1.本技术涉及电力系统故障技术领域,更具体地说,是涉及一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法、装置及相关设备。
背景技术:2.模块化多电平换流器(modular multilevel converter,mmc)具有模块化设计、扩展性强、功率四象限灵活运行、交流电压谐波少、占地面积小等优点,近年来在交流电网异步互联、风电场接入等领域得到了广泛的研究和利用。在实际应用中,我国已建成的多个工程均采用mmc拓扑结构。
3.作为电压源型换流器,为防止igbt(insulated gate bipolar transistor,绝缘栅双极型晶体管)等全控电力电子器件过流损坏,柔性直流阀控中设置有暂时性闭锁保护。该保护属于快速保护,当柔直阀控检测到桥臂电流超过设定值,且满足动作延时后,短暂闭锁换流阀;当柔直阀控检测到桥臂电流小于返回值,且满足返回延时后,重新解锁换流阀。同时,为防止短时间内多次暂时性闭锁对换流阀igbt等器件的多次应力冲击,柔直阀控还配置了暂时性闭锁超次保护功能。该功能的原理为:在设定时间内,如果暂时性闭锁次数达到设定次数,则暂时性闭锁超次保护动作跳闸。
4.为可靠评估和校核柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值的合理性,需要对该功能进行测试。由于电力系统对安全稳定性要求极高,不可能在实际系统中开展该保护的测试试验,而传统的动态模拟试验又存在仿真规模受场地限制、接线复杂、可扩展性差、测试能力有限等缺点,故往往需要利用仿真工具开展测试。然而,暂时性闭锁超次保护属于mmc换流阀的后备保护,即便在仿真系统中模拟各类短路故障,也难以触发该保护动作。
技术实现要素:5.有鉴于此,本技术提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法、装置及相关设备,以实现对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行功能测试。
6.为实现上述目的,本技术第一方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法,包括:
7.基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;
8.根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;
9.在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;
10.基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;
11.若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则
确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
12.优选地,所述基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合的过程,包括:
13.基于所述柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的故障的多种故障类型,所述故障类型用于表征所述柔直系统仿真模型的不同故障相下的故障,所述故障相为所述故障所在的相位;
14.在预设范围内,以所述预设范围的最大值作为初始值,以预设步长对所述初始值执行递减操作,得到所述预设范围内的多个电压值;
15.针对每一故障类型,分别以每一所述电压值作为故障相故障后瞬间的电压,得到多种不同电压跌落程度的故障类型;
16.针对每一电压跌落程度的故障类型:
17.在所述柔直系统仿真模型中触发匹配于所述电压跌落程度的故障类型的故障,并判断所述柔直阀控是否发生暂时性闭锁保护;
18.若是,将所述电压跌落程度的故障类型确定为目标故障工况;
19.由各目标故障工况组成所述工况集合。
20.优选地,所述故障类型包括:
21.a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地和/或三相接地。
22.优选地,所述预设范围为故障相原始设定的电压的95%~0%;所述预设步长为故障相原始设定的电压的5%。
23.优选地,根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况的过程,包括:
24.根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数;
25.针对所述工况集合中的每一工况,根据所述工况以及所述连续故障参数构建一个连续故障工况;
26.其中,所述连续故障参数包括:一个连续故障工况中的故障的次数、每一故障的持续时间以及相邻故障的间隔时间。
27.优选地,根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数的过程,包括:
28.采用下述方程式约束第i个故障的持续时间δtsi,以及第i个故障到第i+1 个故障的时间间隔δtisi:
29.δts1≤δtsi≤1.5
×
δts130.δtsi≤δtisi≤2.5
×
δtsi[0031][0032]
δtsi≤δtisi[0033]
其中,所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的动作时间为m,动作次数为x,δtsi为第i次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔。
[0034]
优选地,所述柔直系统仿真模型包括:
[0035]
至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型;
[0036]
至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能;
[0037]
至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。
[0038]
本技术第二方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置,包括:
[0039]
工况确定单元,用于基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;
[0040]
事件确定单元,用于根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;
[0041]
测试执行单元,用于在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;
[0042]
数据分析单元,用于基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;
[0043]
结果输出单元,用于判断单元判断出存在所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
[0044]
本技术第三方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备,包括:存储器和处理器;
[0045]
所述存储器,用于存储程序;
