[發明專利]一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置

有效

• 申請號: 201810699100.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108982996B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 孔祥平;李鵬;高磊;羅強;弓新月;張弛;王晨清;李娟
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G05B17/02;G05B23/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩;董建林

1.一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，其特征是：包括人機交互模塊、特高壓直流輸電工程電磁暫態仿真模塊、信號采集與處理模塊、邏輯診斷模塊和硬件接口模塊；

電磁暫態仿真模塊內構建有特高壓直流輸電工程的交直流一次主回路模型和直流控制系統等效模型；

用戶通過人機交互模塊向電磁暫態仿真模塊輸入保護功能測試需求及其相應的運行配置信息，電磁暫態仿真模塊根據運行配置信息，利用交直流一次主回路模型和直流控制系統等效模型，進行相應運行方式下的暫態仿真，得到符合實際特高壓直流輸電工程運行特性的仿真運行參數數據，并根據保護功能測試需求確定最終需要仿真輸出的數據對象，進而將仿真運行參數數據中各相應的參數數據，輸出至信號采集與處理模塊；

信號采集與處理模塊包括：

用于采集和處理仿真運行參數數據的電磁式互感器輸出模擬控制單元、直流電壓分壓器輸出模擬控制單元、零磁通電流互感器輸出模擬控制單元、直流電子式互感器輸出模擬控制單元、開關量輸出控制單元和控制總線信號輸出控制單元，上述各控制單元的輸出端分別通過硬件接口模塊連接被測保護系統；直流電子式互感器輸出模擬控制單元、零磁通電流互感器輸出模擬控制單元、直流電壓分壓器輸出模擬控制單元和電磁式互感器輸出模擬控制單元，分別通過構建直流電子式互感器傳變模型、零磁通電流互感器傳變模型、直流電壓分壓器傳變模型和電磁式互感器傳變模型，并進行相應的協議轉換，實現對相應仿真運行參數數據的采集和處理；控制總線信號輸出控制單元對獲取到的運行狀態信號數據進行的處理包括協議轉換，使得處理后得到的控制總線信號支持特高壓直流保護系統通信協議，從而能夠向被測保護系統輸出包含運行狀態信息的控制總線信號；

以及用于采集和處理被測保護系統動作行為信號的開關量輸入控制單元和控制總線信號輸入控制單元，各輸入控制單元的輸入端通過硬件接口模塊連接被測保護系統，輸出端連接邏輯診斷模塊；

硬件接口模塊中設有開關量輸出接口、數字量采樣值輸出接口、第一直流電壓輸出接口、第二直流電壓輸出接口、交流模擬量輸出接口、控制總線信號輸出接口、開關量輸入接口和控制總線信號輸入接口；各接口分別對應連接開關量輸出控制單元、直流電子式互感器輸出模擬控制單元、零磁通電流互感器輸出模擬控制單元、直流電壓分壓器輸出模擬控制單元、電磁式互感器輸出模擬控制單元和控制總線信號輸出控制單元的輸出端，開關量輸入控制單元和控制總線信號輸入控制單元的輸入端；

邏輯診斷模塊獲取被測保護系統輸出的動作行為信號以及人機交互模塊輸出的保護功能測試需求，基于所獲取的保護功能測試需求以及動作行為信號對被測保護系統的保護功能進行邏輯診斷，并將邏輯診斷結果輸出至人機交互模塊。

2.根據權利要求1所述的實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，其特征是：與保護功能測試需求相應的運行配置信息包括運行方式和故障信息數據；人機交互模塊設有供用戶選擇待測保護功能以及對運行方式和故障信息進行配置的操作界面。

3.根據權利要求1所述的實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，其特征是：電磁暫態仿真模塊包括交直流一次主回路仿真單元、直流控制系統仿真單元和信號提取單元；交直流一次主回路仿真單元和直流控制系統仿真單元中分別構建有特高壓直流輸電工程的交直流一次主回路模型和直流控制系統等效模型；

仿真運行參數數據包括電壓、電流、開關信號和運行狀態信號數據；信號提取單元中設定有各種保護功能測試需求，與最終需要仿真輸出的數據對象及其對應的仿真運行參數數據之間的映射關系；

信號采集與處理模塊的電磁式互感器輸出模擬控制單元、直流電壓分壓器輸出模擬控制單元、零磁通電流互感器輸出模擬控制單元、直流電子式互感器輸出模擬控制單元和開關量輸出控制單元，用于采集和處理仿真運行參數數據中的電壓、電流和開關信號數據；控制總線信號輸出控制單元用于采集和處理仿真運行參數數據中的運行狀態信號數據；

電磁暫態仿真模塊利用交直流一次主回路仿真單元和直流控制系統仿真單元，根據運行配置信息進行特高壓直流輸電工程在相應運行方式下的暫態仿真，信號提取單元根據已設定的映射關系，根據保護功能測試需求進行電壓、電流、開關信號以及運行狀態信號數據的分別提取，并傳輸至信號采集與處理模塊中的相應控制單元。