[发明专利]一种柔性直流电网直流高速测量装置性能检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气测量领域，并且更具体地，涉及一种柔性直流电网直流高速测量装置性能检测方法及系统。

背景技术

国家电网公司在“十二五”规划中提出，今后我国将建设联接大型能源基地与主要负荷中心的“三纵三横一环网”特高压骨干网架和13项直流输电工程(其中特高压直流10项)，形成西电东送、北电南送的能源配置格局。直流高速测量装置是直流输电系统的重要一次设备，为系统的控制和保护提供准确可靠的测量信息，其运行可靠性和测量准确性直接关系到直流输电系统的安全稳定运行。

相对于交流输电系统，直流输电系统对控制保护信号有更快的采样速度、更宽的动态范围等要求，这一点在柔性直流输电系统中表现得尤为突出。柔性直流输电系统直流侧故障时的回路阻抗非常小，容易在瞬时产生很大的故障电流，同时，柔性直流输电系统的调控能力强，所以为了提高柔性直流系统的响应速度，抑制故障电流，提高电力系统的安全稳定性，需要控制保护信号采样具有更快的采样速度和更宽的动态范围，同时也对暂态特性提出了更高的要求。如在±500kV张北柔性直流电网示范工程中要求直流测量装置阶跃响应时间小于200μs，采样率50kHz，电流动态范围0.1Ir～15Ir，电压动态范围0.1Udr～2Udr。目前，直流高速测量装置性能检测可参考的标准有：GB/T 26216.1-2010和GB/T 26217-2010。现有标准针对直流高速测量装置的试验项目不够完善，关键试验项目的试验方法描述不明确，受试验设备的限制，现有标准中关键试验项目均采用不完全测量法进行(直接从采集器前端施加等效信号)，缺乏对一次传感部分的考核。

发明内容

本发明提出一种柔性直流电网直流高速测量装置性能检测方法及系统，以解决现有标准试验项目不够完善，试验方法描述不明确，试验要求不合理的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种柔性直流电网直流高速测量装置性能检测方法，所述方法包括：

采用直流法检测待测直流高速测量装置在至少一个电流点处的检测误差；

基于模块化冲击电流源和直流的可控电流源的一体化组合试验回路对待测直流高速测量装置进行阶跃响应试验，获取阶跃响应时间；

根据所述检测误差和阶跃响应时间对高速测量装置的性能进行判定。

优选地，其中所述电流点包括：0.1Ir、0.2Ir、Ir、1.1Ir和1.2Ir。

优选地，其中所述采用直流法检测待测直流高速测量装置在至少一个电流点处的检测误差，包括：

试验电流经过待测直流高速测量装置的二次部分进行传输和处理，并通过数据采集单元输出至误差测量装置；

实验电流通过直流电流比例标准转化为小电流，并输出至误差测量装置；

误差测量装置根据待测直流高速测量装置的输出和直流电流比例标准的输出计算待测直流高速测量装置的检测误差。

优选地，其中所述试验电流由直流可控大电流源产生，所述直流可控大电流源包括：3个并联的直流可控源模块，每个直流可控源模块输出的电流峰值为20k A。

优选地，其中所述直流可控源模块包括：三相不控整流，前级LC滤波，H桥高频逆变，高频变压器，单相不控整流和后级LC滤波，三相交流电经过三相不控整流、DC/AC高频逆变、高频变压器输出再经过倍流整流、滤波最终得到所需的直流电流。

优选地，其中所述冲击电流源的基本放电电路采用RLC二阶电路形式。

优选地，其中所述基于模块化冲击电流源和直流的可控电流源的一体化组合试验回路对待测直流高速测量装置进行阶跃响应试验，获取阶跃响应时间，包括:

可控电流源与冲击电流源并联产生方波电流信号，并作用于所述待测直流高速测量装置；

所述D/A转换模块，与待测直流高速测量装置和示波器相连接，用于通过待测直流高速测量装置输出的数字信号转换为模拟信号；

所述标准探头，用于对所述方波电流信号进行采集，获取标准探头信号；

所述示波器，用于同时显示所述模拟信号和标准探头信号；

所述阶跃响应时间计算模块，用于计算待测直流高速测量装置的阶跃响应时间。

优选地，其中所述方法还包括：

对待测直流高速测量装置分别进行水浸渍预应力试验和陡波前冲击耐受电压试验；

对待测直流高速测量装置进行激光供能功能性试验。