阀控系统功能检测系统与模拟方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种阀控系统功能检测系统与模拟方法、装置及系统，属于电力系统自动化技术领域。检测系统包括：阀控系统向多个子模块下发控制指令；模拟装置向其所连接的一个实际子模块转发该控制指令；实际子模块将执行结果和状态量返回给模拟装置；模拟装置以状态量为参考值，在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量；模拟装置将执行结果作为每个子模块的执行结果返回给阀控系统，模拟装置将多个模拟状态量作为各个子模块的状态量返回给阀控系统。本发明专利技术既保证了接口装置的接入，避免测试项目的缺失，又减小了检测系统搭建的难度，同时也减小了检测系统的容量和复杂度，节约设计成本和资源占用量，提高检测效率。

Valve control system function detection system and simulation method, device and system

【技术实现步骤摘要】
阀控系统功能检测系统与模拟方法、装置及系统
本专利技术涉及一种阀控系统功能检测系统与模拟方法、装置及系统，属于电力系统自动化

技术介绍
模块化多电平换流器(MMC)作为一种有良好输出特性的电力电子结构，由于其模块化特征、良好的扩展性、较小的输出电压谐波等优点，已经广泛应用于直流输电工程中。现如今，随着柔性直流输电系统电压等级的不断提高，柔性直流输电工程中的模块化多电平的柔性直流输电换流阀的子模块数量也急剧增加，导致子模块的数量庞大。换流阀的控制系统(简称阀控系统)在联调过程中，一般情况下经常采用阀控系统直连RTDS实时仿真系统进行测试，与实际工程配置相比，该测试环节中缺少了阀控与子模块之间的子模块接口装置，势必带来阀控系统测试项目的缺失，进而导致测试结果并不准确。现有技术中存在另外一种对阀控系统进行联调的方法：将实际的MMC物理动态模拟系统通过子模块接口全接入阀控系统进行测试，该方法保证了接口装置的实际接入，但是由于子模块数量的庞大使得实际的MMC物理动态模拟系统的搭建也非常的复杂，导致效率低下。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种阀控系统功能检测系统与模拟方法、装置及系统，用以解决现有阀控系统检测时，物理动模系统搭建复杂，效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种阀控系统功能检测系统，包括：阀控系统，用于向多个子模块下发控制指令；模拟装置，用于接收所述多个子模块的控制指令，向模拟装置所连接的一个实际子模块转发该控制指令；实际子模块，用于执行所述控制指令，将执行结果和状态量返回给模拟装置；模拟装置，还用于以所述状态量为参考值，在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量；所述模拟装置将所述执行结果作为每个子模块的执行结果返回给阀控系统，所述模拟装置将所述多个模拟状态量作为各个子模块的状态量返回给阀控系统；以完成阀控系统正常运行功能的检测。有益效果是：本专利技术的模拟装置可以将多个子模块的控制指令转换为一个实际子模块的控制指令，还可以将一个实际子模块的状态量在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量，通过模拟装置实现一个实际子模块模拟多个子模块，而且与实际运行情况更加接近。通过少量的接口即可实现大量的子模块的模拟，既保证了接口装置的接入，避免测试项目的缺失，又减小了检测系统搭建的难度，同时也减小了检测系统的容量和复杂度，节约设计成本和资源占用量，提高检测效率。进一步的，为了避免模拟状态量波动过大，所述状态量为电压值，设定的波动范围为实际运行中子模块电压波动量的一半。进一步的，为了更加准确的进行阀控系统保护功能的检测，还包括：后台，用于向模拟装置下发某个子模块故障指令；模拟装置，还用于接收到某个子模块的故障指令后，在故障数据库中读取相应故障的故障特征变化数据；所述故障数据库根据神经网络算法训练得到；所述模拟装置读取所述故障特征变化数据后，根据其自身存储的保护逻辑进行保护逻辑判断，得到子模块本体保护判断结果；所述模拟装置将所述故障特征变化数据和子模块本体保护判断结果上传至阀控系统；阀控系统根据子模块本体保护判断结果和其自身存储的保护逻辑进行阀控级保护逻辑判断，得到阀控级判断结果；并且将所述故障特征变化数据进行显示，以完成阀控系统保护功能的检测。进一步的，为了提高保护功能检测的可靠性，所述神经网络算法为BP神经网络算法。进一步的，为了全面检测阀控系统的保护功能，所述故障指令包括子模块过压、子模块欠压、子模块旁路开关拒动、子模块旁路开关误动、子模块下行通信故障、子模块电源故障、子模块IGBT驱动故障。另外，本专利技术还提出一种模拟方法，包括以下步骤：模拟装置接收多个子模块的控制指令，向模拟装置所连接的一个实际子模块转发该控制指令；模拟装置接收到实际子模块返回的执行结果和状态量，以所述状态量为参考值，在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量；所述模拟装置将所述执行结果作为每个子模块的执行结果返回给阀控系统，所述模拟装置将所述多个模拟状态量作为各个子模块的状态量返回给阀控系统；以完成阀控系统正常运行功能的检测。另外，本专利技术还提出一种模拟装置，该模拟装置的一端用于连接阀控系统，另一端用于连接实际子模块，该模拟装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的模拟方法。另外，本专利技术还提出一种模拟系统，包括模拟装置和实际子模块，该模拟装置的一端用于连接阀控系统，另一端连接实际子模块，该模拟装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的模拟方法。有益效果：本专利技术的模拟装置可以将多个子模块的控制指令转换为一个实际子模块的控制指令，还可以将一个实际子模块的状态量在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量，通过模拟装置实现一个实际子模块模拟多个子模块，而且与实际运行情况更加接近。通过少量的接口即可实现大量的子模块的模拟，既保证了接口装置的接入，避免测试项目的缺失，又减小了检测系统搭建的难度，同时也减小了检测系统的容量和复杂度，节约设计成本和资源占用量，提高检测效率。进一步的，上述模拟方法、装置及系统中，为了更加准确的进行阀控系统保护功能的检测，还包括以下步骤：模拟装置接收到某个子模块的故障指令后，在故障数据库中读取相应故障的故障特征变化数据；所述故障数据库根据神经网络算法训练得到；模拟装置读取所述故障特征变化数据后，根据其自身存储的保护逻辑进行保护逻辑判断，得到子模块本体保护判断结果；模拟装置将所述故障特征变化数据和子模块本体保护判断结果上传至阀控系统，以完成阀控系统保护功能的检测。进一步的，上述模拟方法、装置及系统中，为了提高检测的可靠性，模拟装置通过设置的光纤接口完成阀控系统正常运行功能的检测。附图说明图1是本专利技术阀控系统功能检测系统的原理框图。具体实施方式阀控系统功能检测系统实施例：本实施例提出的阀控系统功能检测系统是基于全接入MMC物理动态模拟系统对阀控系统进行功能检测的，全接入MMC物理动态模拟系统包括全接入MMC物理动态模拟装置(以下简称模拟装置)和M个实际的MMC子模块(即实际子模块)，而且为了实现阀控系统保护功能的检测，还包括后台，如图1所示，阀控系统通过光纤接口连接模拟装置的一端，模拟装置的另一端通过光纤接口连接实际子模块，而且模拟装置与后台进行通信连接。本实施例中，光纤接口为ST光纤接口，作为其他实施方式，本专利技术对接口的类型并不做限制，也可以为SFP接口、SFF接口等。为了更加明确的介绍本专利技术的阀控系统功能检测方法，以模拟装置只连接一个实际的MMC子模块为例进行说明：对阀控系统来说，其控制对象是多个MMC子模块；而本专利技术中实际的MMC子模块只有一个；模拟装置相当于模拟了多个MMC子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀控系统功能检测系统，其特征在于，包括：/n阀控系统，用于向多个子模块下发控制指令；/n模拟装置，用于接收所述多个子模块的控制指令，向模拟装置所连接的一个实际子模块转发该控制指令；/n实际子模块，用于执行所述控制指令，将执行结果和状态量返回给模拟装置；/n模拟装置，还用于以所述状态量为参考值，在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量；/n所述模拟装置将所述执行结果作为每个子模块的执行结果返回给阀控系统，所述模拟装置将所述多个模拟状态量作为各个子模块的状态量返回给阀控系统；以完成阀控系统正常运行功能的检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种阀控系统功能检测系统，其特征在于，包括：
阀控系统，用于向多个子模块下发控制指令；
模拟装置，用于接收所述多个子模块的控制指令，向模拟装置所连接的一个实际子模块转发该控制指令；
实际子模块，用于执行所述控制指令，将执行结果和状态量返回给模拟装置；
模拟装置，还用于以所述状态量为参考值，在设定的波动范围内随机生成多个模拟状态量；
所述模拟装置将所述执行结果作为每个子模块的执行结果返回给阀控系统，所述模拟装置将所述多个模拟状态量作为各个子模块的状态量返回给阀控系统；以完成阀控系统正常运行功能的检测。


