[发明专利]基于RTDS的换流阀控制保护装置试验系统与方法

说明书

一种基于RTDS的换流阀控制保护装置试验系统与方法，通过阀控验证系统将换流阀控制保护装置与RTDS实时数字仿真系统连接，从而验证柔性直流换流阀控制保护装置主控制系统以及子模块控制系统的功能；而不像传统的换流阀控制保护装置主控制系统直接通过Aurora通讯接口与RTDS实时数字仿真系统连接，只能验证柔性直流换流阀控制保护装置主控制系统功能。本发明方法解决了柔性直流输电换流阀控制保护装置与RTDS实时数字仿真系统的连接问题，增加了柔性直流换流阀控制保护装置子模块控制系统的功能验证，提高了柔性直流换流阀控制保护装置在RTDS实时数字仿真系统上进行试验的全面性。

技术领域

本发明涉及大功率电力电子领域，具体涉及一种基于RTDS的换流阀控制保护装置试验系统与方法，主要适用于柔性直流输电设备。

背景技术

随着大功率电力电子技术的不断发展，基于大功率电力电子技术的柔性直流输电设备得到了广泛的应用，而随着柔性直流输电设备的电压等级越来越高，柔性直流换流阀控制保护装置也越来越复杂。为了验证柔性直流换流阀控制保护装置的功能，国内外主流柔性直流输电厂家都利用RTDS(实时数字仿真系统)仿真系统进行柔性直流换流阀控制保护装置的功能试验。而RTDS提供的是基于Aurora(一种高速通讯协议)协议的串行数据通讯，需要柔性直流换流阀控制保护装置将一个换流阀桥臂的所有命令信息打包进行数据传输。目前国内的厂家都是由柔性直流换流阀控制保护装置的主控制系统打包一个换流阀桥臂的所有命令信息传输到RTDS，该试验方法只能测试柔性直流换流阀控制保护装置主控制系统的功能，而柔性直流换流阀控制保护装置包含主控制系统和子模块控制系统，因此目前的RTDS仿真测试方案不能全面地验证柔性直流换流阀控制保护装置的所有功能。

为了全面验证柔性直流换流阀控制保护装置的功能，如何提供一种基于RTDS的柔性直流换流阀控制保护装置的试验系统与方法，成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于RTDS的换流阀控制保护装置试验系统与方法，能够全面验证柔性直流换流阀控制保护装置的各个控制系统。

为了实现上述目的，本发明基于RTDS的换流阀控制保护装置试验系统包括换流阀控制保护装置以及阀控验证系统，换流阀控制保护装置接收换流站与换流控制保护装置发送的控制指令，以触发脉冲的形式拆分发送至各个子模块通过阀控验证系统分别验证后汇集成总子模块触发脉冲，转换协议后发送到RTDS实时数字仿真系统；

所述的RTDS实时数字仿真系统向换流阀控制保护装置发送桥臂电流，并经过阀控验证系统向换流阀控制保护装置反馈电容和电压，换流阀控制保护装置将单个子模块电容、电压以及故障信息汇总成总子模块电容、电压和故障信息。

所述的换流阀控制保护装置包括主控制系统和子模块控制系统，主控制系统接收换流站与换流控制保护装置发送的控制指令，产生总子模块触发脉冲发送至子模块控制系统，子模块控制系统将总子模块触发脉冲拆分成单个子模块触发脉冲发送至阀控验证系统，RTDS实时数字仿真系统向主控制系统发送桥臂电流。

所述的阀控验证系统包括子模块验证系统和协议转换系统；所述换流阀控制保护装置的子模块控制系统将总子模块触发脉冲拆分成单个子模块触发脉冲发送至子模块验证系统，子模块验证系统将各单子模块触发脉冲接收并汇集成总子模块触发脉冲发送至协议转换系统，协议转换系统将总子模块触发脉冲转换成Aurora协议的总子模块触发脉冲后发送到RTDS实时数字仿真系统。

所述的RTDS实时数字仿真系统向协议转换系统发送Aurora协议的总子模块电容和电压；Aurora协议的总子模块电容和电压经协议转换系统转换为总子模块电容和电压发送至子模块验证系统，子模块验证系统将总子模块电容和电压拆分成单个子模块电容、电压及故障信息发送至子模块控制系统，子模块控制系统将单个子模块电容、电压及故障信息汇总成总子模块电容、电压和故障信息发送至主控制系统。