[发明专利]基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试装置及方法，通过测试仪给保护装置加量，实时接收保护装置和三取二装置的反馈信号，可对保护装置的逻辑、三取二装置的逻辑以及断路器跳闸回路的正确性进行测试，不需要修改程序，避免了安全隐患；同时设置灵活，可根据需要选择增加或减少使用的测试仪数目，以实现不同场景下对不同数量保护装置的同时测试。

技术领域

本发明涉及一种基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试装置及方法，属于电力系统继电保护领域。

背景技术

特高压直流输电是指±800kV及以上电压等级的直流输电形式。与交流输电相比，特高压直流输电在远距离大容量输电和电力系统联网方面具有显著的优点。直流电网通过换流站与交流电网相连，其中，将交流电变为直流电的换流站叫做整流站，将直流电变为交流电的换流站叫做逆变站。直流输电工程的一次设备主要包括换流阀、换流变压器、平波电抗器、滤波器和直流输电线路等。

特高压直流输电工程的正常运行极大地依赖于完善的控制保护系统。直流系统保护按区域划分，通常分为换流变压器保护区、换流器保护区、极保护区、双极保护区、直流滤波器保护区和直流线路保护区。针对不同设备区域发生的不同类型的故障，将有对应的保护动作，动作结果主要为以下的一种或多种：控制系统切换、投旁通对、阀闭锁、跳交流断路器、极隔离等。各保护逻辑和动作信号由直流保护装置完成和发出。为了提高运行的可靠性，直流保护采用多重华的冗余配置。通常，配置三重化的保护装置，并按照“三取二”的逻辑动作出口。即三套冗余系统中至少同一保护的两套同时都有信号出口，动作信号才会被发出。

直流保护系统的可靠性对于保障直流电网的安全稳定运行意义重大。目前，在特高压直流输电工程的现场调试过程中，一般只能通过在直流控保软件中进行置数或修改定值来模拟保护动作，检验出口回路的正确性，不仅无法开展功能、性能的现场检验，随意修改程序还会给安全运行埋下隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试装置及方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试装置，包括N个测试仪， N≥1，N与特高压直流保护系统的需加量保护装置数量一致，测试仪包括上位机和下位机，上位机和下位机相互通信，下位机与特高压直流保护系统的保护装置相互通信，下位机的输入端与特高压直流保护系统的三取二装置的输出端连接；

上位机用以对下位机的输入和输出进行配置，查阅下位机接收的保护装置和三取二装置反馈；

下位机用以模拟电磁式互感器、光学互感器、断路器、隔离开关和直流控制系统，向保护装置发送模拟量、数字量和开关量信号，下位机接收保护装置和三取二装置的反馈。

当N≥2时，所有测试仪的下位机同步。

当相邻两个测试仪之间的距离不大于设定阈值时，相邻测试仪下位机的对时接口相互连接。

当相邻两个测试仪之间的距离大于设定阈值时，每个测试仪的对时接口连接独立的对时装置。

下位机还回采自己的输出，上位机查阅下位机的输出。

基于多机同步的特高压直流保护系统现场测试方法，包括以下步骤，

现场测试装置接线；

上位机对下位机的输入和输出进行配置；

下位机模拟设备，所有下位机同一时刻加量输出，同时下位机回采自己的输出；

保护装置和三取二装置根据下位机的输出产生一系列动作信号；

下位机接收保护装置和三取二装置的反馈；