[实用新型]一种基于RTDS的直流控制保护仿真装置

说明书

本实用新型属于电气测量领域，尤其涉及一种用于高压直流输电设备的直流控制保护系统仿真研究的仿真测试装置。

电力需求的不断增长导致了输电系统向长距离、大容量和高稳定性的方向发展。随着各电网区域内的特高压交流输电工程和高压直流输电工程的建设项目不断增加，用电量集中区域的电网呈现出明显的多直流馈入的特高压交直流混联受端电网特征，电网结构紧密，多条交直流线路之间电气距离更加紧密，特高压和超高压交流系统故障后，易引发包含高压直流在内的多条直流同时换相失败，而多回直流的换相失败其恢复过程又将对交流系统产生较大冲击，如果各直流系统的恢复策略配合不当，则还有可能导致多条直流同时发生连续的换相失败，甚至引发直流闭锁。多回直流同时发生双极闭锁，大量潮流大范围转移或将引发系统稳定问题。这种交直流系统间的交互作用给特高压交直流混联受端电网的安全运行带来巨大挑战。

因此，在高压直流输电工程的研究或设计阶段，必须对交直流系统间的交互作用给特高压交直流混联受端电网的稳定性进行试验和仿真，并参照试验和仿真结果，对研究或设计的结果进行验证，对系统的稳定性进行评估。中国实用新型专利“一种多馈入直流输电系统实时数字仿真模型”（实用新型专利号：ZL201210532559.X授权公告号：CN102945004A）公开了多馈入直流输电系统实时数字仿真模型，其包括多个并联的等值超高压直流输电系统，所述超高压直流输电系统包括一次系统实时数字仿真模型和二次系统实时数字仿真模型；所述一次系统实时数字仿真模型包括换流站和直流输电线路，所述换流站设置在直流输电线路的两端；所述二次系统实时数字仿真模型包括换流站控制系统和保护系统，所述换流站控制系统和保护系统与换流站连接，用于控制和保护换流站的运行。通过换流站控制系统和保护系统对换流站运行的控制和保护，避免交流系统故障后易引发多回直流同时故障和多回直流故障及其恢复过程对交流系统产生的冲击。但是，该仿真模型没有涉及直流控制保护的仿真，无法真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护系统的运行状态。

本实用新型的目的是要提供一种基于RTDS的直流控制保护仿真装置，其可真实地模拟反映高压直流输电直流控制保护的情况，为直流控制保护装置的研究或设计提供相应的仿真结果，解决为直流控制保护装置的研究或设计提供验证平台的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于RTDS的直流控制保护仿真装置，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真，所述的基于RTDS的直流控制保护仿真装置包括控制单元，直流系统保护单元和运行控制工作站，以及用于对高压直流输电设备进行实时数字仿真的RTDS实时数字仿真仪，所述的高压直流输电设备包括连接在一次回路的交流滤波器投切装置，换流变压器和晶闸管换流器，其特征在于：

一种基于RTDS的直流控制保护仿真装置，用于高压直流输电设备的直流控制保护系统的仿真，所述的基于RTDS的直流控制保护仿真装置包括控制单元，直流系统保护单元和运行控制工作站，以及用于对高压直流输电设备进行实时数字仿真的RTDS实时数字仿真仪，所述的高压直流输电设备包括连接在一次回路的交流滤波器投切装置，换流变压器和晶闸管换流器，其特征在于：

所述的控制单元包括换流器触发角控制模块，触发脉冲产生模块，极功率控制模块和过负荷控制模块；

所述的运行控制工作站通过极功率控制模块连接到所述的换流器触发角控制模块；

所述的换流器触发角控制模块通过所述的触发脉冲产生模块，连接到所述的晶闸管换流器；

所述的直流系统保护单元连接到所述的换流器触发角控制模块，在直流系统故障状态时向传送换流器触发角控制模块闭锁信号。

本实用新型的基于RTDS的直流控制保护仿真装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的控制单元还包括角度、电流电压基准值计算模块和换流变分接头控制模块；所述的角度、电流电压基准值计算模块连接到所述的换流器触发角控制模块，并通过换流变分接头控制模块连接到所述换流变压器的分接头。

本实用新型的基于RTDS的直流控制保护仿真装置的一种更好的技术方案，其特征在于所述的控制单元还包括无功功率控制模块；所述的运行控制工作站通过无功功率控制模块连接到所述的交流滤波器投切装置。

本实用新型的基于RTDS的直流控制保护仿真装置的一种更好的技术方案，其特征在于所述的控制单元还包括无功功率控制模块；所述的运行控制工作站通过无功功率控制模块连接到所述的交流滤波器投切装置。