[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

本發明公開一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，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；用戶通過人機交互模塊向電磁暫態仿真模塊輸入與仿真需求相應的運行配置信息，電磁暫態仿真模塊通過構建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，進行相應暫態仿真，得到符合實際特高壓直流輸電工程運行特性的各電壓、電流、開關信號、運行狀態等仿真數據，并傳輸至信號采集與處理模塊；信號采集與處理模塊對各仿真數據進行相應處理得到特高壓直流保護系統所需的所有外部接口設備信號，輸出至被測保護系統。保護功能邏輯診斷模塊根據保護功能測試需求和被測保護系統的動作行為信號，對被測保護系統的保護功能進行邏輯診斷，并輸出邏輯診斷結果至人機交互模塊。

技術領域

本發明涉及電力系統保護檢驗測試技術領域，特別是一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置。

背景技術

特高壓直流保護系統可以實時監測換流器、濾波器、直流線路等設備及區域的各種運行狀態參量，快速保護換流站等所有電氣設備以及直流輸電線路免受電氣故障的損害，是特高壓直流輸電系統的安全衛士。直流保護系統的性能很大程度上決定了特高壓直流輸電系統的運行性能和安全可靠程度。近年來，隨著特高壓直流輸電工程建設速度的不斷加快和陸續投運，特高壓直流保護系統調試和運維的工作量日益加重。

然而，目前僅能在實驗室通過數字動模閉環測試對特高壓直流保護功能進行詳細的驗證；在工程現場調試或運維階段，則主要是通過控制保護軟件置數或修改定值使保護動作，以檢驗出口回路的正確性，而無法像交流電網保護設備在現場開展裝置單體調試、分系統整組測試等一系列試驗。因此，現階段特高壓直流保護系統的這種測試主要存在以下不足：1）軟件中置數存在很大安全風險，且管控難度大；2）調試復雜，不符合保護專業現場調試流程，調試單位難以介入，過度依賴直流控保設備廠家；3）直流保護實現標準化后，不允許在軟件中置數；4）在運直流工程控保程序升級后，無法現場驗證軟件修改是否正確，存在安全隱患。

因此，如能提出一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試技術，并基于此開展一系列的現特高壓直流保護功能、性能的現場測試，對于確保特高壓直流輸電工程的運行安全具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是，提供一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，可在特高壓直流保護功能測試的過程中，實現對常規互感器、電子式互感器及其合并單元、就地開關/刀閘、控制主機等特高壓直流保護系統的外部接口設備的實景模擬替代，從而對特高壓直流保護系統開展有效的功能、性能測試，保障特高壓直流輸電工程的安全穩定運行。

本發明采取的技術方案為：一種實景替代式的特高壓直流保護現場測試裝置，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模塊，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；