[0046]
所述处理器,用于执行所述程序,实现上述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法的各个步骤。
[0047]
本技术第四方面提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法的各个步骤。
[0048]
经由上述的技术方案可知,本技术首先基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合。其中,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况。然后,根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况。其中,所述连续故障工况用于触发柔直阀控暂时性闭锁超次保护。接着,在所述柔直系统仿真模型中逐一触发所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据。最后,基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应。若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。可以理解的是,若对于所有工况,所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护均能按照设计原则进行响应,则可以确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的功能通过测试。本技术的技术方案操作简单、通用性好、适用性强,既可在非实时仿真工具上实现,也可以在实时仿真工具上实现,能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行功能测试。
附图说明
[0049]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0050]
图1为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法的示意图;
[0051]
图2为本技术实施例公开的柔性直流背靠背系统典型拓扑的示意图;
[0052]
图3为本技术实施例公开的高压柔性直流输电系统典型拓扑的示意图;
[0053]
图4为本技术实施例公开的特高压柔性直流输电系统典型拓扑的示意图;
[0054]
图5为本技术实施例公开的送端交流系统连续故障模拟逻辑的示意图;
[0055]
图6为本技术实施例公开的mmc1换流器柔直变网侧三相电压波形的示意图;
[0056]
图7为本技术实施例公开的mmc1换流器正极、负极直流电压波形的示意图;
[0057]
图8为本技术实施例公开的mmc1换流器正极、负极直流电流波形的示意图;
[0058]
图9为本技术实施例公开的mmc1换流器上桥臂电流波形的示意图;
[0059]
图10为本技术实施例公开的mmc1换流器下桥臂电流波形的示意图;
[0060]
图11为本技术实施例公开的mmc1相关标志位的示意图;
[0061]
图12为本技术实施例公开的受端交流系统连续故障模拟逻辑的示意图;
[0062]
图13为本技术实施例公开的mmc2换流器柔直变网侧三相电压波形
[0063]
图14为本技术实施例公开的mmc2换流器正极、负极直流电压波形
[0064]
图15为本技术实施例公开的mmc2换流器正极、负极直流电流波形
[0065]
图16为本技术实施例公开的mmc2换流器上桥臂电流波形
[0066]
图17为本技术实施例公开的mmc2换流器下桥臂电流波形
[0067]
图18为本技术实施例公开的mmc2相关标志位的示意图;
[0068]
图19为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置的示意图;
[0069]
图20为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备的示意图。
具体实施方式
[0070]
下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
[0071]
下面介绍本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法。请参阅图1,本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法可以包括如下步骤:
[0072]
步骤s101,基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合。
[0073]
其中,该柔直系统仿真模型为事先在仿真工具中搭建的;该工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况。具体地,该工况为可以触发柔直阀控暂时性闭锁保护的电路异常状况,例如,a相接地,b相接地等。
[0074]
步骤s102,根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及该工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况。
[0075]
其中,柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值可以包括动作时间m和动作次数x,其物理意义为,在时长m内连续产生暂时性闭锁的次数达到m次,则触发柔直阀控暂时性闭锁超次保护动作。
[0076]
示例性地,一个连续故障工况可以设置为在时长m内连续产生某一工况x 次。因此,假设该工况集合包含k个工况,则依据前述规则,可以构成k个连续故障工况。
[0077]
步骤s103,在该柔直系统仿真模型中逐一触发各连续故障工况,并获取该柔直系统仿真模型中的波形数据。
[0078]
可以理解的是,该柔直系统仿真模型在触发一个连续故障工况之前,以及在触发一个连续故障工况中的每一个故障之后,均会产生相应的波形数据。因此,每一个连续故障工况对应有一份波形数据。
[0079]
步骤s104,基于该波形数据,判断该柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应。
[0080]
步骤s105,若出现不能按照设计原则进行响应的情况,则确定该柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
[0081]
可以理解的是,作为安全性要求最严苛的电力系统,在上述测试中,对于每一个连续故障工况,只要发生一次无法按照设计原则进行响应的情况,则可以认为该柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。相反地,若对于所有工况,该柔直阀控暂时性闭锁超次保护均能按照设计原则进行响应,则可以确定该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的功能通过测试。
[0082]
此外,还可以对引起无法通过测试的连续故障工况以及相应的波形数据进行记录,以便后续对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行分析改进。
[0083]
