高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法

摘要

本说明书实施例提供一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法。所述系统包括：多个串联设置的待测快速机械开关、设置在所述待测快速机械开关中的至少一个位置传感器、冲击电压发生设备、电压测量设备、计算机设备，所述计算机设备可以发送分闸指令，在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向冲击电压发生设备发送放电指令，在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息、所述冲击电压发生设备产生的冲击电压和所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化确定所述待测快速机械开关的耐压能力，从而提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。

说明书

技术领域

本说明书实施例涉及高电压与绝缘技术领域，特别涉及一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法。

背景技术

近年来，柔性直流输电技术凭借独立且灵活的功率调节能力，谐波含量小，不需要站间通讯、能为风电场等提供交流电压支撑等优点取得了较快的发展。与交流系统相比，直流故障电流缺乏自然零点，要实现其可靠开断，需要人工创造电流零点，同时还需要吸收储存于直流系统感性元件中的巨大能量，因此，与交流断路器相比，直流断路器的设计难度大为增加。高压直流断路器作为切断故障电流的核心设备，对保障柔直电网稳定运行具有重要作用。

快速机械开关是高压直流断路器的核心组件之一，能够在几毫秒内建立绝缘，为直流断路器成功开断提供保障。由于直流系统电压等级提高，直流断路器的主支路需多台快速机械开关串联，发生故障时，多台快速机械开关需在短时间内达到有效开距，耐受操作过电压。

由于直流断路器串联了多台快速机械开关，且耐受的操作冲击电压值较高，一旦未采取较好的均压措施或单个开关未在要求的时间内到达指定位置，将会导致其承受的冲击电压高于其他开关，使得该开关发生击穿，继而引起其他开关相继击穿。

因此，高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能是保证设备可靠开断的重要指标。由于高压直流断路器的工作原理和运行工况有别于交流断路器，目前没有国际或国家标准能够参照，导致对于快速机械开关的整体状况的把握不足，使得快速机械开关的性能检测准确性不高。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法，以提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。

为解决上述问题，本说明书实施例提供一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统，包括：多个串联设置的待测快速机械开关、设置在所述待测快速机械开关中的至少一个位置传感器、冲击电压发生设备、电压测量设备、计算机设备；所述待测快速机械开关处于合闸状态，用于根据计算机设备发出的分闸指令，开始进行分闸；所述至少一个位置传感器，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息生成位置信号；所述冲击电压发生设备与所述待测快速开关电性连接，用于根据计算机设备发出的放电指令，在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；所述电压测量设备与所述待测快速机械开关和所述冲击电压发生设备电性连接，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化，生成第一电压信号；根据所述冲击电压发生设备产生的冲击电压，生成第二电压信号；所述计算机设备，用于发送分闸指令，在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向所述冲击电压发生设备发送放电指令；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关的耐压能力。

为解决上述问题，本说明书实施例还提供一种应用于上述系统的高压直流断路器的快速机械开关测试方法，所述方法包括：发送分闸指令，以指示待测快速机械开关进行分闸；在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向冲击电压发生设备发送放电指令，以指示所述冲击电压发生设备在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息、所述冲击电压发生设备产生的冲击电压和所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化确定所述待测快速机械开关的耐压能力。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例中搭建了一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统，多个串联设置的待测快速机械开关、设置在所述待测快速机械开关中的至少一个位置传感器、冲击电压发生设备、电压测量设备、计算机设备；所述待测快速机械开关处于合闸状态，用于根据计算机设备发出的分闸指令，开始进行分闸；所述至少一个位置传感器，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息生成位置信号；所述冲击电压发生设备与所述待测快速开关电性连接，用于根据计算机设备发出的放电指令，在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；所述电压测量设备与所述待测快速机械开关和所述冲击电压发生设备电性连接，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化，生成第一电压信号；根据所述冲击电压发生设备产生的冲击电压，生成第二电压信号；所述计算机设备，用于发送分闸指令，在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向所述冲击电压发生设备发送放电指令；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关的耐压能力，从而提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统的结构示意图；

