[發明專利]一種高壓直流斷路器的動模試驗裝置及暫態故障模擬方法

有效

• 申請號: 202010923625.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112067985B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 馬浩宇;劉近;張迪;楊兵建;楊樹森
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G05B23/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

1.一種高壓直流斷路器的動模試驗裝置，其特征在于，包括：模擬一次回路、模擬回報裝置、動模監控界面和被試斷路器控制保護系統，其中，

模擬一次回路采用低壓器件等效實際的高壓器件，其包括：高壓直流斷路器、柔性直流換流器、負載電阻、限制短路電流電阻、回路開關、短路開關及電流傳感器；

模擬回報裝置，采集模擬一次回路的各個開關分合狀態、高壓直流斷路器各子模塊的狀態，并將采集的狀態信息轉換為滿足被試斷路器控制保護系統接口協議和數量的信號，其包括：故障觸發模塊、電流采樣模擬回報模塊、機械開關模擬回報模塊、子模塊模擬回報模塊、換流站控制保護模擬模塊以及其他輔助設備模擬回報模塊；其中，故障觸發模塊，用于根據動模監控界面設置的故障模擬參數，進行多種類型的故障模擬，包括：故障類型選擇模塊、觸發判斷模塊、信號展寬模塊、信號延遲模塊及信號合并模塊；其中，

故障類型選擇模塊，用于根據在動模監控界面預設的故障類型設置故障數據，從一次設備回報信號中獲取高壓直流斷路一次設備動作狀態；

觸發判斷模塊，用于判斷高壓直流斷路一次設備動作狀態是否符合在動模監控界面中預設的觸發條件，當判定符合觸發條件時，發出觸發信號；

信號展寬模塊，用于根據在動模監控界面中預設的持續時間參數對觸發信號展寬；

信號延遲模塊，用于根據在動模監控界面中預設的延遲時間參數對展寬后觸發信號進行延時，生成最終的故障信號；

信號合并模塊，用于將一次設備回報信號中的異常設備回報信號和故障信號合并，輸出給被試斷路器控制保護系統；

動模監控界面對整個高壓直流斷路器的動模試驗裝置的狀態信息進行監控和顯示，通過動模監控界面進行遙控命令下發和故障模擬參數修改，故障模擬參數包括：故障類型、觸發條件、持續時間和延遲時間；

被試斷路器控制保護系統通過模擬回報裝置來對模擬一次回路的中的一次設備進行控制，其由實際的高壓直流斷路器控制保護裝置組成，包括控制機箱、保護機箱和保護三取二機箱。

2.根據權利要求1所述的高壓直流斷路器的動模試驗裝置，其特征在于，所述高壓直流斷路器包括主支路、轉移支路和耗能支路；

主支路包括快速機械開關和多個主支路子模塊，快速機械開關采用低壓快速繼電器模擬，主支路子模塊包括控制板、驅動板和開關器件，其控制板和驅動板采用實際板卡，開關器件采用小功率IGBT模擬；

轉移支路包括多個轉移支路子模塊，轉移支路子模塊包括控制板、驅動板和開關器件，其控制板和驅動板采用實際板卡，開關器件采用小功率IGBT模擬；

耗能支路由多個避雷器串聯組成，采用低壓壓敏電阻實現。

3.根據權利要求1所述的高壓直流斷路器的動模試驗裝置，其特征在于，所述柔性直流換流器用直流電源V_dc和等效電抗L₃等效，直流電源V_dc輸出電壓和限定電流可連續調節，用于模擬不同系統參數；等效電抗L₃可分級調節，用于等效直流系統中的平波電抗以及換流器中的橋臂電抗；

負載電阻R_L采用可調節電阻，用于模擬實際系統負載變化；

限制短路電流電阻R_X，用于限制短路電流；

回路開關S₂，用于試驗結束后將電源與模擬回路斷開；

短路開關S₃，用于模擬實際系統短路故障；

電流傳感器采用低壓小量程電流傳感器，用于采集高壓直流斷路器總電流和各個支路電流。

4.根據權利要求1所述的高壓直流斷路器的動模試驗裝置，其特征在于，所述模擬回報裝置還用于對一次設備進行接口擴展，將模擬一次回路中的子模塊的數量，擴展為實際一次回路中的子模塊的數量。