2.根据权利要求1所述的阀控系统功能检测系统，其特征在于，所述状态量为电压值，设定的波动范围为实际运行中子模块电压波动量的一半。


3.根据权利要求1或2所述的阀控系统功能检测系统，其特征在于，还包括：
后台，用于向模拟装置下发某个子模块故障指令；
模拟装置，还用于接收到某个子模块的故障指令后，在故障数据库中读取相应故障的故障特征变化数据；所述故障数据库根据神经网络算法训练得到；
所述模拟装置读取所述故障特征变化数据后，根据其自身存储的保护逻辑进行保护逻辑判断，得到子模块本体保护判断结果；
所述模拟装置将所述故障特征变化数据和子模块本体保护判断结果上传至阀控系统；
阀控系统根据子模块本体保护判断结果和其自身存储的保护逻辑进行阀控级保护逻辑判断，得到阀控级判断结果；并且将所述故障特征变化数据进行显示，以完成阀控系统保护功能的检测。


4.根据权利要求3所述的阀控系统功能检测系统，其特征在于，所述神经网络算法为BP神经网络算法。


5.根据权利要求3所述的阀控系统功能检测系统，其特征在于，所述故障指令包括子模块过压、子模块欠压、子模块旁路开关拒动、子模块旁路开关误动、子模块下行...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡四全，樊大帅，刘刚，俎立峰，吉攀攀，滕林阳，冯敏，陈堃，李君，慕小乐，赵洋洋，秦鸿瑜，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11