图2为本说明书实施例待测快速机械开关的结构示意图；

图3为本说明书实施例应用于如图1所述系统的高压直流断路器的快速机械开关测试方法的流程图；

图4为本说明书实施例应用于如图1所述系统的高压直流断路器的快速机械开关测试方法的执行时序图；

图5为本说明书实施例一种电子设备的功能模块图。

附图标记说明：

1、真空灭弧室；2、开关机构连杆；3、开关支架；4、分闸线圈；5、斥力盘；6、合闸线圈；7、转接段；8、缓冲机构；9、位置传感器；10、位置传感器；11、位置传感器；12、均压电阻；13、均压电容；14、上接线座；15、下接线座；16、导电铜排；17、快速机械开关；18、高压直流断路器支架；19、冲击电压发生设备；20、脉冲变压器；21、计算机设备；22、高压直流断路器主支路。

具体实施方式

本说明书实施例提供高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法。为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书实施例中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

在本说明书实施例中，所述高压直流断路器是一种结合了电力电子器件，用于开断直流回路的断路器。所述高压直流断路器不仅能在电力系统正常运行时切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当电力系统发生故障时，可以通过继电保护装置的作用自动切换各种过负荷和短路电流，防止事故范围的扩大。

在本说明书实施例中，由于直流电流不像交流电流那样有过零点，且过电压高，因此灭弧较为困难；另外，直流回路的电感较大，所以需由直流断路器吸收的能量比较大。针对该问题，现有的高压直流断路器可以分为机械式高压直流断路器、固态高压直流断路器和混合式高压直流断路器。所述机械式直流断路器可以关断非常大的电流，并具有成本低、损耗小等优点，但其开断速度较慢；所述固态直流断路器开断速度迅速，但其相关损耗较高，且价格昂贵；为克服两者的缺点，可以通过将机械式直流断路器和固态直流断路器集成在一个装置上，从而形成混合式断路器。所述混合式直流断路器结合了机械开关良好的静态特性与电力电子器件良好的动态性能，用快速机械开关来导通正常运行电流，用固态电力电子器件来分断短路电流，具有通态损耗小、开断时间短、无需专用冷却设备等优点，是目前高压直流断路器研发的新方向。

快速机械开关是高压直流断路器的核心组件之一，能够在几毫秒内建立绝缘，为直流断路器成功开断提供保障。因此，高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能是保证设备可靠开断的重要指标。由于高压直流断路器的工作原理和运行工况有别于交流断路器，目前没有国际或国家标准能够参照，导致对于快速机械开关的整体状况的把握不足，使得快速机械开关的性能检测准确性不高。考虑到如果能够模拟出直流系统发生故障时，高压直流断路器开断直流故障电流的过程，根据直流系统发生故障时在快速机械开关两端产生的电压、高压直流断路器开断直流故障电流的过程中快速机械开关两端的电压变化以及快速机械开关分闸过程中的运动信息来确定快速机械开关的耐压能力，则有望解决上述问题，从而提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。基于此，本说明书实施例提供了一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统。

请参阅图1，图1为本说明书实施例一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统的功能结构图。所述高压直流断路器的快速机械开关测试系统可以包括多个串联设置的待测快速机械开关17、设置在所述待测快速机械开关17中的至少一个位置传感器、冲击电压发生设备、电压测量设备、计算机设备21。

在一些实施例中，如图2所示，图2为本说明书实施例待测快速机械开关17的结构示意图。所述快速机械开关17可以包括真空灭弧室1、开关机构连杆2、开关支架3、分闸线圈4、斥力盘5、合闸线圈6、转接段7、位置传感器9、位置传感器10、位置传感器11、上接线座14以及下接线座15。

