[实用新型]改善直流输电系统换相失败恢复性能的熄弧角控制电路

权利要求书

1.一种改善直流输电系统换相失败恢复性能的熄弧角控制电路，其特征在于，包括：依次连接的非线性调制单元、比例积分单元和脉冲触发单元；

非线性调制单元对输入的第一熄弧角偏差信号γ_err进行调制，并输出第二熄弧角偏差信号γ_err2；

比例积分单元接收第二熄弧角偏差信号γ_err2，将自身的输入量标记为第三熄弧角偏差信号γ_err3，并计算延迟角控制量β_γ，所述延迟角控制量β_γ的计算公式如下：

其中，s为拉式算子，K为比例常数，T_i为积分常数，常数π减去延迟角控制量β_γ得到触发角控制量α；

脉冲触发单元接收触发角控制量α，并通过所述触发角控制量α控制直流换流器晶闸管的通断。

2.根据权利要求1所述改善直流输电系统换相失败恢复性能的熄弧角控制电路，其特征在于，还包括：取小单元、电流低通滤波单元、电流比较器、电压低通滤波单元、电压比较器和逻辑与门；取小单元的输出端连接非线性调制单元的一个输入端，电流低通滤波单元、电流比较器和逻辑与门的一个输入端依次连接，电压低通滤波单元、电压比较器和逻辑与门的另一个输入端依次连接；逻辑与门的输出端与非线性调制单元的另一个输入端连接；

取小单元接收、存储和比较20ms内的熄弧角测量值g_meas并得到熄弧角采样值的最小值，由熄弧角整定值γ_ref减去熄弧角采样值的最小值，得到第一熄弧角偏差信号γ_err，并把第一熄弧角偏差信号γ_err输送至非线性调制单元；

电流低通滤波单元处理直流电流测量值I_dmeas，并输出滤波电流I，采用如下式子计算所述滤波电流I：

其中，T_I为电流积分常数，s为拉氏算子；

电流比较器接收滤波电流I，并判断接收滤波电流I是否大于电流设定值I_set，若大于，则输出逻辑信号1，否则，输出逻辑信号0；

电压低通滤波单元处理交流电压测量值V_meas，并输出滤波电压V，采用如下式子计算所述滤波电压V：

其中，T_V为电压积分常数，s为拉氏算子；

电压比较器接收滤波电压V，并将其与电压设定值V_set进行比较，若滤波电压大于电压设定值，则输出逻辑信号1，否则输出逻辑信号0；

逻辑与门接收电压比较器和电流比较器输出的逻辑信号，并进行“与”处理，输出第一逻辑信号S1至非线性调制单元，所述第一逻辑信号S1取值为0或1。

3.根据权利要求1所述改善直流输电系统换相失败恢复性能的熄弧角控制电路，其特征在于，还包括：依次连接的微分器、脉冲生成单元和双通道选择器；

微分器对电压低通滤波单元输出的滤波电压V进行微分计算，得到滤波电压微分值；

脉冲生成单元接收并判断滤波电压微分值是否大于脉冲设定值D；若大于，则输出的第二逻辑信号S2＝1，持续时间为整定值T；否则，始终输出第二逻辑信号S2＝0；

双通道选择器接收脉冲生成单元输出的第二逻辑信号S2，并输出熄弧角偏差增量信号Δγ_err；若第二逻辑信号S2＝0，则熄弧角偏差增量信号Δγ_err＝0；若第二逻辑信号S2＝1，则熄弧角偏差增量信号Δγ_err＝X2，其中，X2为设定的值；输出的熄弧角偏差增量信号Δγ_err与非线性调制单元输出的第二熄弧角偏差信号γ_err2相加，得到第三熄弧角偏差信号γ_err3，并把第三熄弧角偏差信号γ_err3输出至比例积分单元。

4.根据权利要求1所述改善直流输电系统换相失败恢复性能的熄弧角控制电路，其特征在于，所述非线性调制单元，其输出的第二熄弧角偏差γ_err2是输入的第一熄弧角偏差γ_err的分段线性函数，函数特征为具有由七个关键点组成的折线段；

所述七个关键点为N’，N，M，O，A，B和B’，七个点的特征包括：

O为坐标原点；第一关键点N’点满足：X_N’<X_M且Y_N’＝-90；第二关键点N满足：X_N<X_N’且Y_N’＝-90；第三关键点M满足：X_M＝Y_M<0；第五关键点A满足：X_A＝Y_A>0；第六关键点B点满足：X_B>X_A且Y_B＝90；第七关键点B’点满足：X_B’>X_B且Y_B’＝90；其中：X_N’和Y_N’分别为第一关键点的横坐标和纵坐标；X_N和Y_N分别为第二关键点的横坐标和纵坐标；X_M和Y_M分别为第三关键点的横坐标和纵坐标；X_A和Y_A分别为第五关键点的横坐标和纵坐标；X_B和Y_B分别为第六关键点的横坐标和纵坐标；X_B’和Y_B’分别为第七关键点的横坐标和纵坐标。