专利名称：�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏芳捌涫迪址椒�
技术领域：
本发明涉及柔性直流输电领域，具体涉及一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏芳捌涫迪址椒�。
背景技术：
�？榛嗟缙饺嵝灾绷魇涞绲淖幽？榈缪沟牟饬慷哉鍪涞缦低车奈榷ㄔ诵兄凉刂匾Ｃ扛鲎幽５缪沟牟饬糠段Щ嵊跋斓秸鲋绷魇涞绲娜萘浚宰幽？楣收吓月泛笃拦拦骨榭鲆埠苤匾�。子�？榈缪沟牟饬康木榷哉鲋绷魇涞缦低车牡缛萜胶饪刂频男Ч兄苯拥挠跋�。此外，子模块电压的测量要将子�？榈闹鞯缏返牡缪勾幽？榭刂频缏返闹醒氪砥鳎吮苊獾绱鸥扇乓鞯缏泛涂刂频ピ挚虼苏霾饬炕芈坊挂懈衾氲ピ�。现有的模块化多电平柔性直流输电的子�？榈缪沟牟饬恳话悴捎玫ジ鯝D测量，精度比较低或者范围比较窄；隔离单元大部分采用线性光耦隔离，但是每个线性光耦之间的线性度不，造成的测量误差比较大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏芳捌涫迪址椒ǎ痉⒚髂芎芎玫穆隳？榛嗟缙饺嵝灾绷魇涞缍宰幽？榈缪共饬康奶厥庖螅谧幽？榈缪箍矸段П浠谀鼙Ｖげ饬烤龋蓖ü衾朐朔沤刂频缏泛妥幽？榈闹鞯缏泛芎玫母衾肟苊庵鞯缏范钥刂频缏返牡绱鸥扇�。本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏罚龅缪共杉缏钒ǜ衾氲ピ�、测量通道控制单元和双AD测量单元；其改进之处在于，输入的子�？榈缪雇ü龈衾氲ピ牡缱璺盅蛊鞣盅购螅僖来瓮ü衾氲ピ母衾朐怂惴糯笃骱退獳D测量单元，所述测量通道控制单元分别与双AD测量单元及子�？榭刂频ピ樱捎盟獳D测量单元测量子�？榈牡缪狗段�。其中，所述隔离单元包括电阻分压器、隔离运算放大器和滤波电路；所述电阻分压器通过滤波电路和隔离运算放大器连接；所述电阻分压器将子�？榈缪菇蟹盅梗雎瞬ǖ缏凡捎糜勺枞萃绻钩傻牡屯瞬ㄆ鳎凰龈衾朐怂惴糯笃鹘幽？榈闹鞯缏泛涂刂频缏犯衾耄隹刂频缏钒ㄎ⒋砥骱虵PGA芯片；所述微处理器和FPGA芯片通过数据总线连接。其中，所述测量通道控制单元将子模块电压划分为两个电压值区间；测量通道控制单元对子模块的电压值的大小进行实时判断，通过判断电压值的大小确定其所在的测量电压区间，来控制通过测量通路对子�？榈缪菇胁饬�。其中，所述测量通道控制单元在通道切换过程中采用滞环控制。其中，所述双AD测量单元采用两个AD测量通道；由所述两个AD测量通道分别对两个电压值区间进行测量。其中，在双AD测量单元中的每个AD测量通道均包括调理电路，其中一路调理电路测量低电压值区间，另一路调理电路测量高电压值区间；所述调理电路的选择由测量通道控制单元控制。本发明基于另一目的提供的一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏返氖迪址椒ǎ涓慕υ谟冢龇椒òㄏ率霾街�(I)对输入的子模块电压进行分压；(2)将分压后的电压经过滤波电路传输到所述隔离运算放大器；(3)隔离运算放大器将子�？榈闹鞯缏泛涂刂频缏返缙细衾肟俳盅购蟮牡缪勾涞剿獳D测量单元中；(4)所述测量通道控制单元判断子模块电压值的电压值区间并选择其中一个AD测量通道对其进行测量；(5)由所述双AD测量单元的两个AD测量通道分别对两个电压值区间进行测量，并将测量得电压值传输到子�？榭刂频ピ�。其中，所述步骤(I)中，采用电阻分压器对输入的子�？榈缪菇蟹盅埂Ｓ胂钟屑际醣龋痉⒚鞔锏降挠幸嫘Ч荌)本发明的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏酚泻芨叩囊恢滦裕恍枰斯ず笃诶次⒌鞑裳ǖ赖谋壤�。 2 )本发明的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏方幽？榈闹鞯缏泛涂刂频缏吠耆衾肟梢杂行У募跎倏刂频缏肥艿降牡绱鸥扇�。3)本发明的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏房梢远钥矸段�(0V-5000V)的子�？