具体的，所述上接线柱14和下接线柱15，可以用于导通电流，并在多个快速机械开关17串联时接线固定；所述开关支架3，可以用于固定快速机械开关17；所述开关机构连杆2连接真空灭弧室1以及斥力盘5，可以通过上下运动控制开关分合；所述分闸线圈6，固定在所述开关支架3上，用于在接收到分闸指令时通电；所述斥力盘5，与开关机构连杆2连接，用于在分闸线圈通电时产生斥力，带动开关机构连杆2和与开关机构连杆2的动触头向下运动，从而进行分闸；所述斥力盘5还用于在合闸线圈通电时产生吸力，带动开关机构连杆2和与开关机构连杆连接2的动触头向上运动，从而进行合闸；所述合闸线圈6，固定在开关支架3上，用于在接收到合闸指令时通电

在一些实施例中，所述至少一个位置传感器根据所述待测快速机械开关17分闸过程中的运动信息生成位置信号。具体的，所述位置传感器可以通过观测斥力盘位置，判断斥力盘是否运动到指定位置。举例来说，所述至少一个位置传感器可以包括位置传感器9、位置传感器10和位置传感器11，位置传感器9、位置传感器10和位置传感器11位于开关支架3上，在开始测试前，待测快速机械开关17处于合闸状态，斥力盘5与所述传感器9位于同一高度，在待测快速机械开关17接收到分闸指令后，斥力盘带动开关机构连杆2和与开关机构连杆2的动触头向下运动，所述位置传感器9可以检测斥力盘5是否开始向下运动，所述位置传感器10和位置传感器11可以检测斥力盘5是否运动到与位置传感器10和位置传感器11处于同一高度的位置。

在一些实施例中，所述快速机械开关17还可以包括缓冲机构8，位于开关机构连杆2下方，用于缓冲开关动作过程中产生的力。

在一些实施例中，所述快速机械开关17还可以包括均压电路，所述均压电路包括均压电阻12和均压电容13，与所述真空灭弧室1并联，用于在多个快速机械开关17串联时，保证各快速机械开关17电压一致。

在一些实施例中，如图2所示，多个待测快速机械开关17构成高压直流断路器主支路22。其中，对于一台高压直流断路器，主支路快速机械开关17的数量可以依据设备电压等级确定。

在一些实施例中，多个待测快速机械开关17置于高压直流断路器支架18上，并通过导电铜排16串联构成高压直流断路器主支路22。导电铜排16分别连接上级待测快速机械开关17的下接线座15以及下级待测快速机械开关17的上接线座14。对于首级待测快速机械开关17上接线座14，可以与所述冲击电压发生设备19电性连接；对于末级快速机械开关17下接线座15，可以与地电位相连。

在本说明书实施例中，所述冲击电压发生设备19与所述待测快速开关电性连接，在所述计算机设备21发出放电指令后，在所述待测快速机械开关17两端产生冲击电压，从而模拟出直流系统发生故障时，高压直流断路器开断直流故障电流的过程。

在一些实施例中，所述冲击电压发生设备19可以包括冲击电压发生器和脉冲变压器20。所述冲击电压发生器是一种产生脉冲波的高电压发生装置，用于研究电力设备遭受大气过电压和操作过电压时的绝缘性能。如图2所示，所述冲击电压发生器可以包括Marx回路。所述Marx回路是德国科学家Marx在1925年发明的“电容并联充电，串联放电，实现高压输出的电路。”所述Marx回路中包括多级开关间隙，在串联放电过程中，需要触发前面几级开关间隙放电，后面的开关间隙会被依次导通，从而实现放电过程。具体的，在放电过程中，前面几级开关间隙不放电，则之后的开关间隙都不放点，若前面几级开关间隙放电，则后面的开关间隙按顺序逐个放电，则开关间隙同步效果好，否则同步效果不好。

在一些实施例中，所述Marx回路还可以包括波头电阻和波尾电阻，用于产生预设波形的冲击电压。具体的，可以通过调整波头电阻和波尾电阻，输出满足测试要求的波形的冲击电压。

