[实用新型]同步脉冲发生装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统的输电领域，涉及一种脉冲发生装置，尤其是一种同步脉冲发生装置，其主要作用是在各种柔性交流输电系统和高压直流输电系统中，用于产生与电网电压工频同步的脉冲输出信号作为柔性交流输电系统和高压直流输电系统控制保护系统控制各类电力电子设备触发相位的基准，从而保证电力电子元件精确触发。

背景技术

随着柔性交流输电技术的不断更新推广以及我国高压直流输电工程的不断建设，电力电子变流技术得到了广泛的使用。在柔性交流输电和高压直流输电中，由电力电子器件构成的交流调压装置、整流装置和逆变装置等设备是整个柔性交流输电和高压直流输电的核心设备。

在柔性交流输电和高压直流输电系统中一方面为了保证电力电子器件构成的交流调压装置、整流装置和逆变装置等设备能够实现其自身功能，同时另一方面为了确保电力电子器件和相关一次设备的安全，需要通过控制保护系统使电力电子器件按照一定的相位导通或关断。在柔性交流输电和高压直流输电中，交流调压装置、整流装置和逆变装置等设备的电力电子器件导通或关断相位是相对于电力系统工频电压而言的，因此找出电力系统工频电压每个周期的过零点的位置才能使电力电子器件的在设定的相位准确导通或关断。

以上所述，设计一种能够准确找出电力系统工频电压每个周期的过零点，并生成与之同步输出脉冲信号的装置是目前电力电子器件进行精确触发的保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种同步脉冲发生装置，该装置能够用于各种柔性交流输电系统和高压直流输电系统中，用于产生与电网工频电压同步的脉冲输出信号的同步脉冲发生装置，以保证电力电子元件精确触发。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种同步脉冲发生装置，包括CPU模块和电源模块，所述CPU模块以DSP数字处理核心，所述CPU模块分别连接有时钟模块、A/D采样电路、过零比较电路、告警输出模块和以太网通讯模块，所述A/D采样电路的输入端与电压变换电路输出端连接，所述电压变换电路输入端与模拟量输入端子连接，所述电压变换电路输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路输出端与过零比较电路的输入端连接，所述过零比较电路输出端分为两路，一路与同步脉冲生成模块的输入端连接，另一路与CPU模块连接，所述同步脉冲生成模块的输出端与同步脉冲输出模块的输入端连接；所述同步脉冲生成模块由FPGA及其外围的晶振电路、E²PROM、告警指示灯和跳线开关组成，所述同步脉冲输出模块由光耦隔离电路、输出驱动电路和电光转换输出元件构成。

上述CPU模块中的DSP采用TI公司的TMS320F2812，所述DSP连接有外扩RAM、看门狗电路和晶振电路。

上述滤波电路包含有一个四阶巴特沃兹低通滤波器。

上述时钟模块由晶振电路和实时时钟电路组成，所述晶振电路的输出端与所述实时时钟电路的输入端连接，所述实时时钟电路的输出端与CPU模块连接。

上述告警输出模块包括隔离电路、驱动电路、继电器和电输出端子，所述隔离电路的输入端与所述CPU模块连接，所述继电器的输出端与电输出端子连接。

上述以太网通讯模块由光电隔离电路、光纤以太网控制器和光电转换原件组成，所述光电隔离电路的与CPU模块连接，所述光电隔离电路与光纤以太网控制器连接，所述光纤以太网控制器与光电转换原件连接。

本实用新型通过实时检测、跟踪电网三相电压基波信号的过零点，生成一个与过零点等时间间隔的固定宽度的标定脉冲；并且通过实时测量电网三相电压基波信号的频率，根据电网的实时频率计算出同步标定脉冲所表示的实际相位，将同步脉冲由电信号转换为光信号输出；本实用新型还具有电压信号丢失检测功能和电压丢失记忆功能，电压信号丢失检测功能用于检测电压信号丢失故障，电压丢失记忆功能保证在电压信号丢失时，依据电压信号丢失前的电压信号生成同步脉冲。

本实用新型的同步脉冲发生装置结构简单、可靠性高。可用该装置作为各种柔性交流输电系统和高压直流输电系统的同步脉冲发生装置。

附图说明

图1为本实用新型的同步脉冲发生装置模块结构图；

图2为本实用新型的电压变换电路电路原理图；

图3为本实用新型的四阶巴特沃兹低通滤波器电路电路原理图；

图4为本实用新型的过零比较电路电路原理图。