CN105116314B - 一种晶闸管保护性触发检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种晶闸管保护性触发检测方法，通过判断控制脉冲CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与CP之间的时间间隔，如果大于一定时间，在触发脉冲FP下降沿产生一个晶闸管保护性触发检测窗口，在这个窗口内如果收到晶闸管回报信号，就判定为晶闸管保护性触发，否则，则不产生晶闸管保护性触发检测窗口，收到的晶闸管回报信号被判定为正向电压指示脉冲，有效解决了实际工程中经常发生的，在触发角度过小、IP离散过大的情况下晶闸管保护性触发保护误动的问题，经过实际工程的检验和对比，证明非常有效。
Description
【技术领域】
本发明涉及直流输电***领域，尤其涉及一种晶闸管保护性触发检测方法。
【背景技术】
晶闸管保护性触发是直流输电***中常见的现象之一，它直接影响着直流输电***的稳定性，因此，晶闸管保护性触发检测方法是非常重要的。
当晶闸管两端电压超过一定值时，晶闸管控制单元TCU发出正向电压指示脉冲IP给阀控制监测设备，表明晶闸管已经建立了正向电压，随时可以被导通，当收到极控发来的控制脉冲CP时，阀控制监测设备立即向TCU发送触发指令FP触发晶闸管，使晶闸管开始导通，如果晶闸管没能正常由FP触发，由于其它晶闸管开始导通将引起该晶闸管两端电压急剧升高，达到正向保护性触发水平时，为保护该晶闸管不受过电压损坏，TCU发出正向保护性触发脉冲PF将该晶闸管触发，同时发回报信号到阀控制监测设备，阀控制监测设备根据此回报信号做晶闸管的故障检测。
阀控制监测设备在FP下降沿后的一段时间内，如果收到TCU反馈的信号，则判定为晶闸管保护性触发。如果在一个换流阀臂上，晶闸管保护性触发数目达到一定数目时，阀控制监测设备会发出跳闸请求，并立即撤销本***的就绪信号。极控***在检测到该就绪信号消失后，会立即启动***切换。如果另一个***也判别到晶闸管保护性触发越限，也会撤销本***的就绪信号，极控***在检测到两个***都不就绪时启动直流紧急停运。
但是随着直流***运行方式的不同，IP与CP之间的关系并不总是理想的，IP信号的反馈时刻是会离散的。IP信号的离散程度，与换流阀的运行方式有很大的关系。从FP的下降沿，到晶闸管导通，会有一个缝隙，在这个缝隙中，如果由于IP的离散性，依然有IP信号回报，按常规的检测方法，就会被判定为晶闸管保护性触发，造成误动。误动次数达到一定程度时，就会造成***告警或跳闸，严重影响***的稳定运行。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种晶闸管保护性触发检测方法，解决现有直流输电***晶闸管保护性触发方法易出现误动，影响输电***稳定运行的问题。
一种晶闸管保护性触发检测方法，保护***包括晶闸管控制单元TCU、阀控制监测设备、信号上升沿和下降沿检测模块、正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP间隔计算模块及定时器模块；
在产生晶闸管保护性触发检测窗口时，通过正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP间隔计算模块计算控制脉冲CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP之间的距离；
若大于设定时间，在触发脉冲FP下降沿产生晶闸管保护性触发检测窗口，在此窗口内收到的阀回报信号判定为正向保护性触发脉冲PF；触发脉冲FP和晶闸管保护性触发检测窗口脉冲宽度采用定时器模块计算；
否则不产生晶闸管保护性触发检测窗口，收到的晶闸管回报信号判定为正向电压指示脉冲IP。
进一步，所述信号上升沿和下降沿检测模块采用打拍延时的方法实现信号上升沿和下降沿的检测。
进一步，定时器模块采用FPGA中带异步复位和时钟使能的触发器FDCE和计数器模块实现。
进一步，基于FPGA，采用Verilog HDL语言实现。