在一些实施例中，所述脉冲变压器20是一种产生脉冲波电动势的变压器。在本说明书实施例中，所述脉冲变压器20可以用于实现冲击电压的同步触发。具体的，所述脉冲变压器20可以触发前N级开关间隙放电，并使后面的开关间隙被依次导通，提高开关间隙的同步效果。其中N可以取大于2的自然数，优选的，N可以取2或3。

在一些实施例中，所述脉冲变压器20的结构和一般控制变压器类似，可以由导电的绕组和导磁的铁心构成。为了实现同步触发，所述脉冲变压器20可以为磁导率大、饱和磁感应强度大的百千伏脉冲变压器。为了实现高速触发，还可以使用峰化电容，使用特殊结构设计的陡化开关，将脉冲变压器副边所输出的微秒级前沿脉冲电压进行陡化，最终在负载上产生纳秒级前沿陡脉冲。

在一些实施例中，所述冲击电压发生设备19还可以与所述电压测量设备电性连接，例如可以通过高压导线连接。在所述冲击电压发生设备产生冲击电压时，所述电压测量设备可以根据所述冲击电压发生设备产生的冲击电压，生成第二电压信号，并将所述第二电压信号发送至计算机设备21。

在一些实施例中，所述电压测量设备还可以与各个待测快速机械开关17电性连接。具体的，可以使用高压导线连接所述电压测量设备和各个待测快速机械开关17的上接线座14、下接线座15，从而使得所述电压测量设备在所述冲击电压发生设备产生冲击电压时，测量所述待测快速机械开关17分闸过程中的电压变化，并生成第一电压信号，将所述第一电压信号发送至计算机设备21。

在一些实施例中，所述计算机设备21可以用于发送分闸指令，在所述待测快速机械开关17到达预设开距时，向所述冲击电压发生设备发送放电指令；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关17的耐压能力。具体的，所述计算机设备21可以包括指令发生器，用于分闸指令，在所述待测快速机械开关17到达预设开距时，向所述冲击电压发生设备发送放电指令；信号采集器，用于采集位置传感器根据所述待测快速机械开关17分闸过程中的运动信息生成的位置信号、所述电压测量设备发送的第一电压信号和第二电压信号。

具体的，所述计算机设备21在发送分闸指令后，所述待测快速机械开关17开始进行分闸，所述计算机设备21根据所述位置传感器生成的位置信号判断所述待测快速机械开关17是否到达预设开距。由于所述计算机设备21发送放电指令到所述冲击电压发生设备开始放电具有一定的延迟，因此可以在判断所述待测快速机械开关17到达预设开距时，发出放电指令，以使所述冲击电压发生设备开始放电时，所述待测快速机械开关17处于指定开距。在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关17的耐压能力。若根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号判断所述待测快速机械开关17未发生距动，待测快速机械开关17的运动偏差和待测快速机械开关17耐受电压的偏差均在允许范围内，且待测快速机械开关17未发生放电、闪络等现象，则可以认为待测快速机械开关17测试通过。

在一些实施例中，所述系统还可以包括控制保护设备，用于接收计算机设备21发送的分闸指令，并将所述分闸指令发送至所述待测快速机械开关17；接收所述至少一个位置传感器生成的位置信号，将所述位置信号发送至所述计算机设备21。

在一些实施例中，所述控制保护设备可以包括控制器，用于接收计算机设备21发送的分闸指令，根据所述分闸指令对分闸线圈进行通电，以使所述待测快速机械开关17进行分闸；信息采集器，用于采集位置传感器生成的位置信号，并将所述位置信号发送至计算机设备21。

