直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统。包括有实时数字仿真器（１）、接口硬件设备（２）、直流融冰装置的实际控制保护设备（３），实时数字仿真器（１）通过接口硬件设备（２）与直流融冰装置的实际控制保护设备（３）相连接，形成闭环试验系统。本实用新型专利技术的闭环试验系统可方便、快速地修改一次设备参数及拓扑结构，满足直流融冰装置快节奏、多变化的试验特点。本实用新型专利技术是一种方便实用的直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，特别是一种直流融冰装置控制保护系统的实时数字闭环试验系统，属于直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统的改造技术。
技术介绍
现有输电线路在冬季覆冰严重威胁电力系统的安全运行。直流融冰装置的研制成功对提高电网抗击冰灾能力起到了巨大作用。直流融冰装置的基本原理是采用换流阀将交流电流转化为直流电流，注入交流导线，利用直流电流在导线电阻中产生热量使覆冰融化。融冰装置在研发及功能测试阶段需要模拟现场情况作闭环试验，以调整与验证控制保护系统的动态性能。闭环试验常用的方法是将换流阀等一次系统设备按照一定的容量比例进行缩小，并按实际拓扑结构搭建成小容量的动态模拟实验系统，并通过接口设备与实际的控制保护设备连接形成闭环系统来完成各种动态试验。直流融冰装置的实验具有以下特点：1.融冰装置根据所在变电站待融冰线路的实际情况单独计算与设计换流阀等一次系统设备的参数，每套融冰装置的设备参数均不相同；2.在某一变电站内，一套融冰装置需要兼顾若干条不同交流线路的融冰任务，各条交流线路的参数也不完全相同；3.融冰装置有时需要对同杆并架交流线路等特殊的线路情况进行融冰试验；4.融冰装置控制保护系统的试验周期很短，往往只有3-4天。由于以上原因，采用动态模型测试方法对融冰装置的控制保护系统进行功能及动态性能测试显得非常不经济，并且变动动态模型设备及参数的施工周期较长，往往满足不了直流融冰装置快节奏、多变化的试验特点。实时数字仿真一般基于实时数字仿真器完成。实时数字仿真器由软件和硬件两大部分构成。仿真器的配套建模软件中提供了各种电力设备的数字模型元件，通过选择合适的数字模型元件，并输入相应的参数即可构建成适合特定工程需要的数字模型，将各电力设备对应的数字模型按实际拓扑结构进行连接，就形成了一次系统模型程序。利用数字仿真器配套的编译软件将模型程序进行编译后，下载到数字仿真器的处理器板卡中进行运算。数字仿真器的硬件部分通常还包括了接口板卡。接口板卡一边通过电缆或光纤与处理器板卡相连接，另一边通过电缆与控制保护设备相连接，完成数字仿真器与实际控制保护设备的接口。
技术实现思路
本技术的目的在于考虑上述问题而提供一种可方便、快速地修改一次设备参数及拓扑结构，满足直流融冰装置快节奏、多变化的试验特点的直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统。本技术的技术方案是：本技术直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，包括有实时数字仿真器、接口硬件设备、直流融冰装置的实际控制保护设备，实时数-->字仿真器通过接口硬件设备与直流融冰装置的实际控制保护设备相连接，形成闭环试验系统。上述接口硬件设备为功率放大器、端子式继电器和触发脉冲接口板卡。上述实时数字仿真器的交流电压及电流信号输出端通过接口硬件设备的功率放大器与实际控制保护设备的交流模拟量输入端连接，实时数字仿真器的直流电压及电流信号输出端直接与实际控制保护设备的直流模拟量输入端连接，实时数字仿真器的开关状态信号输出端通过接口硬件设备的端子式继电器与实际控制保护设备的开关量输入端连接，实际控制保护设备的开关分合命令信号输出端通过接口硬件设备的端子式继电器与实时数字仿真器的开关量输入端连接，实际控制保护设备的触发脉冲信号输出端通过接口硬件设备的触发脉冲接口板卡与实时数字仿真器的开关量输入端连接。上述实时数字仿真器为RTDS。本技术由于采用实时数字仿真器通过接口硬件设备与直流融冰装置的实际控制保护设备相连接，形成闭环试验系统的结构，本技术可方便、快速地修改一次设备参数及拓扑结构，满足直流融冰装置快节奏、多变化的试验特点。本技术是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统。附图说明图1为本技术融冰相关一次系统的主要设备及拓扑结构示意图；图2为本技术融冰相关一次系统数字模型搭建的示意图；图3为本技术的实时数字闭环试验系统的结构示意图。