本技术实施例首先基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合。其中,该工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况。然后,根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及该工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况。其中,这些连续故障工况用于触发柔直阀控暂时性闭锁超次保护。接着,在该柔直系统仿真模型中逐一触发这些连续故障工况,并获取该柔直系统仿真模型中的波形数据。最后,基于这些波形数据,判断该柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应。若出现不能按照设计原则进行响应的情况,则确定该柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。本技术的方法操作简单、通用性好、适用性强,既可在非实时仿真工具上实现,也可以在实时仿真工具上实现,能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行功能测试。
[0084]
在本技术的一些实施例中,上面提及的柔直系统仿真模型可以包括:
[0085]
a1,至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型。
[0086]
a2,至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能。
[0087]
a3,至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。
[0088]
其中,对于两端柔性直流系统,可分为柔直背靠背系统、高压柔直输电系统和特高压柔直输电系统。
[0089]
对于柔直背靠背系统,其整个系统为对称单极(伪双极)结构,典型拓扑示意图如图2所示,两端分别包含1个换流器(mmc1、mmc2),且不涉及接地极,通过柔直变阀侧实现箝位。
[0090]
对于高压柔直输电系统,可采用对称单极(伪双极)或对称双极(真双极)结构,真双极下的典型拓扑示意图如图3所示,包含2个换流站(mmc1、 mmc2),其中,每个换流站内的正负极各有1个mmc换流器,分别设置有接地极,且这两个mmc换流器通过直流线路连接。
[0091]
对于特高压柔性直流输电系统,可采用对称双极(真双极)结构,相比高压柔性直流输电系统,特高压柔性直流输电系统每个电极采用2个mmc 换流器串联的结构。特高压柔性直流输电系统典型拓扑示意图如图3所示,包含2个换流站(mmc1、mmc2),两个mmc换流站通过直流线路连接,分别设置有接地极,且每个换流站内正负极各有2个mmc换流器。
[0092]
在本技术的一些实施例中,上述步骤s101基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合的过程,可以包括:
[0093]
s1,基于该柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定故障的多种故障类型。
[0094]
其中,该故障用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护,该故障类型用于表征该故障在不同故障相下的故障情况,该故障相为该故障所在的相位。例如,若该故障为发生a相接地,则该故障相为a相,该故障类型为a相接地;若该故障为发生ab相间短路,则该故障相为ab相,该故障类型为ab相间短路。
[0095]
s2,在预设范围内,以该预设范围的最大值作为初始值,以预设步长对该初始值执行递减操作,得到该预设范围内的多个电压值。
[0096]
示例性地,假设故障相为a相,正常情况下,a相的稳态运行电压为u0,该预设范围被设置为u0的90%~0%,该预设步长被设置为u0的20%。那么,该初始值为90%u0,以u0的20%对该初始值执行递减操作,最后所得到的多个电压值分别为90%u0、70%u0、50%u0、30%u0以及10%u0。
[0097]
s3,针对每一故障类型,分别以每一电压值作为故障相故障后瞬间的电压,得到多种不同电压跌落程度的故障类型。
[0098]
示例性地,假设存在两种故障类型,分别为a相接地以及ab相间短路;这些电压值分别为90%u0、70%u0、50%u0、30%u0以及10%u0。那么,最后所得到的不同电压跌落程度的故障类型可以包括:
[0099]
a相故障后瞬间电压为90%u0的a相接地、a相故障后瞬间电压为70%u0的a相接地、a相故障后瞬间电压为50%u0的a相接地、a相故障后瞬间电压为30%u0的a相接地、a相故障后瞬间电压为10%u0的a相接地;
[0100]
以及故障后ab相间瞬间电压为90%u0的ab相间短路、故障后ab相间瞬间电压为70%u0的ab相间短路、故障后ab相间瞬间电压为50%u0的ab 相间短路、故障后ab相间瞬间电压为30%u0的ab相间短路、故障后ab相间瞬间电压为10%u0的ab相间短路。
[0101]
s4,针对每一电压跌落程度的故障类型:
[0102]
在该柔直系统仿真模型中触发匹配于该电压跌落程度的故障类型的故障,并判断该柔直阀控是否发生暂时性闭锁保护。
[0103]
若是,将该电压跌落程度的故障类型确定为目标故障工况;
[0104]
当遍历完所有故障类型后,得到多个目标故障工况,并由各目标故障工况组成该
工况集合。
[0105]
前面仅列举了两种故障类型,实际应用中,电力系统存在a相、b相、c 相三种相位,故障类型可以在这三者之间随意组合得到。基于此,在本技术的一些实施例中,上面提及的故障类型可以包括:
[0106]
a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地和三相接地中的至少一种。
[0107]
上面提及的预设范围被设置为u0的90%~0%,该预设步长被设置为u0的 20%,实际应用中,为提高测试精度,精细测试的颗粒度,可以将该预设范围调大,同时将该预设步长调小。基于此,在本技术的一些实施例中,上面提及的预设范围可以为故障相原始设定的电压的95%~0%;该预设步长可以为故障相原始设定的电压的5%。
[0108]
下面结合上述各实施例,针对柔直送端,以一个具体的例子介绍确定工况集合的详细过程。具体地,确定工况集合的过程可以包括:
[0109]
s1,搭建柔直送端交流系统故障模拟逻辑。
[0110]
其中,所模拟的交流故障类型用6位二进制数flt_type_s表示,该6 位二进制数从低位到高位中的每个比特位分别对应a相接地、b相接地、c 相接地、ab相间短路、bc相间短路以及ca相间短路。通过6位二进制位的不同组合,得到不同的故障类型控制字。例如,000001表示故障类型为a 相接地,000011表示故障类型为ab两相,000111表示故障类型为abc三相接地,等等。不考虑复合故障情况下,故障类型(记为变量i)总共有10 种,分别为:a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、 ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地以及三相接地。故障相的电压跌落程度可调整,调整范围为95%~0%,调整步长为5%。
[0111]
