电力出版社满足多方面的需要。

系列单片机自带转换通道，具有高速输入口和高速输出口，对于脉冲的检测和生成极其方便。

其中六路并行的高速输出可以按程序规定的时间去触发其事件。

当的触发时刻在内容定址存储区中确定以后，规定的时间到，在端口上即可产生触发脉冲，而且触发脉冲的上升沿下降沿产生的时刻可以同时设定。

利用的这特点，能够很方便地构成晶闸管整流器的触发电路。

图以单片机为控制核心设计数字式触发器原理图下面以三相全控桥式整流电路为讨论的重点，设计触发器的硬件和软件。

同步脉冲图同步脉冲产生电路触发器的硬件设计微机数字触发器的硬件电路主要以为控制核心，包括输入信号预处理电路同步脉冲产生电路脉冲的形成与输出电路存储器扩展及附属电路等几个部分。

硬件框图如所示。

同步脉冲产生电路在各种晶闸管整流电路中，各晶闸管的触发脉冲必须与加在晶闸管上的交流主电源电压有相对固定的相位关系即各管的触发时刻与主电源电压的个固定的相位点之间相差个控制角，对应这触发时刻的脉冲称为同步脉冲，完成这任务的电路就是同步脉冲产生电路。

数字触发器根据同步脉冲的不同触发方式分为绝对触发和相对触发方式。

所谓绝对触发方式是指每触发脉冲的形成时刻均由同步基准决定，这在三相桥式电路中就需要有六个同步基准交流电压而相对触发方式仅需个同步基准。

当第个脉冲由同步基准产生后，再以第个触发脉冲作为下个触发脉冲的基准。

在三相桥式电路中，两相邻触发脉冲之间相差电角度，但由于电网频率会在附近波动，所以必须进行电网周期的跟踪测量。

同步脉冲电压可以用相电压，也可以用线电压。

当用线电压作为同步电压时，同步基准在三相桥式电路中，它的上跳沿正好是的基准而当用相电压作同步电压时就有的相位差。

在本装置的同步脉冲电路中，以线电压作为同步电压。

电路如图所示。

线电压经降压后加至组成的电压比较器，输出高低电平等宽的方波，经光电隔离器及电容电阻组成的微分电路，形成微分信号，这个微分信号就是同步相位脉冲，其周期为电网的周期。

触发脉冲隔离驱动与输出电路为了防止干扰和满足晶闸管的门极对触发脉冲功率的要求，由单片机发出的触发脉冲必须经隔离驱动才能加至晶闸管的门极。

此电路由缓冲器光电隔离器变压器等器件组成，如图所示。

当单片机高速输出口无脉冲信号时，光电隔离器截止，三极管截止，变压器无脉冲输出当有脉冲信号时，光隔导通，从而使相应的三极管导通，这样触发脉冲经脉冲变压器输出，促使晶闸管触发导通。

输入信号预处理电路输入信号预处理电路的主要作用是产生脉冲移相控制信号。

由于具有四路图单片机脉冲触发放大电路位转换通道，不需要再外接转换电路。

但单片机转换器对外加控制电压有定要求，它只允许至的标准电压进行转换。

而实际的输入不仅有幅值的有效期异而且有极性的不同，因此设置输入信号预处理电路。

它的任务主要是判断输入信号的极性，提取输入信号的幅值，将外加电压信号转换成的标准电压信号。

此外，微机数字触发器电路中，由于单片机具有的寻址空间，除了个内部特殊存储器外，其余空间均需扩展，所以硬件电路中还包括用来存放系统控制程序实时采样数据各种中间结果等的存储器扩展电路以及复位电路模拟基准高精度电源晶振和用于显示的单片机附属电路。

