[发明专利]直流控制保护系统仿真试验的录波对比分析方法

说明书

技术领域：

本发明是一种直流控制保护系统仿真试验的录波对比分析方法，特别是一种高压直流保护装置故障录波数据处理及其与实时数字仿真数据进行对比分析的方法，属于直流控制保护系统仿真试验的录波对比分析方法的创新技术。

背景技术：

直流控制保护装置是高压直流输电系统的核心，其性能的好坏直接决定着直流工程的运行和直流设备的安全。其中直流保护用于保护换流站各直流设备，在故障或异常工况下快速切除系统中的短路故障或不正常运行设备，防止其造成损害或干扰系统其他部分的正常工作，保证直流系统的安全运行。高压直流保护装置当高压直流保护动作时，将自动触发保护装置内部录波。录波量一般为直流系统中不同位置的直流电压量或直流电流量，录波格式为不常用的“*.tri”格式。另一方面，为了便于直流保护装置的内部处理，保护装置录波数据为百分比格式，而且该百分比数值计算所采用的基准值也不是常规量。因此，高压直流保护装置内部录波数据不便于故障分析。

在高压直流输电系统仿真试验中，将实时数字仿真器与直流保护装置联接构成实时闭环仿真试验系统，如图1所示。该仿真试验系统中，直流输电系统一次部分在实时数字仿真器中模拟，仿真器所模拟的直流电压量或直流电流量，经过数模转换卡以及光测量模块等传送环节，送至直流保护装置，如图2所示。

为了评估直流系统仿真的精确性和可信度，并验证直流保护装置动作的正确性，需要将直流保护装置内部录波与实时数字仿真录波进行对比分析。但是，直流保护装置内部录波与实时数字仿真录波对比具有较高的难度，因为：1)两者的数据格式不一样。2)两者的坐标不一样，直流保护装置内部录波横坐标为ms(毫秒)，纵坐标为百分比数值，且该百分比数值计算所采用的基准值也不是常规量。实时数字仿真录波横坐标为s(秒)，纵坐标为kA(千安，直流电流)或为V(伏，直流电压)。3)两者的录波时刻不一样。

因此，到目前为止，国内外未有研究机构进行高压直流保护装置内部录波与实时数字仿真录波对比方面的工作。

发明内容：

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可评估直流系统仿真的精确性和可信度，并验证直流保护装置动作的正确性的直流控制保护系统仿真试验的录波对比分析方法。

本发明的技术方案是：本发明直流控制保护系统仿真试验的录波对比分析方法，包括有如下步骤：

1)对直流控制保护装置(2)的内部录波数据进行标准化处理，使之与其相应的实时数字仿真器(1)的录波数据格式兼容、坐标一致、单位一致、录波时刻对应；

2)将直流控制保护装置(2)进行标准化处理的内部录波数据与实时数字仿真器(1)的录波数据进行相互比较，分析及验证直流控制保护装置(2)动作的正确性；其中上述直流控制保护装置(2)的内部录波数据包括直流电流量及直流电压量；直流控制保护装置(2)内部直流电流量或直流电压量的录波对比包括如下步骤：

2-1)用实时数字仿真器(1)进行实时数字仿真，先设定仿真步长应设置为75微秒，且每2个仿真计算点取一个数据采样点，使实时数字仿真器(1)的录波采样频率与直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波采样频率一致，使两者更具可比性；

2-2)进行实时数字仿真，使直流保护动作，并保存实时数字仿真录波，其格式应设置为标准的数据格式；

2-3)用直流控制保护维护工作站读取直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波；

2-4)将直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波导入微机；

2-5)对直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波进行单位转换，使之与实时数字仿真器(1)录波的单位对应；

2-6)对直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波进行平移，使之与实时数字仿真器(1)录波的故障时刻对应；

2-7)保存更改后的直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波数据；

2-8)打开实时数字仿真器(1)中的录波和处理后的直流控制保护装置(2)的直流电流量或直流电压量录波数据，进行比较。

上述步骤2-5)对直流控制保护装置(2)的直流电流量录波进行单位转换的方法是：第一列数除以1000，由“毫秒”转换为“秒”，第二列数乘以0.09，由“百分数”转换为“千安”；对直流控制保护装置(2)的直流电压量录波进行单位转换的方法是：第一列数除以1000，由“毫秒”转换为“秒”，第二列数乘以5，由“百分数”转换为“伏”。