s2,设置变量i的初值为1;设置变量sf,sf的初值为100;设置变量k, k的初值为0。
[0112]
s3,运行仿真模型,将直流操作到额定功率运行工况。
[0113]
s4,令sf=sf-5,在仿真模型中模拟柔直送端交流系统发生第i类故障,故障电压跌落为到初始值的sf%,故障时间为柔直送端阀控从第1次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔δts1。
[0114]
s5,观察故障后柔直响应,若柔直送端阀控发生暂时性闭锁,则将该故障点记录到送端阀控暂时性闭锁动作工况数据集s_tb,同时令k++。
[0115]
s6,判断sf是否大于0,若sf》0,则重复第s4~s5步;若sf0,执行s7。
[0116]
s7,令i++,判断i是否小于10,若i≤10,重复第s4~s6步;否则,结束柔直送端交流系统故障测试,得到柔直送端阀控暂时性闭锁保护动作工况集合s_tb,包含k个工况(即具体的故障形式)。
[0117]
上面得到了能够触发单次柔直阀控暂时性闭锁保护的工况集合,下面介绍如何确定连续故障工况,以进一步触发柔直阀控暂时性闭锁超次保护。
[0118]
在本技术的一些实施例中,上述步骤s102根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及该工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况的过程,可以包括:
[0119]
s1,根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数。
[0120]
s2,针对该工况集合中的每一工况,根据该工况以及连续故障参数构建一个连续
故障工况。
[0121]
其中,连续故障参数包括:一个连续故障工况中的故障的次数、每一故障的持续时间以及相邻故障的间隔时间。
[0122]
在本技术的一些实施例中,上述s1根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数的过程,可以包括:
[0123]
采用下述方程式约束第i个故障的持续时间δtsi,以及第i个故障到第i+1 个故障的时间间隔δtisi:
[0124]
δts1≤δtsi≤1.5
×
δts1[0125]
δysi≤δtisi≤2.5
×
δtsi[0126][0127]
δtsi≤δtisi[0128]
其中,该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的动作时间为m,动作次数为x,δtsi为第i次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔。
[0129]
下面结合上述各实施例,针对柔直送端,以一个具体的例子介绍采用连续故障工况对柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护进行测试的详细过程。具体地,该过程可以包括:
[0130]
s1,确定柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护的具体参数。
[0131]
具体地,将柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护动作时间记为m,将次数定值记为x。即,在m的时间内阀控累计发生x次暂时性闭锁,第x次暂时性闭锁时阀控跳闸,后续不再解锁。
[0132]
s2,确定柔直送端阀控从暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔数据集。
[0133]
具体地,将柔直送端阀控从暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔记为数据集δtsx。与暂时性闭锁次数对应,该数据集包含x个数据。即:第1次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δts1,第2次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δts2,第x次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δts
x
。
[0134]
s3,确定交流故障持续时间数据集。
[0135]
具体地,将交流故障持续时间记为数据集δtsx,其中δts1≤δtsi≤1.5
×
δts1,即,交流故障持续时间最少为第1次暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔,最多为该时间的1.5倍。
[0136]
s4,确定故障的间隔时间。
[0137]
具体地,将第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间(第 i个交流故障间隔时间)记为数据集δtisx,其中δtsi≤δtisi≤2.5
×
δtsi,即,第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间最少为第i次暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔,最多为该时间的2.5倍。且需要满足δtsi≤δtisi,即:第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间不小于第i次交流故障持续时间。
[0138]
此外,上述s2、s3、s4中的各时间变量还需要满足:
[0139][0140]
s5,搭建柔直送端交流系统连续故障模拟逻辑。
[0141]
示例性地,柔直送端交流系统连续故障模拟逻辑如图5所示。其中故障触发信号为脉冲信号;故障类型由多路选择器给出。每次故障时序分别包括1 个上升沿单稳触发器、1个下降沿单稳触发器。其中第1次故障时序中的上升沿单稳触发器的保持时间t0必须大于故障触发信号的脉冲宽度(该脉冲宽度一般为1个仿真步长),从而能捕捉到故障触发信号。后续故障时序中的上升沿单稳触发器保持时间为上一次故障结束到下次故障发生的时间间隔;故障时序中的下降沿单稳触发器为故障持续时间。每次故障时序逻辑与故障类型做乘法运算后得到本次的故障触发控制字,多个故障时序的故障控制字做或逻辑运算后得到整个连续故障的故障触发控制字。
[0142]
具体地,将该连续故障模拟逻辑设置为:第1次故障持续δts1,间隔δts1后再次发生第2次故障;第2次故障持续δts2,间隔δts2后再次发生第3次故障;第x次故障持续δts
x
。
[0143]
s6,设置变量us的初值为1,变量vs的初值为0。
[0144]
s7,运行仿真模型,将直流操作到额定功率运行工况。
[0145]
s8,触发送端阀控暂时性闭锁动作工况数据集s_tb的第us个连续故障。
[0146]
s9,根据试验波形分析送端阀控暂时性闭锁超次保护动作合理性。
[0147]
s10,若送端柔直阀控暂时性闭锁超次保护动作情况与设计原则不符合。
[0148]
s11,若柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护正确动作或正确不动作,则该工况试验有效。将该故障点记录到送端阀控暂时性闭锁超次保护动作工况数据集s_tbm,同时令vs++。
[0149]