榈缪菇胁饬�。4)本发明的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏房梢远宰幽５缪菇懈呔鹊牟杉谡霾饬糠段诳梢员Ｖげ饬烤缺３�2%内。5)为了防着测量通道在不同电压测量区间边界不停的切换，测量通道控制单元还在通道切换过程中采用了滞环控制，提高了切换效率。6)本发明采用了两个独立的AD分别用来测量子�？椴煌牡缪骨洌捎昧礁鯝D测量通道提高了子�？榈缪共饬康木群头段В绷铰稟D测量通道独立实时对子�？榈缪菇胁饬靠梢员苊獠饬糠段谢坏目瞻�。
图1是本发明提供的模块化多电平柔性直流子�？榈缪共杉缏氛迳杓瓶蛲�。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。本发明提供的模块化多电平柔性直流子�？榈缪共杉缏氛迳杓瓶蛲既缤�1所示，包括隔离单元、测量通道控制单元、双AD测量单元；输入的子�？榈缪雇ü龈衾氲ピ牡缱璺盅蛊鞣盅购螅僖来瓮ü衾氲ピ母衾朐怂惴糯笃骱退獳D测量单元，所述测量通道控制单元分别与双AD测量单元及子�？榭刂频ピ樱捎盟獳D测量单元测量子�？榈牡缪狗段�。(一)隔离单元隔离单元包括高精度的(精度在千分之一内)电阻分压器、隔离运算放大器和滤波电路；电阻分压器通过滤波电路和隔离运算放大器连接；所述电阻分压器将子�？榈缪菇蟹盅梗龈衾朐怂惴糯笃鹘幽？榈闹鞯缏泛涂刂频缏犯衾耄皇紫茸幽？榈缪咕呔鹊牡缱璺盅购螅唤盅购蟮玫缪雇ü瞬ǖ缏肥淙氲礁衾朐怂惴糯笃鳎衾朐怂惴糯笃鹘幽？榈闹鞯缏泛涂刂频缏返缙细衾肟员苊饪刂频缏繁恢鞯缏返牡绱鸥扇�。子�？榈闹鞯缏分饕蒊GBT、急速真空开关、晶闸管等大功率器件构成，通过高电压和大电流，而控制电路主要由微处理器和FPGA的控制构成，通过物理上的隔离可以避免主电路对控制电路的干扰。(二)测量通控制单元为了满足模块化多电平柔性直流输电对子�？榈缪箍矸段А⒏呔鹊牟饬恳螅痉⒚髟黾恿瞬饬客ǖ揽刂频ピ匀繁Ｗ幽？榈缪乖诳矸段诓饬浚寄苈闫涠跃纫�。测量控制单元主要是控制将子�？榈缪狗殖闪礁霾煌牡缪怪登洌⒖刂朴刹煌骼淼缏泛虯D测量通道进行测量，以确保测量精度，当切换时，同时通知中央控制器读取另一个AD测量结果。测量通道控制单元对子�？榈牡缪怪档拇笮〗惺凳迸卸希ü卸系缪怪档拇笮∪范ㄆ渌诘牟饬壳洌纯刂仆ü囊惶醪饬客范宰幽？榈缪菇胁饬�。为了防着测量通道在不同电压测量区间边界不停的切换，测量通道控制单元还在通道切换过程中采用了滞环控制；所述滞环控制可以采用逻辑判断电路或编程实现。(三)双AD测量单元本发明采用了两个独立的AD测量通道分别用来测量子模块不同的电压区间，采用两个AD测量通道提高了子�？榈缪共饬康木群头段В绷铰范懒⒌腁D测量通道实时对子�？榈缪菇胁饬靠梢员苊獠饬糠段谢坏目瞻�。每个AD测量通道都有自己的调理电路，其中一路调理电路适合测量相对较低的电压，另一路调理电路适合测量相对较高的电压。比如测量(T5000V的电压，将(T5000V的电压分成(T2500V和250(T5000V两个电压值区间，其中一路调理电路测量(T2500V的电压值，另一路调理电路测量250(T5000V的电压值。调理电路的选择是由测量通道控制单元完成的。AD表示模拟量转换为数字量。本发明还提供了一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏返氖迪址椒ǎㄏ率霾街�(I)采用电阻分压器对输入的子�？榈缪菇蟹盅梗�(2)将分压后的电压通过滤波电路传输到所述隔离运算放大器；(3)隔离运算放大器将子模块的主电路和控制电路电气上隔离开，再将分压后的电压传输到双AD测量单元中；(4)所述测量通道控制单元具有逻辑判断功能，判断子�？榈缪怪档牡缪怪登洳⒀≡衿渲幸桓鯝D测量通路对其进行测量；(5)由所述双AD测量单元的两个AD测量通道分别对两个电压值区间进行测量，并将测量得电压值传输到子�？榭刂频ピ�。本发明能很好的满足�？榛嗟缙饺嵝灾绷魇涞缍宰幽？榈缪共饬康奶厥庖螅谧幽？榈缪箍矸段П浠谀鼙Ｖげ饬烤龋蓖ü衾朐朔沤刂频缏泛妥幽？榈闹鞯缏泛芎玫母衾肟苊庵鞯缏范钥刂频缏返牡绱鸥扇�。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏罚龅缪共杉缏钒ǜ衾氲ピ�、测量通道控制单元和双AD测量单元；其特征在于，输入的子�？榈缪雇ü龈衾氲ピ牡缱璺盅蛊鞣盅购螅僖来瓮ü衾氲ピ母衾朐怂惴糯笃骱退獳D测量单元，所述测量通道控制单元分别与双AD测量单元及子�？榭刂频ピ樱捎盟獳D测量单元测量子�？榈牡缪狗段�。
