[发明专利]合成全工况试验装置控制保护系统与故障保护方案

摘要

一种合成全工况试验装置控制保护系统与故障保护方案。包括上层控制保护系统和合成全工况试验装置测量系统，以及操作台和录波仪；底层控制保护子系统主要包括以下五个相互独立的控制保护子系统：与低压充电回路相联系的充电回路控制保护子系统，与合成全工况试验电路相联系的试验电路控制保护子系统，与低压大电流源相联系的低压大电流源控制保护子系统，用来给试验装置中的晶闸管阀供水的第一水冷装置控制保护子系统，用来给试品阀单独供水的第二水冷装置控制保护子系统。故障保护方案针对不同故障，控制保护系统设计为八级保护措施，并根据故障的严重程度设计九级优先级。

主权项

1、一种合成全工况试验装置控制保护系统，其特征在于：包括上层控制保护系统和合成全工况试验装置测量系统，以及操作台和录波仪；合成全工况试验装置控制保护系统的底层控制保护子系统主要包括以下五个相互独立的控制保护子系统：与低压充电回路相联系的充电回路控制保护子系统，与合成全工况试验电路相联系的试验电路控制保护子系统，与低压大电流源相联系的低压大电流源控制保护子系统，用来给试验装置中的晶闸管阀供水的第一水冷装置控制保护子系统，用来给试品阀单独供水的第二水冷装置控制保护子系统；操作台用于完成人机交互功能；录波仪用于完成正常运行和故障态时相关数据的显示。合成全工况试验装置的上层控制保护系统用来实现底层五套独立控制保护子系统的协调控制与保护，合成全工况试验装置测量系统主要完成试验装置相关测量数据的汇集、显示和传送；合成全工况试验装置的上层控制保护系统用来接收来自各个子系统故障信息，进行故障分类，根据保护策略，向其它子系统发出相应的命令，协调各个控制保护子系统在异常运行工况下的分合闸、触发角调节、连续触发、触发、闭锁等操作，确保试验装置的安全退出；合成全工况试验装置的上层控制系统接收来自操作台的有关试验的相关信息，根据试验流程和控制策略，在试验的各个阶段向各个子系统发出各种命令，协调各个控制保护子系统在正常运行工况和异常运行工况下的分合闸、触发角调节、连续触发、触发、闭锁等操作，协调试验的进行，完成试验装置的启动、退出、试验和保护等功能；合成全工况试验装置的保护控制子系统一方面在正常或异常运行工况，接受来自上级控制或控制保护系统的命令，执行相应的开关分合闸、调节、触发、闭锁等操作，完成相应的控制或保护功能；另一方面是这些保护控制子系统本身具有完善的故障诊断和保护功能，在其自身或控制对象发生故障时，能够迅速采取相应的保护措施，并向上级控制保护系统上报相应的故障信息，由上级控制保护系统向其它子系统发出相应的命令，使得其它子系统执行相应的开关分合闸、调节、触发、闭锁等操作，完成整个试验装置的保护功能；其中，试验电路控制保护子系统实现功能分为两大部分：一是接收来自合成全工况试验装置控制或控制保护系统的命令，进行合成全工况试验电路的开关操作，电流回路晶闸管阀触发、闭锁与试品阀电流调节；电压回路晶闸管阀触发、闭锁或连续触发等功能，并向上级控制系统或控制保护系统上报相关信息；二是监测到合成全工况试验电路发生的故障后，根据合成全工况试验电路保护策略发出相关保护命令，如晶闸管阀闭锁、触发、连续触发等，并向上级合成全工况试验装置控制保护系统上报故障信息；充电回路控制保护子系统实现的功能同样分为两大部分：一是接收来自合成全工况试验装置控制或控制保护系统的命令，进行充电回路的开关操作，充电机启动、退出、整流、逆变、谐振电压调节等工作，并向上级控制系统或控制保护系统上报相关信息；二是监测到充电回路发生故障后，根据充电回路保护策略发出相关保护命令，如充电机逆变、闭锁，开关跳闸，保护晶闸管动作等，并向上级合成全工况试验装置控制保护系统上报故障信息；低压大电流源控制保护子系统实现的功能同样分为两大部分：一是接收来自合成全工况试验装置控制或控制保护系统的命令，进行低压大电流源回路分合闸操作，并上报相关信息；二是监测到低压大电流源回路发生故障，根据低压大电流源回路控制策略发出保护命令，主要是开关跳闸，并上报故障信息；第一水冷装置控制保护子系统实现的功能同样分为两大部分：一是第一水冷装置控制保护系统在保护或控制系统的协调下，对第一水冷装置进行启动与退出等操作，并上传相关数据；二是完成第一水冷装置的故障监测与保护，并向合成全工况试验装置控制保护系统发出相应的故障信息；第二水冷装置控制保护子系统实现的功能同样分为两大部分：一是接收合成全工况试验装置控制系统命令，进行启动与退出2号水冷装置等操作，并上传相关数据，另外由第二水冷装置控制保护系统对试品阀进水口流量温度进行调节；二是由第二水冷装置控制保护系统完成第二水冷装置的故障监测与保护，并向合成全工况试验装置控制保护系统发出相应的故障信息；其中，上述各个子系统均高度自治，它们均在正常试验阶段由控制系统协调完成相应的功能，它们还具有完备故障诊断和处理功能，并在控制保护系统的协调下，完成异常工况试验装置的保护功能。