一种高压直流输电工程设备一体化的方法技术

本发明专利技术提供一种高压直流输电工程设备一体化的方法，该方法将主设备和控制保护设备连接起来，实现信号双向传送，并对总设备实施有效控制和监测，结合仿真研究的特点进行的优化设计，使仿真装置的系统分析和控制性能研究的功能更加突出，并减少了维护工作量。本发明专利技术全面涵盖了不同高压直流物理仿真元件与直流控制保护设备之间的信号交换的方法和接口电路的实施，可以保证两者之间的安全、可靠和便捷的连接，实现仿真系统安全可靠运行，提高仿真试验和研究效率并有利于仿真研究的便利快捷及提高设备投资利用率。

Method for integrating equipment of high voltage direct current transmission project

The invention provides a method for integration of HVDC engineering equipment, this method connects the main control equipment and protection equipment, to achieve two-way transmission, and implement effective control and monitoring of total equipment, optimization design according to the characteristics of simulation research is carried out, the system analysis and control performance simulation device function more outstanding, and reduces the workload of maintenance. The present invention covers the different HVDC physical simulation components and control method of DC signal protection between switching devices and interface circuit implementation, can guarantee the safe, reliable and convenient connection between the two, to achieve safe and reliable operation of the simulation system, improve simulation test and study efficiency and is conducive to the simulation research and convenient to improve the utilization rate of equipment investment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压直流输电领域，具体讲涉及一种高压直流输电工程设备一体化的 方法。
技术介绍
由于高压直流输电系统(HVDC)在大功率远距离输电和非同步联网方面具有诸多 优势，全世界已投入运行的直流输电工程总数已近100个，总输送容量约7000万千瓦。在 建设坚强电网过程中，长距离直流输电对于建设发展协调、结构布局合理的特高压骨干网 架至关重要。进入21世纪，高压直流输电工程更是发展迅速。数模混合高压直流仿真是进行直流输电本身及其与电网互联的关键技术研究的 有效手段，它有利于合理规划工程项目、优化设计方案，研究安全建设、调试和运行措施，从 而促进直流输电技术水平的进一步提升，并为进一步开展更高电压等级的直流输电和新型 直流输电技术攻关服务。在数模混合仿真系统中，物理仿真元件组成的主回路与控制保护设备之间的接口 设计和连接是建立运行稳定，实用高效和维护便捷的高压直流仿真系统的关键技术之一。 随着高压直流输电工程的快速增长和数模混合仿真研究需求的急剧增加，高压直流输电物 理仿真元件与控制保护设备之间的连接技术在建立大规模仿真系统中将会扮演越来越重 要的角色。目前，我们提供了高压直流输电工程仿真研究领域物理主设备仿真元件与控制保 护设备连接的接口电路。该电路涉及到是否可以保证设备安全可靠运行，提高仿真试验效 率、以及仿真研究便利性及提高设备投资利用率等因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。通过采用该方 法可以实现不同高压直流输电物理仿真元件与直流控制保护设备连接。本专利技术提供的，所述设备包括主设备和 控制保护设备；所述主设备包括交直流场开关模型、换流变压器分接开关模型、换流阀模型、电流 测量元件模型和电压测量元件模型；所述控制保护设备包括高压直流控制保护系统；所述高压直流控制保护系统包括 交直流场电压信号接口、交直流场电流信号接口、换流阀触发脉冲信号接口、换流阀过零点 信号接口、换流变压器分接开关位置信号接口、换流变压器分接开关调节指令信号接口和 交直流场开关投切命令信号接口 ；操作人员监控设备、直流控制设备、直流保护设备、数字 信号输入输出板和模拟信号输入输出板；其改进之处在于 所述方法包括，将所述交直流场电压信号接口的另一端与所述电压测量元件模型连接；将所述交直流场电流信号接口的另一端与电流测量元件模型连接；换流阀触发脉冲 信号接口的另一端和换流阀过零点信号接口的另一端连接换流阀模型；换流变压器分接 开关位置信号接口的另一端和换流变压器分接开关调节指令信号接口的另一端连接换流 变压器分接开关模型；将所述交直流场开关投切命令的另一端与所述交直流场开关模型连 接；将所述模拟信号输入输出板分别与所述交直流场电压信号接口一端和所述交直 流场电流信号接口的一端连接；将所述数字信号输入输出板分别与所述换流阀触发脉冲信 号接口、所述换流阀过零点信号接口、所述换流变压器分接开关位置信号接口、所述换流变 压器分接开关调节指令信号接口和所述交直流场开关投切命令信号接口的一端连接。本专利技术提供的第一优选方案的一体化的方法，其改进之处在于采用7位数字信 号表示所述换流变压器分接开关模型位置和状态。本专利技术提供的第二优选方案的一体化的方法，其改进之处在于将所述每个换流 阀模型与所述电压测量元件模型连接，所述电压测量元件模型向所述交直流场电压信号接 口提供换流阀电压信号。