下次的断路信号,本实例中,与逻辑电路也将正常触发信号发送至单稳态触发器,使换单稳态触发器由暂稳态还原为稳态,中断由本次断路信号引发的断路连续信号。

正常情况下,正常触发信号将触发换流阀导通,此时,换流阀的端电压将小于断路电压,进而导致无断路连续信号生成。但是,当换流阀重新阻断时,换流阀的端电压将重新大于断路电压,从而生成新的断路信号,进而生成新的断路连续信号。为使阻断的换流阀重新导通,本申请中,将生成非正常触发信号,通过非正常触发信号激励阻断后的换流阀重新导通,此过程具体如下。

s6,判断在该激发信号的持续时间内,是否接收到新的断路连续信号。

s7,若未接收到新的断路连续信号,则结束触发工作。

若在该激励信号的持续时间内,未接收到新的断路连续信号,说明换流阀处于导通状态,无需再次发送触发信号,至此,结束对换流阀的触发工作。

s8,若接收到新的断路连续信号,则生成非正常触发信号,非正常触发信号用于触发换流阀导通,返回步骤s6,直至该激发信号的持续时间结束或不再收到新的断路连续信号,结束触发工作。

本实施例中,生成非正常触发信号的过程具体包括,

判断新的断路连续信号是否在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达;

若新的断路连续信号在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达,则生成非正常触发信号;

若新的断路连续信号是否在上一个正常触发信号或非正常触发信号发出后的第一预设时间内到达,则延迟第二预设时间后,生成非正常触发信号。

在此将不对于第一预设时间、第二预设时间的具体时长进行具体限定,本领域技术人员可根据实际需求进行相应的设置。本实施例中,第一预设时间为100μs,第二预设时间为50μs。

图2为生成正常触发信号的时间图,如图2所示,当换流阀的端电压ufor超过预设的断路电压uref时,生成断路信号ip,断路信号ip为一个持续时间较短的脉冲信号;断路信号被转化为一个持续时间较长的断路连续信号qs;当控制系统发送激发信号cp时,即断路连续信号qs与激发信号cp同时存在时,则生成正常触发信号p1,同时,阻断路连续信号qs。

图3为生成非正常触发信号的时间图,如图3所示,生成正常触发信号p1后,在该激发信号cp的持续时间内,若再次接收到新的断路信号,则生成非正常触发信号。例如,在生成正常触发信号p1后的t1时刻,其中t1<100us,换流阀的端电压ufor超过预设的断路电压uref时,生成一新的断路信号ip,继而生成一新的断路连续信号qs;此时,断路连续信号qs与激发信号cp同时存在,则生成非正常触发信号p2。在生成非正常触发信号p2后的t2时刻,其中t2>100us,当断路连续信号qs与激发信号cp同时存在时,生成非正常触发信号p3。不同于非正常触发信号p2的生成过程,此过程中,并未在断路连续信号qs与激发信号cp同时存在的第一时刻生成非正常触发信号p3,而是延迟50us后,才生成非正常触发信号p3。

以上的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

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