触发器的软件设计触发器的软件设计主要分为主程序脉冲同步与移相和脉冲的形成与输出等几个部分，分别说明如下。

主程序主程序是系统程序，主要完成系统初始化角度的显示及等待中断等功能。

脉冲同步与移相在此装置中，当同步脉冲信号的上跳沿发生时，的中断立即响应，获取并计算值，以实现脉冲的同步与移相。

利用相邻同步信号上升沿之间的时间差来计算电网周期。

设前个同步脉冲基准到来时定时器计数值为，当前同步基准到来时定时器计数值为，则电风周期。

单位电角度对应时间为，电角度对应的时间，即为在同步脉冲上升沿发生后第个脉冲解发时间。

第个脉冲产生时间的变化就意味着脉冲移相。

脉冲的形成与输出利用软硬件定时器，高速输出通道和高速输入通道的功能，使用软件定时中断，在六路口实现六路触发脉冲的输出。

当同步信号的正跳沿发生时，立即引起外中断，由脉冲同步与移相的子程序，计算每周期第个脉冲上升沿对应的定时值。

脉冲下降沿定时值由其脉宽决定，设脉宽对应的电角度为，则，将值置入的内容定址存储区中，通过与定时器比较，在时刻输出高电平，在时刻输出低电平这样就形成了号触发脉冲。

中断服务程序流程图如图所示。

当号脉冲上升沿到来时，产生中断，根据当前值，加上两相邻冲之间的相位差在三相桥电路中，则号脉冲的定时值为上升沿定值，下降沿定时值。

同理当号至图中断服务程序流程图号脉冲的上升沿产生时，也分别引起中断，产生号至号触发脉冲。

脉冲的形成与输出的及位转换通道设计的微机数字触发器，不需要增加很多其它外围电路，就可实现数字触发电路的全部功能，使得触发器的硬件电路设计变得简单，实现容易。

在本装置的设计中改变模拟输入的大小，可方便地实现角移相，并且有较大的移相范围。

利用两次中断的时间间隔，可动态地跟踪电网周期的变化。

另外，只需将软件程序稍加修改，就可使这种微机数字触发器不仅用于整流，也可用于逆变。

所以该装置的设计是合理的，并且具有较高的控制精度。

此外，还可将此系统扩展，将单片机与上位机连接，由上位机下达角的调节命令，能够使整个控制系统更加完善。

控制调节系统图如附图所示主要参数的计算及设备的选择直流参数的计算导线的计算由于采用双极输电方式，输送功率为，因此，每极输送的功率，而额定的电压为。

可以确定直流导线上的额定电流即可以确定直流导线的电压，导线的载流量应该大于最大电流，依据这个原则可以确定选择的直流导线为二直流电抗器的选择为了得到平滑的直流电流，通常在整流输出电路中串入带有气隙的铁心电抗器，成为平波电抗器。

限制输出电流脉动时电感值的计算输出电压用傅式级数展开后，可求得最低频率电压分量即基波分量的幅值式中取。

所以维持直流输出电流连续时电抗器电感值得计算式中取取取。

所以变压器折算到二次侧的电感量式中取。

所以时，应选择的平波电抗器的电感量，取。

三直流断路器的选择在上面我们以及计算得到直流线路的所以选择直流断路器的依据就是电压和电流。

考虑到和高压直流电缆的配合关系其中为导线的载流量为高压直流断路器的额定电流为高压直流电缆的额定电流交流参数的计算换流变压器的选择在整流电路中，要求输出直流电压定，如果整流桥网侧的交流输入电压太高，则晶闸管运行时的控制角过大，造成直流电压谐波分量增大，功率因数变坏，无功功率增大，晶闸管额定电压升高若选择过低，则可能在时仍不能达到负载要求的电压额定值，另外如果要求晶闸管主电路和电网里，减小电网与整流装置的相互干扰，限制高次谐波电流流入电网，都需要配置整流变压器。

整流变压器的基本参数为二次电压值和变压器容量，这是设计选用变压器的依据。

侧换流变压器的选择对于脉波整流电路，其整流出来的直流电压与交流输入电压关系为对于要求直流输出电压保持恒定的整流装置，要求能自动调节进行补偿，这就要求变压器二次电压留有定的调节裕量，即不能以计算。

在本设计中，取。

所以即又已知额定分断电流。

取额定分断电流为即取。

分断容量。

分断容量为，取。

网侧断路器的选择额定恢复电压。

额定恢复电压取系统电路处额定电压，即。

额定电流。

根据下面计算式得出。

额定分断电流。

取额定分断电流为即取。

根据以上参数定做所需的断路器。

四系统谐波分析与计算消除谐波是个较为复杂的问题，随着每个系统的不同而不同。

目前常用并联滤波器的方法。

这是种传统的方法，较为经济，滤波效果明显。

它是由滤波电抗器和电容器组成的串联回路，可以为个特定频率下的谐波电流提供低阻的感性通路，防止谐波电流流入系统，以减小电压波形的畸变。

在本设计中，由于采用脉整流，因此系统主要存在的谐波有次。

则设计的交流滤波器要包括及次谐波的四个单调谐支路和个截止频率为次谐波的高通滤波支路。

对侧整流电路的交流滤波，其滤波支路直接接在的交流母线上，换流器消耗的无功功率因为换流变压器的容量为，而系统传输的功率为，。

这无功功率应由滤波器供给。

无功补偿采用前面提及的型滤波器及型并联电容器装置实现，他们中的每组提供的无功能量，进行适当的组合就可以进行满足要求的补偿了，其中为双调谐滤波器，为三调谐滤波器，为型并联电容器型滤波器型滤波器并联电容器，在进行无功补偿时要保证所提供的无功能量为计算出换流站所需的最大无功功率，这样就能保证换流站对无功的需求了。

侧电路的交流滤波，其滤波支路直接接在的交流母线上，换流器消耗的无功功率因为换流变压器的容量为，而系统传输的功率为，分四个变压器变压。

同样采用前面所述的无功补偿装置来实现。

五导线选择在电压为及以上的超高压直流输电的情况下，导线截面和每极分裂数的选择将要受到电场强度和电晕损耗的限制。

为了减轻电晕损耗和无线电干扰，般应考虑采用分裂导线，但在同样的电压等级下，直流线路的分裂数比交流线路少。

为了保证导线表面电场强度不大于光滑导线整体电晕起始电场强度的倍，容许的最小导线截面如下表所示。

分裂导线间的距离取，输电线用钢芯铝线，钢芯铝线的钢铝截面积之比为。

电压每极导线的最小分裂数每根导线的最小截面每根导线的外直径根据可知，高压直流输电线路可采用钢芯铝线为输电线，每极只要用三根的导线。

六防雷保护本设计过电压保护全采用氧化锌避雷器。

氧化锌避雷器是目前国际最先进的过电压保护器。

由于其核心元件采用氧化锌电阻片，与传统碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了过电压通流能力，从而带来避雷器具特征的根本变化。

当避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，当遭