在一些实施例中，所述计算机设备21可以分别与冲击电压发生设备、电压测量设备、控制保护设备建立通信连接，用于信息的传递。具体的，所述通信连接可以包括有线连接，如通过连接数据线的方式建立有线连接；所述通信连接还可以包括无线连接，如通过无线网络的方式建立无线连接。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例中搭建了一种高压直流断路器的快速机械开关测试系统，多个串联设置的待测快速机械开关、设置在所述待测快速机械开关中的至少一个位置传感器、冲击电压发生设备、电压测量设备、计算机设备；所述待测快速机械开关处于合闸状态，用于根据计算机设备发出的分闸指令，开始进行分闸；所述至少一个位置传感器，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息生成位置信号；所述冲击电压发生设备与所述待测快速开关电性连接，用于根据计算机设备发出的放电指令，在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；所述电压测量设备与所述待测快速机械开关和所述冲击电压发生设备电性连接，用于根据所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化，生成第一电压信号；根据所述冲击电压发生设备产生的冲击电压，生成第二电压信号；所述计算机设备，用于发送分闸指令，在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向所述冲击电压发生设备发送放电指令；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关的耐压能力，从而提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。

请参阅图3。本说明实施例还提供应用于如图1所述系统的高压直流断路器的快速机械开关测试方法，所述方法可以包括以下步骤。

S310：发送分闸指令，以指示待测快速机械开关进行分闸；

S320：在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向冲击电压发生设备发送放电指令，以指示所述冲击电压发生设备在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；

S330：在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息、所述冲击电压发生设备产生的冲击电压和所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化确定所述待测快速机械开关的耐压能力。

在一些实施例中，可以根据位置传感器检测所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息；相应的，根据所述运动信息判断所述待测快速机械开关是否到达预设开距。

具体的，如图4所示，图4为上述方法的执行时序图。其中，t

在本说明书实施例中，t

在本说明书实施例中，t

在本说明书实施例中，t

在本说明书实施例中，Δt

在一些实施例中，在所述冲击电压发生设备完成放电后，可以根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号确定所述待测快速机械开关的耐压能力。若根据所述位置信号、所述第一电压信号和所述第二电压信号判断所述待测快速机械开关未发生距动，待测快速机械开关的运动偏差和待测快速机械开关耐受电压的偏差均在允许范围内，且待测快速机械开关未发生放电、闪络等现象，则可以认为待测快速机械开关测试通过。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例中提供的测试方法，可以发送分闸指令，以指示待测快速机械开关进行分闸；在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向冲击电压发生设备发送放电指令，以指示所述冲击电压发生设备在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息、所述冲击电压发生设备产生的冲击电压和所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化确定所述待测快速机械开关的耐压能力，从而提高对高压直流断路器主支路快速机械开关的动态均压性能测试的准确性。

图5为本说明书实施例一种电子设备的功能结构示意图，所述电子设备可以包括存储器和处理器。

在一些实施例中，所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现高压直流断路器的快速机械开关测试的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据用户终端的使用所创建的数据。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)、安全数字(SecureDigital,SD)卡、闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

所述处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(APPlicationSpecific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。所述处理器可以执行所述计算机指令实现以下步骤：发送分闸指令，以指示待测快速机械开关进行分闸；在所述待测快速机械开关到达预设开距时，向冲击电压发生设备发送放电指令，以指示所述冲击电压发生设备在所述待测快速机械开关两端产生冲击电压；在所述冲击电压发生设备完成放电后，根据所述待测快速机械开关分闸过程中的运动信息、所述冲击电压发生设备产生的冲击电压和所述待测快速机械开关分闸过程中的电压变化确定所述待测快速机械开关的耐压能力。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例和设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域技术人员在阅读本说明书文件之后，可以无需创造性劳动想到将本说明书列举的部分或全部实施例进行任意组合，这些组合也在本说明书公开和保护的范围内。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)(例如现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced BooleanExpressionLanguage)、AHDL(AlteraHardwareDescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(CornellUniversityProgrammingLanguage)、HDCal、JHDL(JavaHardwareDescription Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardwareDescriptionLanguage)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescription Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。