s12,令us++,判断us是否大于k,若us≤k,则重复s5~s9步;否则,完成柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护测试。
[0150]
基于上述采用连续故障工况对柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护进行测试的方法,下面结合具体参数给出某柔直背靠背直流送端阀控暂时性闭锁超次保护在某个工况下的测试方法和测试结果。
[0151]
s1,在仿真工具中建立柔直系统仿真模型。
[0152]
其中,所建立的模型至少包括:柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器等一次主回路模型;包括直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能,包括柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。
[0153]
s2,搭建柔直送端交流系统故障模拟逻辑。
[0154]
s3,运行仿真模型,将直流操作到hvdc(high-voltage direct current,高压直流输电)模式1pu额定功率运行工况。
[0155]
s4,触发柔直送端三相接地故障,柔直送端阀控暂时性闭锁动作。
[0156]
s5,核实柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护动作时间为1s,次数定值为 4;核实第1次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为15ms,第2次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时
间间隔为15ms,第3次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为300ms。
[0157]
s6,根据柔直送端阀控暂时性闭锁相关定值,在模型中搭建柔直送端交流系统连续故障模拟逻辑。
[0158]
具体地,第1次故障持续20ms,间隔20ms后发生第2次故障;第2次故障持续20ms,间隔20ms后发生第3次故障;第3次故障持续20ms,间隔 350ms后发生第4次故障,第4次故障持续20ms。
[0159]
s7,运行仿真模型,将柔直系统操作到hvdc模式1pu额定功率运行工况。
[0160]
s8,触发柔直送端三相接地连续故障,柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护动作。
[0161]
示例性地,图6~图11给出了s8中hvdc模式1pu额定功率运行,发生柔直送端交流系统三相接地的波形图,其中图6为mmc1换流器柔直变网侧三相电压波形,图7为mmc1换流器正极、负极直流电压波形,图8为 mmc1换流器正极、负极直流电流波形,图9为mmc1换流器上桥臂电流波形,图10为mmc1换流器下桥臂电流波形,图11为mmc1低电压穿越使能标志位、mmc1阀控暂时性闭锁保护动作标志位、mmc1阀控暂时性闭锁超次保护动作标志位、mmc1阀控请求跳闸标志位、mmc1解锁状态标志位。
[0162]
下面结合上述各实施例,针对柔直受端,以一个具体的例子介绍确定工况集合的详细过程。具体地,确定工况集合的过程可以包括:
[0163]
s1,搭建柔直送端交流系统故障模拟逻辑。
[0164]
其中,所模拟的交流故障类型用6位二进制数flt_type_r表示,该6 位二进制数从低位到高位中的每比特分别对应a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路以及ca相间短路。通过6位二进制位的不同组合,得到不同的故障类型控制字。例如,000001表示故障类型为a相接地,000011表示故障类型为ab两相,000111表示故障类型为abc三相接地,等等。不考虑复合故障情况下,故障类型(记为变量i)总共有10种,分别为:a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地以及三相接地。故障相的电压跌落程度可调整,调整范围为95%~0%,调整步长为5%。
[0165]
s2,设置变量j的初值为1。设置变量rf,rf的初值为100;设置变量l,l的初值为0。
[0166]
s3,运行仿真模型,将直流操作到额定功率运行工况。
[0167]
s4,令rf=rf-5,在仿真模型中模拟柔直受端交流系统发生第j类故障,故障电压跌落为到初始指的rf%,故障时间为柔直受端阀控从第1次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔δtr1。
[0168]
s5,观察故障后柔直响应,若柔直受端阀控发生暂时性闭锁,则将该故障点记录到受端阀控暂时性闭锁动作工况数据集r_tb,同时令l++。
[0169]
s6,判断rf是否大于0,若rf>0,则重复第第s4~s5步;若rf≤0,执行s7。
[0170]
s7,令j++,判断j是否小于10,若j≤10,重复第s4~s6步;否则,结束柔直受端交流系统故障测试,得到柔直受端阀控暂时性闭锁保护动作工况集合r_tb,包含l个工况(即具体的故障形式)。
[0171]
下面结合上述各实施例,针对柔直受端,以一个具体的例子介绍采用连续故障工况对柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护进行测试的详细过程。具体地,该过程可以包括:
[0172]
s1,确定柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护的具体参数。
[0173]
具体地,将柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护动作时间记为n,次数定值为y。即,
在n的时间内阀控累计发生y次暂时性闭锁,第y次暂时性闭锁时阀控跳闸,后续不再解锁。
[0174]
s2,确定柔直受端阀控从暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔数据集。
[0175]
具体地,将柔直受端阀控从暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔为记数据集δtry。与暂时性闭锁次数对应,该数据集包含y个数据。即:第1次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δtr1,第2次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δtr2,第y次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为δtry。
[0176]
s3,确定交流故障持续时间数据集。
[0177]
具体地,将交流故障持续时间记为数据集δtry,其中中δtr1≤δtri≤ 1.5
×
δtr1,即,交流故障持续时间最少为第1次暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔,最多为该时间的1.5倍。
[0178]
s4,确定故障的间隔时间。
[0179]
具体地,将第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间(第 i个交流故障间隔时间)为数据集δtiry,其中δtri≤δtiri≤2.5
