[发明专利]换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统及其方法

说明书

技术领域

本发明是一种换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统及其方法，属于换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统及其方法的创新技术。

背景技术

换流变压器保护作为换流变压器的保护装置，其性能如何，直接影响到换流变压器乃至整个直流系统的安全稳定运行。在图1的换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统中，换流变压器的仿真建模及其参数设置的合理性直接决定了该试验系统的准确性。而在目前的换流变压器建模方法中，换流变压器采用图2所示的三相模型。该模型中，换流变压器的ABC三相集成固化在一个模型中，不能满足换流变压器保护试验的要求：（1）该模型仅能提供换流变压器原边首端三相电流（Iysa,Iysb,Iysc）和副边首端三相电流（Ifsa,Ifsb,Ifsc）输出，不能输出换流变压器保护实时仿真试验所需的原边和副边绕组末端电流；（2）该模型不能模拟换流变压器内部故障。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能满足换流变压器保护实时仿真试验要求的换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统。

发明的目的在于考虑上述问题而提供一种简单方便的换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验方法。

本发明的技术方案是：本发明换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统， 包括有能建立包含换流变压器的直流输电系统仿真模型的RTDS实时数字仿真器、换流变压器保护装置，其中RTDS实时数字仿真器将换流变压器仿真模型中的电压及电流模拟量信号以及分接头档位数字量信号输出到换流变压器保护装置，换流变压器保护装置将保护跳闸数字量信号输入到RTDS实时数字仿真器，其中RTDS实时数字仿真器中建立的换流变压器的直流输电系统仿真模型为单相模型，且在换流变压器和换流阀之间连接有附加电感Xp。

上述附加电感Xp至少应大于0.01p.u.。

上述换流变压器的漏抗应取为换流变压器的漏抗典型值XL与附加电感Xp之差，即换流变压器的漏抗应取为XL-Xp。

上述换流变压器的漏抗典型值XL为0.15~0.2p.u.。

本发明换流变压器保护RTDS实时数字闭环试验系统的试验方法，其包括如下步骤：

1）换流变压器建模

RTDS实时数字仿真器中建立的换流变压器的直流输电系统仿真模型为单相模型，换流变压器的ABC三相分别用一个双绕组变压器单独表示，不仅能提供换流变压器保护实时仿真试验所需的换流变压器原边首端三相电流和副边首端三相电流输出，也能提供换流变压器原边末端三相电流和副边末端三相电流输出，RTDS实时数字仿真器的这些电流量将输出到换流变压器保护装置中，满足换流变压器保护RTDS闭环试验要求；且为了避免仿真中的失真现象，在换流变压器和换流阀之间加入附加电感Xp；

2）附加电感和换流变压器漏抗的参数设置及换流阀阻尼回路的阻尼电容C和阻尼电阻R的参数设置。

上述附加电感Xp至少应大于0.01p.u.。

上述换流变压器的漏抗应取为换流变压器的漏抗典型值XL与附加电感Xp之差，即换流变压器的漏抗应取为XL-X p，以弥补由于附加电感Xp变大引起的仿真误差。

上述换流变压器的漏抗典型值XL为0.15~0.2p.u.。

上述换流阀的阻尼电容C和阻尼电阻R的参数设置应满足以下两个要求：

1)阻尼电容C的阻抗值应大于折算到换流变压器副边的基准阻抗的1000倍；

2)阀阻尼回路的时间常数应大于实时仿真步长的1.5倍。

上述换流阀的阻尼电容C和阻尼电阻R的参数设置应满足的两个要求用方程式分别表示为：

1)                                                                                               （1）

2)                                                     （2）

其中，≈3.14159为常数，=50Hz为交流系统频率，为换流变压器副边的额定电压，为换流变压器额定容量；为仿真步长，上述仿真步长为50～100微秒。