[发明专利]同步调相机配套二次设备测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步调相机配套二次设备测试系统及方法，属于电力系统仿真建模测试领域。

背景技术

同步调相机作为一种无功补偿装置，向电力系统提供或吸收无功功率，改善电网功率因数，进而维持电网电压水平。随着远距离直流输电电网的规模化建设，其输电容量、电压等级不断提高，换流站对无功补偿的容量需求也越来越大，在电网动态调整过程中，无功支撑能力不足的问题突出，电压稳定问题严重复杂。调相机调节能力受系统影响小，高/低电压穿越能力强，强励倍数高，动态维持电压能力强，且在对系统的暂态惯量支持方面具有优势。为保证国家电网安全、可靠、经济，大容量同步调相机及其配套二次设备在电网中的应用又被提上日程。在同步调相机配套二次设备投入工程应用前，需要全面检测相关功能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种同步调相机配套二次设备测试系统及方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

同步调相机配套二次设备测试系统，包括RTDS实时数字仿真系统，RTDS实时数字仿真系统根据工程参数建立同步调相机一次系统模型，并仿真同步调相机启机并网、正常运行、停机过程三种运行工况，模拟同步调相机一次系统不同类型的故障，检测保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置的功能。

RTDS实时数字仿真系统包括RTDS仿真工作站、RTDS实时数字仿真器、模拟量输出板卡、开关量输入板卡和开关量输出板卡，RTDS仿真工作站与RTDS实时数字仿真器连接，RTDS实时数字仿真器分别与模拟量输出板卡、开关量输入板卡和开关量输出板卡连接，模拟量输出板卡外接保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置，开关量输出板卡外接保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置，开关量输入板卡外接保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置。

模拟量输出板卡输出的模拟量信号经过功率放大器放大后输出给保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置。

开关量输出板卡输出的开关量信号经过开关量转换装置转换后输出给保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置。

保护装置、DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置和同期装置输出的开关量信号经过开关量转换装置转换后输出给开关量输入板卡。

同步调相机配套二次设备测试系统的测试方法，包括同步调相机启机并网工况下的测试、正常运行工况下的测试以及停机过程的测试；

同步调相机启机并网工况下的测试步骤包括：

11）在RTDS仿真工作站上建立同步调相机一次系统模型；

12）SFC变频启动装置就绪，DCS监控装置启动开机流程，闭合一次系统模型中启动回路和励磁回路相应开关，SFC变频启动装置给励磁装置开机令，励磁装置工作在它励电流闭环运行方式，SFC变频启动装置拖动同步调相机转速到额定转速以上；

13）DCS监控装置给SFC变频启动装置发停机令，SFC变频启动装置退出运行，同步调相机进入惰转状态，转速自然下降；

14）励磁装置转换为自并励方式运行，实现同步调相机升压到额定电压；

15）同期装置判断机端电压、频率、相位并与网侧相比较，在合适时机发并网命令给RTDS仿真工作站；

16）RTDS仿真工作站收到同期装置并网信号后，合上一次系统模型中的并网开关，完成并网过程；

17）根据保护装置的算法和逻辑，在启机并网过程中设置各种故障，模拟保护装置的区内外故障，检测保护装置保护功能；

18）根据DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置、同期装置的算法和逻辑， 在启机并网过程中设置各种故障，检测DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置、同期装置相关功能；

同步调相机正常运行工况下的测试步骤包括：

21）完成启机并网工况下的步骤11-16；

22）同步调相机进入正常运行工况，根据保护装置的算法和逻辑，在一次系统模型中设置各种故障，模拟保护装置的区内外故障，检测保护装置保护功能；

23）同步调相机进入正常运行工况，根据DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置、同期装置的算法和逻辑，在一次系统模型中设置各种故障，检测DCS监控装置、励磁装置、SFC变频启动装置、同期装置相关功能；

同步调相机停机过程的测试步骤包括：