[发明专利]一种动态模拟实验用功能模拟装置

权利要求书

1.一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：所述装置包括MOV功能模拟模块、保护间隙GAP功能模拟模块和快速旁路电子开关功能模拟模块；所述MOV功能模拟模块、所述保护间隙GAP功能模拟模块、以及所述快速旁路电子开关功能模拟模块依次并联；

所述MOV功能模拟模块包括：第一电源转换模块、模拟量测量模块、人机界面模块、CPU模块、第一驱动模块、第一功率放大模块；

所述第一电源转换模块的输入端接220V交流电源，其输出端分别连接并提供电源给所述模拟量测量模块、所述人机界面模块、所述CPU模块以及所述第一驱动模块；

所述模拟量测量模块用霍尔电流传感器和霍尔电压传感器分别采集所述第一功率放大模块两端的电压和回路电流并发送给所述CPU模块进行数据处理；

所述人机界面模块用人机交互交互界面与所述CPU模块通讯，实现MOV导通电压的设定、MOV阻抗特性参数的设定、MOV电压和MOV电流模拟量的在线监测、电路板芯片的监测及外围电路的故障信息告警；

所述CPU模块接收所述模拟量测量模块的测量数据，并将所述人机界面模块设定的MOV导通电压和MOV阻抗特性参数进行数据运算处理，制定控制策略，输出PWM脉冲信号给所述第一驱动模块，同时上传电路板芯片及外围电路故障的检测信息给所述人机界面模块；

所述第一驱动模块接收所述CPU模块的PWM信号，控制所述第一功率放大模块的导通角度；

所述第一功率放大模块与模拟线路串联电容相连，用于模拟动态模拟试验用MOV。

2.如权利要求1所述的一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：

所述第一功率放大模块为额定电流为200A、额定电压为1200V的IGBT功率器件。

3.如权利要求1所述的一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：

所述第一电源转换模块将所述220V交流电源转换为1.8V、3.3V、5V和15V的直流电源后分别接入到所述模拟量测量模块、所述人机界面模块、所述CPU模块以及所述第一驱动模块。

4.如权利要求1所述的一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：

所述CPU模块的控制策略包括如下步骤：

S1，比较所述模拟量测量模块测得的电压值和所述人机界面模块设定的MOV导通电压值；

S2，根据比较结果，确定进行步骤S3或步骤S4；

S3，当所述模拟量测量模块测得的电压值小于所述人机界面模块设定的MOV导通电压值时，闭合PWM脉冲产生模块的输出；

S4，当所述模拟量测量模块测得的电压值大于或等于所述人机界面模块设定的MOV导通电压值时，在电压-阻抗表中查找与该电压值对应的阻抗值，根据对应阻抗值在阻抗-占空表中查找对PWM信号占空比，并驱动脉冲产生模块产生相应的PWM信号。

5.如权利要求1所述的一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：

所述保护间隙GAP功能模拟模块包括第二电源转换模块、第一光通信模块、第一逻辑处理模块、第二驱动模块、第二功率放大模块；

所述第二电源转换模块的输入端接220V交流电源，其输出端分别连接并提供电源给所述第一光通信模块、所述第一逻辑处理模块、以及所述第二驱动模块；

所述第一光通信模块接收串联补偿装置控制保护系统的触发光信号，并将所述光信号转换为电信号输出给所述第一逻辑处理模块；

所述第一逻辑处理模块接收所述第一光通信模块输出的触发信号，并根据所述触发信号输出PWM脉冲信号给所述第二驱动模块；

所述第二驱动模块接收所述第一逻辑处理模块输出的PWM脉冲信号，并根据所述PWM脉冲信号控制所述第二功率放大模块的导通角度；

所述第二功率放大模块与模拟线路串联电容相连，用于模拟动态模拟试验用GAP。

6.如权利要求5所述的一种动态模拟实验用功能模拟装置，其特征在于：

所述第二电源转换模块将所述220V交流电源转换为1.8V、3.3V、5V、以及15V的直流电源后分别接入到所述第一光通信模块、所述第一逻辑处理模块、以及所述第二驱动模块。