本专利技术提供的第三优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述交直流场开 关模型不设置反馈信号通道。本专利技术提供的第四优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述控制保护设 备向所述换流阀模型发送每周期120度、电压范围为OV至+24V的正向方波触发脉冲信号， 控制所述换流阀模型的开通和关断，每一个信号用一对传输线进行信号传输。本专利技术提供的较优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述交直流场开关 模型接收电压控制指令信号后，控制开关的分合。本专利技术提供的再一优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述换流变压器 分接开关模型包括三相三绕组换流变压器模型；所述每个三相三绕组换流变压器模型的分 接开关采用同一控制系统，该分接开关用上升和下降信号控制位置调节信号。本专利技术提供的另一优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述换流阀模型 判断流过自身电流的过零点信号，控制保护设备接收到所述过零点信号后，计算逆变侧换 流阀的实测型关断角；所述过零点信号的电压范围为OV至+24V。本专利技术提供的另一优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述电压为控制 系统发出的电平式电压，电压范围为OV至+24V。本专利技术提供的另一优选方案的一体化的方法，其改进之处在于所述交直流场开 关模型包括三相交流开关模型；使用所述主设备同一控制指令信号控制所述三相交流开关模型的三个输入端。和现有技术比，本专利技术的有益效果为本专利技术的高压直流输电工程的控制保护设备可以实现与数模混合式主设备的信 号双向传送，并对其实施有效控制和监测，结合仿真研究的特点进行的优化设计，使仿真装 置的系统分析和控制性能研究的功能更加突出，并减少了维护工作量。建立高压直流输电工程数模混合仿真系统是对高压直流输电工程控制保护设备 的性能和参数进行全面检测和试验，进而进行高压直流输电相关的电网互联关键技术研究 的基础。本专利技术全面涵盖了不同高压直流物理仿真元件与直流控制保护设备之间的信号 交换的方法和接口电路的实施，可以保证两者之间的安全、可靠和便捷的连接，实现仿真系 统安全可靠运行，提高仿真试验和研究效率并有利于仿真研究的便利快捷及提高设备投资 利用率。附图说明图1 本专利技术提供的一种主设备物理仿真元件与控制保护设备接口连接的示意 图；图2 本专利技术提供的直流控制设备送往换流阀仿真元件的触发脉冲信号接口电路 实施示意图；图3 本专利技术提供的换流阀仿真元件送往控制设备的换流阀电流过零点信号接口 电路实施示意图；图4 本专利技术提供的直流控制设备送往换流变压器仿真元件的分接开关控制命令 信号接口电路实施示意图；图5 本专利技术提供的直流控制设备送往交直流场开关仿真元件的控制信号接口电 路实施示意图；图6 本专利技术提供的换流变压器仿真元件送往直流控制设备的分接开关位置信号 接口电路实施示意图；图7 本专利技术提供的控制保护系统的结构示意图；其中，1为高压直流控制保护设备；2为交直流场电压信号；3为交直流场电流信 号；4为换流阀触发脉冲信号；5为换流阀电流过零点信号；6为换流变压器分接开关位置 信号；7为换流变压器分接开关控制命令信号；8为交直流场开关控制命令信号；9为交直 流场开关模型；10为换流变压器及其分接开关模型；11为换流阀模型；12为交直流场电流 测量元件模型；13为交直流场电压测量元件模型；14为操作人员监控设备；15为直流控制 部分；16为直流保护部分；17为数字输入输出板；18为模拟信号输入输出板。具体实施例方式本实施方式提供的一种主设备仿真元件与控制保护设备的接口连接的示意图如 图1。控制保护设备分别连接交直流场电压信号接口 2、交直流场电流信号接口 3、换流阀触 发脉冲信号接口 4、换流阀过零点信号接口 5、换流变压器分接开关位置信号接口 6、换流变 压器分接开关调节指令信号接口 7、交直流场开关投切命令信号接口 8 ；所述交直流场电压 信号接口 2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压直流输电工程设备一体化的方法，所述设备包括主设备和控制保护设备；所述主设备包括交直流场开关模型（９）、换流变压器分接开关模型（１０）、换流阀模型（１１）、电流测量元件模型（１２）和电压测量元件模型（１３）；所述控制保护设备包括高压直流控制保护系统（１）；所述高压直流控制保护系统（１）包括交直流场电压信号接口（２）、交直流场电流信号接口（３）、换流阀触发脉冲信号接口（４）、换流阀过零点信号接口（５）、换流变压器分接开关位置信号接口（６）、换流变压器分接开关调节指令信号接口（７）和交直流场开关投切命令信号接口（８）；操作人员监控设备（１４）、直流控制设备（１５）、直流保护设备（１６）、数字信号输入输出板（１７）和模拟信号输入输出板（１８）；其特征在于：所述方法包括，将所述交直流场电压信号接口（２）的另一端与所述电压测量元件模型（１３）连接；将所述交直流场电流信号接口（３）的另一端与电流测量元件模型（１２）连接；换流阀触发脉冲信号接口（４）的另一端和换流阀过零点信号接口（５）的另一端连接换流阀模型（１１）；换流变压器分接开关位置信号接口（６）的另一端和换流变压器分接开关调节指令信号接口（７）的另一端连接换流变压器分接开关模型（１０）；将所述交直流场开关投切命令（８）的另一端与所述交直流场开关模型（９）连接；将所述模拟信号输入输出板（１８）分别与所述交直流场电压信号接口（２）一端和所述交直流场电流信号接口（３）的一端连接；将所述数字信号输入输出板（１７）分别与所述换流阀触发脉冲信号接口（４）、所述换流阀过零点信号接口（５）、所述换流变压器分接开关位置信号接口（６）、所述换流变压器分接开关调节指令信号接口（７）和所述交直流场开关投切命令信号接口（８）的一端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，王明新，曾南超，蒋卫平，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11