×
δtri,即:第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间最少为第i次暂时性闭锁恢复到再次解锁的时间间隔,最多为该时间的2.5倍。且需要满足δtri≤δtiri,即,第i次交流故障结束到第i+1次交流故障发生的间隔时间不小于第i次交流故障持续时间。
[0180]
此外,上述s2、s3、s4中的各时间变量还需要满足:
[0181][0182]
s5,搭建柔直受端交流系统连续故障模拟逻辑。
[0183]
示例性地,柔直受端端交流系统连续故障模拟逻辑如图12所示。送端、受端的交流故障模拟逻辑是类似的,仅故障触发信号来源、故障持续时间、故障时间间隔、故障类型是根据各端实际需求而设置的,因此,关于该连续故障模拟逻辑的介绍具体可参照上述关于柔直送端交流系统连续故障模拟逻辑的描述。
[0184]
具体地,将该连续故障模拟逻辑设置为:第1次故障持续δtr1,间隔δtr1后再次发生第2次故障;第2次故障持续δtr2,间隔δtr2后再次发生第3次故障;第y次故障持续δtry。
[0185]
s6,设置变量ur的初值为1,变量vr的初值为0。
[0186]
s7,运行仿真模型,将直流操作到额定功率运行工况。
[0187]
s8,触发受端阀控暂时性闭锁动作工况数据集r_tb的第ur个连续故障;
[0188]
s9,根据试验波形分析受端阀控暂时性闭锁超次保护动作合理性。
[0189]
s10,若受端柔直阀控暂时性闭锁超次保护动作情况与设计原则不符合。
[0190]
s11,若柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护正确动作或正确不动作,则该工况试验有效。将该故障点记录到受端阀控暂时性闭锁超次保护动作工况数据集r_tbm,同时令vr++。
[0191]
s12,令ur++,判断ur是否大于l,若ur≤l,则重复s5~s9步;若ur》l;否则,完成柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护测试。
[0192]
基于上述采用连续故障工况对柔直送端阀控暂时性闭锁超次保护进行测试的方
法,下面结合具体参数给出某柔直背靠背直流受端阀控暂时性闭锁超次保护在某个工况下的测试方法和测试结果。
[0193]
s1,在仿真工具中建立柔直系统仿真模型。
[0194]
其中,所建立的模型至少包括:柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器等一次主回路模型;包括直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能,包括柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。
[0195]
s2,搭建柔直受端交流系统故障模拟逻辑。
[0196]
s3,运行仿真模型,将直流操作到hvdc模式1pu额定功率运行工况。
[0197]
s4,触发柔直受端ab两相接地故障,柔直受端阀控暂时性闭锁动作。
[0198]
s5,核实柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护动作时间为1s,次数定值为 4;核实第1次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为15ms,第2次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为15ms,第3次暂时性闭锁恢复后再次解锁的时间间隔为300ms。
[0199]
s6,根据柔直受端阀控暂时性闭锁相关定值,在模型中搭建柔直受端交流系统连续故障模拟逻辑。
[0200]
具体地,第1次故障持续20ms,间隔20ms后发生第2次故障;第2次故障持续20ms,间隔20ms后发生第3次故障;第3次故障持续20ms,间隔 700ms后发生第4次故障,第4次故障持续20ms。
[0201]
s7,运行仿真模型,将柔直系统操作到hvdc模式1pu额定功率运行工况。
[0202]
s8,触发柔直受端ab两相接地连续故障,柔直受端阀控暂时性闭锁超次保护动作。
[0203]
示例性地,图13~图18给出了s8中hvdc模式1pu额定功率运行,发生柔直受端交流系统ab两相接地的波形图,其中图13为mmc2换流器柔直变网侧三相电压波形,图14为mmc2换流器正极、负极直流电压波形,图 15为mmc2换流器正极、负极直流电流波形,图16为mmc2换流器上桥臂电流波形,图17为mmc2换流器下桥臂电流波形,图18为mmc2低电压穿越使能标志位、mmc2阀控暂时性闭锁保护动作标志位、mmc2阀控暂时性闭锁超次保护动作标志位、mmc2阀控请求跳闸标志位、mmc2解锁状态标志位。
[0204]
下面对本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置进行描述,下文描述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置与上文描述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法可相互对应参照。
[0205]
请参见图19,本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置,可以包括:
[0206]
工况确定单元21,用于基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;
[0207]
事件确定单元22,用于根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;
[0208]
测试执行单元23,用于在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;
[0209]
数据分析单元24,用于基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;
[0210]
结果输出单元25,用于判断单元判断出存在所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
[0211]
在本技术的一些实施例中,工况确定单元21基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合的过程,可以包括:
[0212]
基于所述柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的故障的多种故障类型,所述故障类型用于表征所述柔直系统仿真模型的不同故障相下的故障,所述故障相为所述故障所在的相位;
[0213]
在预设范围内,以所述预设范围的最大值作为初始值,以预设步长对所述初始值执行递减操作,得到所述预设范围内的多个电压值;
[0214]
针对每一故障类型,分别以每一所述电压值作为故障相故障后瞬间的电压,得到多种不同电压跌落程度的故障类型;
[0215]
针对每一电压跌落程度的故障类型:
[0216]
在所述柔直系统仿真模型中触发匹配于所述电压跌落程度的故障类型的故障,并判断所述柔直阀控是否发生暂时性闭锁保护;
[0217]
若是,将所述电压跌落程度的故障类型确定为目标故障工况;