2.如权利要求1所述的模块化多电平柔性直流子�？榈缪共杉缏罚涮卣髟谟冢龈衾氲ピǖ缱璺盅蛊�、隔离运算放大器和滤波电路；所述电阻分压器通过滤波电路和隔离运算放大器连接；所述电阻分压器将子�？榈缪菇蟹盅梗雎瞬ǖ缏凡捎糜勺枞萃绻钩傻牡屯瞬ㄆ鳎凰龈衾朐怂惴糯笃鹘幽？榈闹鞯缏泛涂刂频缏犯衾耄隹刂频缏钒ㄎ⒋砥骱虵PGA芯片；所述微处理器和FPGA芯片通过数据总线连接。
3.如权利要求1所述的模块化多电平柔性直流子�？榈缪共杉缏罚涮卣髟谟冢霾饬客ǖ揽刂频ピ幽？榈缪够治礁龅缪怪登洌徊饬客ǖ揽刂频ピ宰幽？榈牡缪怪档拇笮〗惺凳迸卸希ü卸系缪怪档拇笮∪范ㄆ渌诘牟饬康缪骨洌纯刂仆ü饬客范宰幽？榈缪菇胁饬�。
4.如权利要求3所述的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏罚涮卣髟谟冢霾饬客ǖ揽刂频ピ谕ǖ狼谢还讨胁捎弥突房刂啤�
5.如权利要求1所述的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏罚涮卣髟谟冢鏊獳D测量单元采用两个AD测量通道；由所述两个AD测量通道分别对两个电压值区间进行测量。
6.如权利要求1所述的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏罚涮卣髟谟冢谒獳D测量单元中的每个AD测量通道均包括调理电路，其中一路调理电路测量低电压值区间，另一路调理电路测量高电压值区间；所述调理电路的选择由测量通道控制单元控制。
7.一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏返氖迪址椒ǎ涮卣髟谟冢龇椒òㄏ率霾街� (1)对输入的子模块电压进行分压； (2)将分压后的电压经过滤波电路传输到所述隔离运算放大器； (3)隔离运算放大器将子�？榈闹鞯缏泛涂刂频缏返缙细衾肟俳盅购蟮牡缪勾涞剿獳D测量单元中； (4)所述测量通道控制单元判断子�？榈缪怪档牡缪怪登洳⒀≡衿渲幸桓鯝D测量通道对其进行测量； (5)由所述双AD测量单元的两个AD测量通道分别对两个电压值区间进行测量，并将测量得电压值传输到子模块控制单元中。
8.如权利要求7所述的�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏返氖迪址椒ǎ涮卣髟谟冢霾街�(I)中，采用电阻分压器对输入的子�？榈缪菇蟹盅�。
全文摘要
本发明涉及一种�？榛嗟缙饺嵝灾绷髯幽？榈缪共杉缏芳捌涫迪址椒ǎ龅缪共杉缏钒ǜ衾氲ピ�、测量通道控制单元和双AD测量单元；输入的子�？榈缪雇ü龈衾氲ピ牡缱璺盅蛊鞣盅购螅僖来瓮ü衾氲ピ母衾朐怂惴糯笃骱退獳D测量单元，所述测量通道控制单元分别与双AD测量单元及子�？榭刂频ピ樱捎盟獳D测量单元测量子�？榈牡缪狗段�。本发明能很好的满足�？榛嗟缙饺嵝灾绷魇涞缍宰幽？榈缪共饬康奶厥庖螅谧幽？榈缪箍矸段П浠谀鼙Ｖげ饬烤龋蓖ü衾朐朔沤刂频缏泛妥幽？榈闹鞯缏泛芎玫母衾肟苊庵鞯缏范钥刂频缏返牡绱鸥扇�。
文档编号G01R19/25GK103048534SQ20121053011
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者吕铮, 杨卫刚, 李强, 客金坤, 冯静波, 何维国 申请人:国网智能电网研究院, 中电普瑞电力工程有限公司, 上海市电力公司, 国家电网公司
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