基于全过程运行特性模拟的特高压直流保护现场测试方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于全过程运行特性模拟的特高压直流保护现场测试方法、装置和系统，包括：构建特高压直流输电工程交直流一次主回路模型和直流控制系统等效模型；根据所需实现的特高压直流输电工程运行方式，进行模型参数配置；根据被测保护的功能逻辑，进行保护测试配置；利用已配置的模型进行暂态仿真运行计算，得到仿真运行数据；对仿真运行数据进行抽取和处理，得到最终用于分别输出至被测保护装置的交流模拟量仿真信号、数字量仿真信号、开关量仿真信号和控制总线仿真信号；获取被测保护装置的保护出口动作信息，并进行存储。本发明专利技术通过对特高压直流输电工程的全过程运行特性进行模拟，可确保特高压直流保护功能测试的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于全过程运行特性模拟的特高压直流保护现场测试方法、装置和系统
本专利技术涉及特高压直流保护检测
，特别是一种基于全过程运行特性模拟的特高压直流保护现场测试系统。
技术介绍
直流保护系统是特高压直流输电系统的安全卫士，实时监测换流器、滤波器等设备及区域的各种运行状态参量，快速保护换流站等所有电气设备以及直流输电线路免受电气故障的损害，对整个电力系统的运行有重要的影响。近年来，随着越来越多的特高压直流输电工程的陆续建成投运，特高压直流保护系统调试和运维的工作量日益加重。特高压直流保护系统涉及到常规互感器的模拟量采样输入、电子式CT的数字量采样输入、开关量输入/输出、以及与控制系统的快速通信等多样化的输入/输出信息；此外，特高压直流输电工程的故障特征与直流工程运行方式、控制系统响应等有关，非常复杂。因此，无法模拟特高压直流输电工程动态过程、无法模拟控制保护系统快速通信的传统交流继电保护现场测试方法和装置无法实现特高压直流保护功能和性能的有效测试。这使得在特高压直流输电工程现场调试或运维阶段，仅能依靠控制保护软件置数或修改定值使保护动作，以检验出口回路的正确性，而缺乏有效的特高压直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压直流保护现场测试系统的测试方法，其特征是：包括：S1，根据被测保护装置的保护功能类型，确定故障测试类型；并根据被测保护装置各类保护功能的功能逻辑，确定相应故障测试类型对应的故障相关参数以及所需输出的仿真信号；S2，对于任一故障测试类型，将该故障测试类型对应的故障相关参数，作为预先构建的交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型的输入，基于交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型进行故障暂态仿真计算，得到故障测试类型对应的故障运行方式下的仿真运行数据；S3，根据故障测试类型，对S2得到的仿真运行数据进行数据抽取，得到所需输出的仿真信号对应的各仿真运行数据；S4，对S3抽取出的各仿真运...

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流保护现场测试系统的测试方法，其特征是：包括：S1，根据被测保护装置的保护功能类型，确定故障测试类型；并根据被测保护装置各类保护功能的功能逻辑，确定相应故障测试类型对应的故障相关参数以及所需输出的仿真信号；S2，对于任一故障测试类型，将该故障测试类型对应的故障相关参数，作为预先构建的交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型的输入，基于交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型进行故障暂态仿真计算，得到故障测试类型对应的故障运行方式下的仿真运行数据；S3，根据故障测试类型，对S2得到的仿真运行数据进行数据抽取，得到所需输出的仿真信号对应的各仿真运行数据；S4，对S3抽取出的各仿真运行数据分别进行处理，得到交流模拟量、数字量、开关量以及控制总线仿真信号，分别输出至被测保护装置的相应测试量输入端；S5，获取被测保护装置的保护动作出口信号，并存储。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：S1中，所述预先构建的交直流一次主回路模型包括交流系统子模型、交流滤波器子模型、换流变压器子模型、阀组子模型、直流滤波器子模型、平波电抗器子模型、直流线路及接地极子模型和开关子模型；交直流一次主回路模型中的各子模型根据实际特高压直流输电工程进行模型参数配置，包括对交流系统参数、交流滤波器类型和数量、直流滤波器类型和数量、阀组投入数量和大地回线/金属回线选择进行配置；所述预先构建的控制系统等效模型用于模拟实际特高压直流输电工程中控制系统的控制特性。