[发明专利]直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定性技术领域，特别是涉及一种直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备及其检测方法。 

背景技术

随着大容量特高压直流输电系统的建成投产，其巨大的输电容量显著提高了电力系统的电力输送能力。特高压直流输电系统是指±800kV量级标准。然而，大容量特高压直流系统与交流系统并联运行时，直流部分将对交流电网主网架的稳定性带来较大影响，直流闭锁将导致交流系统线路越极限运行，出现系统阻尼水平低、系统暂态失稳等问题。为减少大容量特高压直流闭锁故障对电网安全稳定性方面的影响，大容量直流输电系统需要采用孤岛运行方式，即直流整流站与送端电源自成系统。

为了确保实际输电系统的稳定性，需要针对直流孤岛系统准确研究发电机组的控制特性、直流控制保护特性，尤其是需要能详细反映发电机组从负载到停机宽阔运行工况的调速控制特性。由于直流孤岛系统本身是个精密的小系统，和大系统相比，直流孤岛系统对仿真参数和模型偏差的容错性较弱。而现有技术中的仿真检测设备及检测方法不适用于直流孤岛系统。

因此，针对现有技术不足，提供一种直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备及其检测方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备及其检测方法，能够对大容量直流孤岛系统的控制特性进行研究，精确分析孤岛系统的稳定性。 

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。   

一种直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备，设置有电站监控系统、励磁控制系统、调速器电气调节系统、调速器执行机构系统、特高压直流控制保护系统、实时仿真系统、接口交互系统和功率放大器；

所述实时仿真系统的第一输出端与所述接口交互系统的第四输入端连接，所述接口交互系统的第三输出端与所述实时仿真系统的第一输入端连接，所述接口交互系统的第一输出端与所述功率放大器的第一输入端连接，所述功率放大器的第一输出端与所述电站监控系统的第一输入端连接，所述功率放大器的第二输出端与所述励磁控制系统的第二输入端连接，所述功率放大器的第三输出端与所述调速器电气调节系统的第二输入端连接，所述电站监控系统的第一输出端与所述调速器电气调节系统的第一输入端连接，所述电站监控系统的第二输出端与所述励磁控制系统的第一输入端连接，所述调速器电气调节系统的第一输出端与所述调速器执行机构系统的第一输入端连接，所述励磁控制系统的第一输出端与所述接口交互系统的第一输入端连接，所述调速器执行机构系统的第一输出端与所述接口交互系统的第二输入端连接，所述特高压直流控制保护系统的第一输出端与所述接口交互系统的第三输入端连接，所述接口交互系统的第二输出端与所述特高压直流控制保护系统的第一输入端连接；

所述电站监控系统、励磁控制系统、调速器电气调节系统通过接口交互系统和功率放大器采集所述实时仿真系统的母线ABC三相电压瞬时值、定子ABC三相电流瞬时值、机组机端断路器合闸位置控制观测量并将控制信息输入至所述实时仿真系统，所述特高压直流控制保护系统进行直流输电系统控制操作。

上述电站监控系统、励磁控制系统和调速器电气调节系统进行系统级频率、电压稳定控制；所述调速器电气调节系统与调速器执行机构系统联合对发电机组的有功功率进行控制和对发电机组的频率进行调节；所述电站监控系统、励磁控制系统、调速器电气调节系统、调速器执行机构系统整体对直流孤岛运行系统的发电机组进行控制；所述特高压直流控制保护系统实现对直流孤岛运行系统的控制。

上述实时仿真系统为RTDS仿真器。

上述实时仿真系统对大型水轮发电机组、直流输电系统以及相应交流输电线路进行实时仿真计算。

上述接口交互系统设置有用于DA信号送出的GTAO板卡、用于AD信号送入的GTAI板卡、用于开关量送出的GTDO板卡以及用于开关量送入的GTDI板卡。

上述功率放大器的型号为PA30B数字仿真功率放大器。

一种直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测方法，采用如上述的直流孤岛运行稳定性闭环仿真检测设备进行，

将实时仿真系统通过接口交互系统、功率放大器大型水轮发电机组实际的控制装置连接，将实时仿真系统通过接口交互系统与大容量特高压直流控制保护系统相连；

采用所述实时仿真系统对大型水轮发电机组、直流输电系统以及相应交流输电线路进行实时仿真计算，所述控制装置采集所述实时仿真系统的工况信号并进行计算处理获得控制信息，所述控制装置将相应的控制信息返回输送至所述实时仿真系统；