[实用新型]一种无功功率控制仿真装置

说明书

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分接头位置仿真测试装置。

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：ZL201210532759.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分接头位置的仿真，无法真实地模拟高压直流输电直流控制保护系统的分接头位置运行状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种无功功率控制仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的分接头位置状态，为直流控制保护装置的分接头位置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分接头位置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：

一种无功功率控制仿真装置，至少包括无功功率计算模块和无功控制模块，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：

所述的无功控制模块包括第一至第三算术运算元件，第一比例元件，第一与门，第二与门，第一定时器和第二定时器；

无功计算值信号端和无功参考值信号端连接到第一算术运算元件，第一算术运算元件的输出端，连接到第二算术运算元件的同相输入端，并且通过第一比例元件，连接到第三算术运算元件的同相输入端，极限无功值信号端连接到第二算术运算元件和第三算术运算元件的反相输入端；

无功控制信号端连接到第一与门和第二与门的第一输入端；第二算术运算元件的输出端，通过第一斯密特触发器连接到第一与门的第二输入端；第三算术运算元件的输出端，通过第二斯密特触发器连接到第二与门的第二输入端；第一与门的输出端，通过第二定时器连接到滤波器无功上升信号端；第二与门的输出端，通过第一定时器连接到滤波器无功下降信号端。

本实用新型的无功功率控制仿真装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的无功功率控制仿真装置还设有电压控制模块，所述的电压控制模块包括第四至第六算术运算元件，第二比例元件，第三与门，第四与门，第三定时器和第四定时器；交流电压信号端和电压参考值信号端连接到第四算术运算元件，第四算术运算元件的输出端，连接到第五算术运算元件的同相输入端，并且通过第二比例元件，连接到第六算术运算元件的同相输入端，极限电压值信号端分别连接到第五算术运算元件和第六算术运算元件的反相输入端；电压控制信号端连接到第三与门和第四与门的第一输入端；第五算术运算元件的输出端，通过第三斯密特触发器连接到第三与门的第二输入端；第六算术运算元件的输出端，通过第四斯密特触发器连接到第四与门的第二输入端；第三与门的输出端，通过第四定时器连接到滤波器电压上升信号端；第四与门的输出端，通过第三定时器连接到滤波器电压下降信号端。