[發明專利]一種可控避雷器模擬試驗方法及裝置

在審

• 申請號: 202010797906.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111999578A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 韓坤;張向龍;喬敏;高仕龍;常忠廷;黃永瑞;趙長浩;胡秋玲;王帥卿;閆鑫;李繼凱
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

一種可控避雷器模擬試驗方法及裝置，該方法包括：搭建可控避雷器模擬試驗的主回路；搭建可控避雷器模擬試驗控制回路；設置交流模擬電壓源，模擬混合直流輸電動模試驗系統受端網側電壓跌落故障，產生直流過電壓；判斷直流過電壓是否達到保護定值，若達到保護定值，則觸發第一避雷器組、兩端的IGBT導通，第一避雷器組短接，第二避雷器組導通；判斷直流電壓是否恢復至正常水平，若恢復則關斷IGBT；判斷第二避雷器組吸收的能量是否達到越限值，若達到越限值，則觸發旁路開關導通，第一和第二避雷器組短接。本發明通過模擬混合直流輸電動模試驗系統受端網側電壓跌落故障產生直流過電壓，有效驗證可控避雷器限制過電壓的控制策略和保護水平。

技術領域

本發明涉及直流輸電技術領域，具體涉及一種可控避雷器模擬試驗方法及裝置。

背景技術

晶閘管換流器(LCC)中晶閘管的半控特性，導致LCC逆變站存在換相失敗的風險。將逆變站用模塊化多電平換流器(MMC換流器)代替，形成LCC+MCC混合直流輸電技術，可以從根本上解決逆變站換相失敗的問題，同時還具有諧波含量少，有功無功功率能夠單獨控制等優勢。

但由于MMC換流器過壓水平較低，需要引入一定的輔助保護措施來吸收受端交流故障時直流側的盈余能量，限制直流過電壓，保護MMC換流器子模塊，提高系統可靠性。常規限制方法在經濟性和運行可靠性方面存在不足，因此過電壓柔性限制方法亟待發展。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種可控避雷器模擬試驗方法及裝置，用于驗證可控避雷器限制過電壓的控制邏輯、保護水平、能量越限保護功能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案實現：

本發明的第一方面提供了一種可控避雷器模擬試驗方法，包括如下步驟：

搭建可控避雷器模擬試驗的主回路：所述主回路包括第一避雷器組MOA1和第二避雷器組MOA2，第一避雷器組MOA1兩端并聯有IGBT，用于改變避雷器電阻片的接入數量；第一和第二避雷器組整體兩端并聯有旁路開關，用于當第二避雷器組MOA2能量越限后保護避雷器；

搭建可控避雷器模擬試驗控制回路：所述控制回路包括模擬信號采集單元和第一避雷器組MOA1觸發單元；

設置交流模擬電壓源，模擬混合直流輸電動模試驗系統受端網側電壓跌落故障，產生直流過電壓；

判斷直流過電壓是否達到保護定值，若達到保護定值，則觸發第一避雷器組MOA1兩端的IGBT導通，第一避雷器組MOA1短接，第二避雷器組MOA2導通；

判斷直流電壓是否恢復至正常水平，若恢復至正常水平，關斷IGBT；

判斷第二避雷器組MOA2吸收的能量是否達到越限值，若達到越限值，則觸發旁路開關導通，第一和第二避雷器組整體短接。

進一步的，采用IGBT模擬實際工程中的電力電子開關K，并聯在第一避雷器組MOA1兩端，設置不同的觸發延時以對應實際電力電子開關K的動作時間。

進一步的，采用旁路開關模擬實際工程中的BPS，并聯在第一和第二避雷器組整體兩端，設置不同的觸發延時以對應實際快速機械開關的動作時間。

進一步的，模擬信號采集單元采集第二避雷器組MOA2端電壓、第二避雷器組MOA2電流；

根據第二避雷器組MOA2端電壓、第二避雷器組MOA2電流，積分計算第二避雷器組MOA2吸收的能量。

進一步的，所述判斷直流過電壓是否達到保護定值，若達到保護定值，則觸發第一避雷器組MOA1兩端的IGBT導通，第一避雷器組MOA1短接，第二避雷器組MOA2導通的步驟包括：

模擬信號采集單元采集MMC換流器橋臂子模塊平均電壓；