[0218]
由各目标故障工况组成所述工况集合。
[0219]
在本技术的一些实施例中,所述柔直系统仿真模型可以包括:
[0220]
至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型;
[0221]
至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能;
[0222]
至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。
[0223]
在本技术的一些实施例中,所述故障类型可以包括:
[0224]
a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地和/或三相接地。
[0225]
在本技术的一些实施例中,所述预设范围为故障相原始设定的电压的 95%~0%;所述预设步长为故障相原始设定的电压的5%。
[0226]
在本技术的一些实施例中,事件确定单元22根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况的过程,可以包括:
[0227]
根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数;
[0228]
针对所述工况集合中的每一工况,根据所述工况以及所述连续故障参数构建一个连续故障工况;
[0229]
其中,所述连续故障参数包括:一个连续故障工况中的故障的次数、每一故障的持续时间以及相邻故障的间隔时间。
[0230]
在本技术的一些实施例中,事件确定单元22根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数的过程,包括:
[0231]
采用下述方程式约束第i个故障的持续时间δtsi,以及第i个故障到第i+1 个故障的时间间隔δtisi:
[0232]
δts1≤δtsi≤1.5
×
δts1[0233]
δtsi≤δtisi≤2.5
×
δtsi[0234][0235]
δtsi≤δtisi[0236]
其中,所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的动作时间为m,动作次数为x,δtsi为第i次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔。
[0237]
本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置可应用于柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备,如计算机等。可选的,图20示出了柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备的硬件结构框图,参照图20,柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备的硬件结构可以包括:至少一个处理器31,至少一个通信接口32,至少一个存储器33和至少一个通信总线34。
[0238]
在本技术实施例中,处理器31、通信接口32、存储器33、通信总线34 的数量为至少一个,且处理器31、通信接口32、存储器33通过通信总线34 完成相互间的通信;
[0239]
处理器31可能是一个中央处理器cpu,或者是特定集成电路asic (application specific integrated circuit),或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等;
[0240]
存储器33可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器 (non-volatile memory)等,例如至少一个磁盘存储器;
[0241]
其中,存储器33存储有程序,处理器31可调用存储器33存储的程序,所述程序用于:
[0242]
基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;
[0243]
根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;
[0244]
在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;
[0245]
基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;
[0246]
若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
[0247]
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
[0248]
本技术实施例还提供一种存储介质,该存储介质可存储有适于处理器执行的程序,所述程序用于:
[0249]
基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;
[0250]
根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;
[0251]
在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;
[0252]
基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;
[0253]
若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。
[0254]
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
[0255]
综上所述:
[0256]
本技术首先基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合。其中,该工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况。然后,根据该柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及该工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况。其中,这些连续故障工况用于触发柔直阀控暂时性闭锁超次保护。接着,在该柔直系统仿真模型中逐一触发这些连续故障工况,并获取该柔直系统仿真模型中的波形数据。最后,基于这些波形数据,判断该柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应。若出现不能按照设计原则进行响应的情况,则确定该柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。本技术具有较好的兼容性:既可在非实时仿真工具(如: pscad/emtdc、matlab/simulink)上实现,也可以在实时仿真工具(如: rtds、rtlab、hypersim)上实现,能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行功能测试;具有较强的适用性:可对柔直背靠背系统、高压柔性直流输电系统、特高压柔性直流输电系统的送端、受端不同技术路线的阀控暂时性闭锁超次保护功能进行测试;实现过程简单:无需修改控制保护程序,只需在仿真工具中搭建简单的测试逻辑即可完成测试;具有较好的完备性:可针对不同交流故障形式引发的阀控暂时性闭锁工况,开展阀控暂时性闭锁超次保护功能验证。