本发明的晶闸管保护性触发检测方法，通过判断控制脉冲CP到来前最后一个正向电压指示脉冲IP与CP之间的时间间隔，如果大于一定时间，在触发脉冲FP下降沿产生一个晶闸管保护性触发检测窗口，在这个窗口内如果收到晶闸管回报信号，就判定为晶闸管保护性触发，否则，则不产生晶闸管保护性触发检测窗口，收到的晶闸管回报信号被判定为正向电压指示脉冲，通过检测CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与CP之间的时间间隔，如果间隔大于一定时间，才会产生晶闸管保护性触发检测窗口，避免因为IP离散过大就收到回报信号，导致保护性触发误动，影响***正常工作。经过实际工程的检验和对比，证明非常有效，保证了***的可靠稳定运行。
【附图说明】
图1为本发明的时序图
图2本发明的实现框图
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明的实施方式作进一步的描述。
如图1和图2所示，本发明在直流输电阀控制监测设备(VCM，又称阀基电子设备)中设计了一种全新的换流阀晶闸管保护性触发的检测方法，首先判断控制脉冲CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与CP之间的时间间隔，如果大于一定时间，该时间由用户设定，在触发脉冲FP下降沿产生一个晶闸管保护性触发检测窗口，在这个窗口内如果收到晶闸管回报信号，就判定为晶闸管保护性触发，否则，则不产生晶闸管保护性触发检测窗口，收到的晶闸管回报信号被判定为正向电压指示脉冲。
在触发角度过小、IP离散过大的情况下，通过检测CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与CP之间的时间间隔，如果间隔大于一定时间，才会产生晶闸管保护性触发检测窗口，避免因为IP离散过大就收到回报信号，导致保护性触发误动，影响***正常工作。
晶闸管保护性触发保护误动的问题，经过实际工程的检验和对比，证明非常有效。
本发明基于FPGA，使用Veriog HDL语言进行实现。
信号上升沿、下降沿检测方式采用打拍延时的方式进行实现。
定时器的通过FPGA中带异步复位和时钟使能的触发器FDCE和计数器模块实现的。
FDCE接口如下：
计数器模块接口如下：
其中：COUNT_WIDTH和COUNT_NUM决定定时器的宽度，在定时启动条件C的上升沿时，置位输出数据Q，计数器开始计数，计数器的值为COUNT_NUM时，输出一个标志位CLR对Q进行清零，Q即为定时器输出的脉冲，当需改变定时器的宽度和定时启动条件时，只需改变COUNT_WIDTH、COUNT_NUM和C即可。
IP与CP间隔计算模块实现
工作流程如下：
检测CP下降沿，复位寄存器；
检测到CP下降沿后，检测相应换流阀臂的正向电压指示寄存器是否高，如果为高，执行下一步，如果不为高，继续等待直到CP上升沿；
启动计数器，如果在CP低电平区间再次收到IP，计数器清零，重新启动计数器；
重复第三步，直到CP上升沿到来；
在CP上升沿到来时，判断计数器读数，如果CP前最后一个IP与CP之间的时间间隔大于一定时间，置位寄存器，否则，不动作。
Claims (4)
1.一种晶闸管保护性触发检测方法，其特征在于：保护***包括晶闸管控制单元TCU、阀控制监测设备、信号上升沿和下降沿检测模块、正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP间隔计算模块及定时器模块；
在产生晶闸管保护性触发检测窗口时，首先，通过正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP间隔计算模块计算控制脉冲CP前最后一个正向电压指示脉冲IP与控制脉冲CP之间的距离；
然后，判断若大于设定时间，在触发脉冲FP下降沿产生晶闸管保护性触发检测窗口，在此窗口内收到的阀回报信号判定为正向保护性触发脉冲PF；触发脉冲FP和晶闸管保护性触发检测窗口脉冲宽度采用定时器模块计算；
否则不产生晶闸管保护性触发检测窗口，收到的晶闸管回报信号判定为正向电压指示脉冲IP。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述信号上升沿和下降沿检测模块采用打拍延时的方法实现信号上升沿和下降沿的检测。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：定时器模块采用FPGA中带异步复位和时钟使能的触发器FDCE和计数器模块实现。
4.根据权利要求1-3任一项所述的检测方法，其特征在于：基于FPGA，采用Verilog HDL语言实现。
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