[發(fā)明專利]一種級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)及其控制保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210240625.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN102790388A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝國平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J1/00
• 分類號(hào): H02J1/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真系統(tǒng)包括：

采用數(shù)模混合仿真設(shè)備形成級(jí)聯(lián)多端特高壓直流的一次仿真平臺(tái)；

基于雙端特高壓直流輸電控制保護(hù)形成級(jí)聯(lián)多端特高壓直流輸電的控制保護(hù)系統(tǒng)；

所述一次仿真平臺(tái)通過模擬量及數(shù)字量接口與控制保護(hù)系統(tǒng)連接；

所述一次仿真平臺(tái)包括依次連接的交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述交流系統(tǒng)包括數(shù)字仿真平臺(tái)與放大器；所述數(shù)字仿真平臺(tái)與放大器通過電纜連接。

3.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述直流系統(tǒng)包括換流變壓器、換流閥、交流濾波器、直流濾波器、直流輸電線路和接地極線路；

所述交流濾波器、換流變壓器和換流閥通過電纜依次連接；

所述換流閥通過電纜分別與直流輸電線路和接地極線路連接；

所述直流輸電線路、直流濾波器和接地極線路依次連接。

4.如權(quán)利要求3所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，采用按比例縮小的變壓器物理模型模擬所述換流變壓器；以CMOS元件為核心的閥板模擬所述換流閥；采用電感、電阻、電容元件的組合模擬交流濾波器、直流濾波器、直流輸電線路及接地極線路。

5.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述控制保護(hù)系統(tǒng)包括主機(jī)和板卡，所述主機(jī)和板卡之間通過光纖連接。

6.如權(quán)利要求5所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)包括電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、直流電流控制器、過電壓限制器、計(jì)算環(huán)節(jié)和ALPHAMAX功能模塊。

7.如權(quán)利要求5所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述控制保護(hù)系統(tǒng)包括兩種控制方式：直流電流控制和直流電壓控制。

8.如權(quán)利要求7所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，在所述直流電流控制中，所述ALPHAMAX功能模塊分別與電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器連接；所述電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器連接；所述計(jì)算環(huán)節(jié)分別與過電壓限制器和電壓調(diào)節(jié)器連接；所述直流電流控制器與電流調(diào)節(jié)器連接；

所述直流電流控制包括：直流電流控制器將直流系統(tǒng)的實(shí)測(cè)電流與直流電流指令值的差值通過比例積分環(huán)節(jié)后得出觸發(fā)角的指令值，電壓調(diào)節(jié)器輸出作為電流調(diào)節(jié)器下限的限制值，而ALPHAMAX功能模塊輸出作為電流調(diào)節(jié)器上限值。

9.如權(quán)利要求6所述的級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)，其特征在于，在所述直流電壓控制中，所述ALPHAMAX功能模塊與電壓調(diào)節(jié)器連接；所述計(jì)算環(huán)節(jié)分別與電壓調(diào)節(jié)器、過電壓限制器和電流調(diào)節(jié)器連接；所述直流電流控制器與電流調(diào)節(jié)器連接；

所述直流電壓控制包括：直壓電流控制器將直流系統(tǒng)的實(shí)測(cè)電壓與計(jì)算電壓參考值的差值通過比例積分環(huán)節(jié)后得出觸發(fā)角的指令值，電壓調(diào)節(jié)器輸出作為電流調(diào)節(jié)器上限的限制值，而ALPHAMAX功能模塊輸出作為電壓調(diào)節(jié)器上限值。

10.一種級(jí)聯(lián)多端特高壓直流仿真系統(tǒng)的控制保護(hù)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

（1）建立直流系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工況，改變一次仿真平臺(tái)直流系統(tǒng)的電流定值實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)在不同功率水平下穩(wěn)定運(yùn)行；

（2）改變與直流系統(tǒng)相連的一次仿真平臺(tái)交流系統(tǒng)的交流電壓參數(shù)，通過試驗(yàn)得出級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性；

（3）在一次仿真平臺(tái)交流系統(tǒng)中進(jìn)行接地故障試驗(yàn)，驗(yàn)證級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)的響應(yīng)特性及恢復(fù)特性；

（4）在級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)中進(jìn)行直流線路的故障試驗(yàn)，驗(yàn)證級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)的響應(yīng)特性及恢復(fù)特性；

（5）針對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行階躍響應(yīng)試驗(yàn)，驗(yàn)證級(jí)聯(lián)多端特高壓輸電控制保護(hù)系統(tǒng)參數(shù)的響應(yīng)特性；所述控制保護(hù)系統(tǒng)參數(shù)包括積分常數(shù)、增益和比例系數(shù)；

（6）在級(jí)聯(lián)多端特高壓直流系統(tǒng)中進(jìn)行故障試驗(yàn)，驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作的正確性、靈敏性、及可靠性。