具体实施方式：本技术直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，包括有实时数字仿真器1、接口硬件设备2、直流融冰装置的实际控制保护设备3，实时数字仿真器1通过接口硬件设备2与直流融冰装置的实际控制保护设备3相连接，形成闭环试验系统。上述接口硬件设备2为功率放大器21、端子式继电器22和触发脉冲接口板卡23。上述实时数字仿真器1的交流电压及电流信号输出端通过接口硬件设备2的功率放大器21与实际控制保护设备3的交流模拟量输入端连接，实时数字仿真器1的直流电压及电流信号输出端直接与实际控制保护设备3的直流模拟量输入端连接，实时数字仿真器1的开关状态信号输出端通过接口硬件设备2的端子式继电器22与实际控制保护设备3的开关量输入端连接，实际控制保护设备3的开关分合命令信号输出端通过接口硬件设备2的端子式继电器22与实时数字仿真器1的开关量输入端连接，实际控制保护设备3的触发脉冲信号输出端通过接口硬件设备2的触发脉冲接口板卡23与实时数字仿真器1的开关量输入端连接。本实施例中，上述实时数字仿真器1为RTDS。本技术直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统的试验方法，包括如下步骤：1)根据实际融冰装置的一次系统设备参数及待融冰交流线路参数，建立直流融冰相关一次系统数字仿真模型；-->3)利用实时数字仿真器1的配套建模软件，建立直流融冰相关一次系统数字仿真模型的数字试验程序；3)利用实时数字仿真器1配套的程序编译软件将数字试验程序编译，并下载到实时数字仿真器1上运行；4)一次系统数字仿真模型的数字试验程序通过接口程序模块与实时数字仿真器1的接口板卡进行变量的交互，实时数字仿真器1的接口板卡与直流融冰装置的实际控制保护设备3通过电缆进行连接，组成实时仿真闭环测试系统，从而对直流融冰装置控制保护的功能和动态性能进行详细测试。上述直流融冰相关一次系统数字仿真模型的建立过程为：1)根据变电站主变压器高、中压侧的交流系统进行等值，并搭建交流等值系统数字模型；2)主变压器低压侧母线上所连接的所有电容器、电抗器、滤波器和融冰装置的换流变压器、换流阀等设备均采用集中参数搭建模型；待融冰的交流线路采用分布参数搭建模型。本技术融冰相关一次系统的主要设备包括交流等值系统、换流变压器、换流阀及待融冰交流线路，另外，还包括了交流侧的断路器和直流侧的隔离开关，拓扑结构如图1所示。其中包含了若干个电压、电流的测量点：换流变交流系统侧交流母线电压、换流变阀侧交流电流、直流侧电压、电流、直流侧阀中性点接地电流。本技术根据交流系统及一次设备的参数搭建融冰相关一次系统的数字仿真模型如图2所示，根据变电站主变压器高、中压侧的交流等值系统参数，在数字仿真器配套建模软件自带的交流等值系统模型元件参数表中输入参数，搭建出交流等值系统数字模型；根据主变压器低压侧母线上所连接的所有交流电容器、交流电抗器、交流滤波器和融冰装置的换流变压器、换流阀等设备的参数，在数字仿真器配套建模软件自带的相应模型元件参数表中输入参数，分别搭建出交流电容器数字模型、交流电抗器数字模型、交流滤波器数字模型、换流变压器数字模型、换流阀数字模型；根据待融冰交流线路的线径、相间距、杆塔高度等实际参数，在数字仿真器配套建模软件自带的交流线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，其特征在于包括有实时数字仿真器（１）、接口硬件设备（２）、直流融冰装置的实际控制保护设备（３），实时数字仿真器（１）通过接口硬件设备（２）与直流融冰装置的实际控制保护设备（３）相连接，形成闭环试验系统。

【技术特征摘要】
1.一种直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，其特征在于包括有实时数字仿真器(1)、接口硬件设备(2)、直流融冰装置的实际控制保护设备(3)，实时数字仿真器(1)通过接口硬件设备(2)与直流融冰装置的实际控制保护设备(3)相连接，形成闭环试验系统。2.根据权利要求1所述的直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，其特征在于上述接口硬件设备(2)包括有功率放大器(21)、端子式继电器(22)和触发脉冲接口板卡(23)。3.根据权利要求1所述的直流融冰装置控制保护系统的闭环试验系统，其特征在于上述实时数字仿真器(1)的交流电压及电流信号输出端通过接口硬件设备(2)的功率放大器(21)与实际控制保护设备(3)的交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建设，韩伟强，张翔，赵森林，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南京南瑞继保电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81