[发明专利]一种高压直流输电晶闸管级等效模拟设备

说明书

本发明涉及一种高压直流输电晶闸管级等效模拟设备，等效模拟设备包括依次连接的模拟主控板和模拟TTM板，所述模拟TTM板卡与阀控系统触发监测板连接；所述模拟主控板和模拟TTM板封装在机箱中。本发明提供的技术方案基于可拓展的模块化设计原理，在对阀控系统的接口方面，实现全面模拟实际工程化，同时在实现晶闸管本身动态运行特性和TTM板卡基本功能的基础上，保证了针对阀控系统设备长时间实时动态模拟试验的能力。

技术领域

本发明涉及一种高压直流输电的等效模拟设备，具体涉及一种高压直流输电晶闸管级等效模拟设备。

背景技术

在高压直流输电(HVDC)中，阀控系统通常要同时监控上千级晶闸管，每一个晶闸管状态信息都有独立的信号通道，其信号通道的可靠性是阀控系统中最重要的性能指标之一。阀控系统向晶闸管级下发控制命令，并接收TTM板反馈的换流阀各晶闸管级的状态信号。为了在有限试验资源前提下充分验证阀控系统每一个信号通道的性能，需要研制晶闸管级信号模拟装置。在传统试验和工程生产中，为模拟晶闸管级接收和反馈给阀控系统的光信号，往往通过数块简单的FPGA板卡，进行特定信号的定向模拟，与实际工程多信号同时运行通信相差甚远，同时由于试验中有诸多突发情况，无冗余配置也造成了试验中的诸多不便，这都使得无法实现系统性的实时动态仿真模拟。

面对实际工程需求，需要增强实时动态模拟仿真能力，希望获得一种结构可拓展、运行稳定可靠、且可实现实时动态模拟仿真功能的新型高压直流输电晶闸管级等效模拟设备。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种高压直流输电晶闸管级等效模拟设备。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种高压直流输电晶闸管级等效模拟设备，其改进之处在于，所述等效模拟设备采用可拓展模块化设计，所有模块依据高压直流输电工程中的6个阀塔设计，每个模块采用以小代大的原则模拟阀塔晶闸管的动态电气特性，所述等效模拟设备包括依次连接的模拟主控板和模拟TTM板，所述模拟TTM板卡与阀控系统触发监测板连接；所述模拟主控板和模拟TTM板封装在机箱中。

进一步地，所述模拟主控板用于完成与换流阀阀控系统和后台监控系统的高级数据链路控制HDLC通信，将上位机系统发来的模拟指令解析，整理本机箱12块模拟TTM板生成的阀基电子设备触发信号监测报文，监测模拟TTM板的状态和自身状态，并生成对应的报文；

所述模拟TTM板用于模拟触发和监测换流阀的晶闸管级，通过接收模拟主控板卡的信号模拟指令，将信号回报给阀控系统触发监测板，同时识别阀控系统触发监测板的触发光纤信号，并将模拟TTM板卡的状态回报信息通过背板发给主控板。

进一步地，所述模拟主控板卡包括核心逻辑处理单元、通信差分单元、功率适配单元、运行支持电路、光纤接口、电源电路和背板差分总线；所述运行支持电路分别与核心逻辑处理单元和通信差分单元连接；所述功率适配单元、电源电路和通信差分单元均与核心逻辑处理单元连接；所述功率适配单元与光纤接口连接；模拟主控板通过等效机箱的背板差分总线完成与模拟TTM板的通信；所述电源电路为模拟主控板卡供电。

进一步地，触发监测光信号通道与阀控系统的触发监测光信号通道在数量上和功能上1:1对应；每块所述模拟TTM板包括6个光信号发射接口和6个光信号接收接口，对应于工程中6级晶闸管触发监测单元；

所述光信号发射接口用于向阀控系统反馈模拟晶闸管状态监测信号，用于阀控系统的控制和保护逻辑判断；光信号接收信号用于从阀控系统接收控制信号和保护出口信号，对自身模拟触发监测的逻辑判断；

所述6个光信号发射接口和6个光信号接收接口相互不交叉，完全分裂独立配置。

进一步地，所述模拟TTM板由逻辑处理单元和接口电路组成，每块模拟TTM板负责6个晶闸管级的模拟与监测；