[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

本發明公開了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，試驗裝置包括模擬一次回路、模擬回報裝置、動模監控界面和被試斷路器控制保護系統，通過模擬回報裝置與模擬一次回路、被試斷路器控制保護系統、動模監控界面等不同系統的信息交互，使得模擬回報裝置能夠精準實現對斷路器各種功能的試驗驗證。在模擬回報裝置里的故障觸發模塊上實現暫穩態故障的模擬方法，通過故障類型、故障觸發、信號展寬、信號延遲等參數的設置，能夠方便模擬直流斷路器分合閘不同階段暫態故障的發生時刻、延遲時間以及持續時間等，能夠滿足斷路器各種工況下的真實故障模擬，驗證了高壓直流斷路器控制保護系統的動作時序和暫態故障保護邏輯。

技術領域

本發明涉及高壓直流輸電技術領域，具體涉及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。

背景技術

高壓直流斷路器是直流輸電系統的重要保護設備，其動作的可靠性能是維護整個系統安全的重要因素。特別是暫態下出現的一、二次設備故障，需要斷路器控制保護設備快速處理，以防止故障范圍擴大，影響系統運行。由于在實際的一次設備中很難按照時序模擬分合閘過程中的暫態故障，并且某些故障直接在一次系統模擬可能會造成設備損壞，因此需要搭建直流斷路器動態模擬試驗系統并進行故障模擬，從而來驗證斷路器動作時序和保護邏輯的正確性。

直流斷路器的暫態故障試驗是設備在實際工況下能夠應對不同暫態故障的重要保障。不同暫態故障的發生時刻以及持續時間都會對斷路器的穩定運行帶來深刻影響。因此，準確模擬斷路器暫態故障的發生是判斷故障模擬方法科學與否的關鍵標準，然而現有的高壓直流斷路器試驗裝置和方法，不能精準模擬斷路器分合閘過程中的暫態故障等問題。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有的高壓直流斷路器試驗裝置和方法，不能精準模擬斷路器分合閘過程中的暫態故障的缺陷，從而提供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。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，高壓直流斷路器的動模試驗裝置，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；

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；

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。

在一實施例中，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。