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：S3中，各故障测试类型对应的故障相关参数包括：故障位置、故障类型和故障持续时间参数；被测保护实现保护功能所需的信号包括交/直流侧电压、交/直流侧电流、开关位置和控制系统状态信号，S1确定所需输出的仿真信号，即确定被测保护所需各信号的、与故障测试类型及被测保护功能逻辑相应的测点位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：S3中，对仿真运行数据进行数据抽取为：按照当前故障测试类型，抽取仿真运行数据中相应测点位置的交流电压电流数据、直流电压电流数据、开关量数据，以及控制总线数据；S4包括：对抽取出的交流电压/电流数据进行数模转换以及功率放大得到交流模拟量仿真信号；对抽取出的直流电压/电流数据利用光纤发送模块进行输出，得到数字量仿真信号；对抽取出的开关量数据利用隔离模块进行输出，得到开关量仿真信号；对抽取出的控制总线数据进行适应被测保护装置的协议转换，得到控制总线仿真信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：S5获取保护动作出口信号后，根据获取到的信号生成故障录波，进而对故障录波进行存储。6.一种特高压直流保护现场测试装置，其特征是：包括：故障测试类型及故障参数配置模块，用于根据被测保护装置的保护功能类型，确定故障测试类型；并根据被测保护装置各类保护功能的功能逻辑，确定相应故障测试类型对应的故障相关参数以及所需输出的仿真信号；故障暂态仿真计算模块，用于针对任一故障测试类型，将该故障测试类型对应的故障相关参数，作为预先构建的交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型的输入，基于交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型进行故障暂态仿真计算，得到故障测试类型对应的故障运行方式下的仿真运行数据；仿真运行数据抽取模块，用于对仿真运行数据进行数据抽取，得到所需输出的仿真信号对应的各仿真运行数据；仿真运行数据处理模块，对抽取出的各仿真运行数据分别进行处理，得到交流模拟量、数字量、开关量以及控制总线仿真信号，分别输出至被测保护装置的相应测试量输入端；保护动作出口信号获取模块，用于获取被测保护装置的保护动作出口信号，并存储。7.一种基于权利要求1至5任一项所述特高压直流保护现场测试方法的系统，其特征是：包括网络接口、存储器和处理器，其中：网络接口用于在与其它外部网元之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行权利要求1至5任一项所述特高压直流保护现场测试方法的步骤。8.一种特高压直流保护现场测试系统，其特征是：包括相互连接通信的上位机与下位机：上位机包括第一数据接口、第一存储器和第一处理器；第一数据接口用于上位机与下位机或其他外部网元之间的信号传输；第一存储器用于存储能够在所述第一处理器上运行的计算机程序指令、程序执行过程数据，以及上位机从下位机或其他外部网元处获取的数据；所述第一处理器执行的计算机程序指令包括：保护测试模型构建程序模块，用于基于预设的故障测试类型与故障相关参数之间的关联关系，根据当前设定的故障测试类型，利用相应故障相关参数，对预先构建的交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型进行保护测试配置；故障暂态仿真计算程序模块，用于基于已完成配置的交直流一次主回路模型以及控制系统等效模型，进行故障暂态仿真计算，得到当前设定的故障测试类型对应的故障运行方式下的仿真运行数据；和数据抽取模块，用于基于预设的故障测试类型与所需输出的仿真信号之间的关联关系，对仿真运行数据中、与所需输出的仿真信号相应的各仿真运行数据，分别进行抽取；下位机包括第二数据接口、第二存储器和第二处理器；第二数据接口用于下位机与上位机或其他外部网元之间的信号传输；第二存储器用于存储能够在第二处理器上运行的计算机程序指令、程序执行过程数据，以及下位机从上位机或其他外部网元处获取的数据；所述第二数据接口包...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥平，高磊，李鹏，罗强，李娟，汤汉松，王晨清，张弛，弓新月，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32