[0257]
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0258]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
[0259]
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:1.一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法,其特征在于,包括:基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合的过程,包括:基于所述柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的多种故障类型,所述故障类型包括不同故障相下的故障情况;在预设范围内,以所述预设范围的最大值作为初始值,以预设步长对所述初始值执行递减操作,得到所述预设范围内的多个电压值;针对每一故障类型,分别以每一所述电压值作为故障相故障后瞬间的电压,得到多种不同电压跌落程度的故障类型;针对每一电压跌落程度的故障类型:在所述柔直系统仿真模型中触发匹配于所述电压跌落程度的故障类型的故障,并判断所述柔直阀控是否发生暂时性闭锁保护;若是,将所述电压跌落程度的故障类型确定为目标故障工况;由各目标故障工况组成所述工况集合。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述故障类型包括:a相接地、b相接地、c相接地、ab相间短路、bc相间短路、ca相间短路、ab相接地、bc相接地、ca相接地和/或三相接地。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设范围为故障相稳态运行电压的95%~0%;所述预设步长为故障相稳态运行电压的5%。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况的过程,包括:根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数;针对所述工况集合中的每一工况,根据所述工况以及所述连续故障参数构建一个连续故障工况;其中,所述连续故障参数包括:一个连续故障工况中的故障的次数、每一故障的持续时间以及相邻故障的间隔时间。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,确定每一连续故障工况的连续故障参数的过程,包括:
采用下述方程式约束第i个故障的持续时间δts
i
,以及第i个故障结束到第i+1个故障开始的时间间隔δtis
i
:δts1≤δts
i
≤1.5
×
δts1δts
i
≤δtis
i
≤2.5
×
δts
i
δts
i
≤δtis
i
其中,所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的动作时间为m,动作次数为x,δts
i
为第i次暂时性闭锁恢复后到再次解锁的时间间隔。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述柔直系统仿真模型包括:至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型;至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能;至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超次保护在内的柔直典型保护功能。8.一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试装置,其特征在于,包括:工况确定单元,用于基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合,所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的工况;事件确定单元,用于根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;测试执行单元,用于在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据;数据分析单元,用于基于所述波形数据,判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;结果输出单元,用于判断单元判断出存在所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。9.一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试设备,其特征在于,包括:存储器和处理器;所述存储器,用于存储程序;所述处理器,用于执行所述程序,实现如权利要求1~7中任一项所述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法的各个步骤。10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1~7中任一项所述的柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法的各个步骤。
技术总结本申请公开了一种柔直阀控暂时性闭锁超次保护测试方法、装置及相关设备,该方法包括:基于柔直系统仿真模型的主回路拓扑,确定工况集合;根据所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护的判据和定值,以及所述工况集合中的每一工况,确定多个连续故障工况;在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各所述连续故障工况,并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据,并基于此判断所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护是否按照设计原则进行响应;若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护不能按照设计原则进行响应的情况,则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超次保护未通过测试。所述方法操作简单、通用性好、适用性强,能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超次保护进行功能测试。进行功能测试。进行功能测试。
技术研发人员:陈钦磊 林雪华 郭琦 黄立滨 李书勇 廖梦君 陈德扬 刘志江 崔柳 邓丽君
受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日:2022.07.08
技术公布日:2022/11/1