[发明专利]一种模拟直流输电换流阀换相失败的装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟直流输电换流阀换相失败的装置及方法，其中，该装置包括：一次回路、二次控制系统；一次回路包括：整流侧晶闸管级模块、逆变侧晶闸管级模块；二次控制系统用于获取整流侧晶闸管级模块及逆变侧晶闸管级模块中的被测直流输电换流阀正常工作时的运行数据；根据运行数据对被测直流输电换流阀中至少一晶闸管进行闭锁操作或延迟操作；采集闭锁操作或延迟操作后的被测直流输电换流阀的实时运行数据。通过实施本发明，通过二次控制系统控制一次回路，根据不同的触发条件模拟不同触发条件下的换相失败，实现了由物理装置模拟直流输电中换流阀发生换相失败的情形，此装置稳定性强，适合进行长时间试验，此装置价格低廉容易维护。

技术领域

本发明涉及特高压直流输电技术领域，具体涉及一种模拟直流输电换流阀换相失败的装置及方法。

背景技术

在直流输电工程中，尤其是特高压直流输电工程，一般应用以晶闸管为变流核心的换流阀。随着国内投入使用的直流输电工程日益增多，逆变站换相失败问题变得突出起来，换相失败会引起换流变压器直流偏磁，换流阀过热，过电压等问题，继发性的换相失败还可能引起直流系统闭锁，给电网稳定造成更大的冲击。

在现有的对换相失败现象的研究一般采用：计算机软件仿真的方法，目前国内外研究换相失败及其抵御措施的主流研究方法是使用实时数字仿真系统RTDS、RTLAB等设备及外部功率放大器与晶闸管触发监测单元联动，但是RTDS、RTLAB设备依托微型计算机控制，因此存在在软件运行模拟过程中容易死机、并且功率放大器输出的模拟晶闸管端电压波形幅值小、带负荷能力差。RTDS、RTLAB系统需要进口、价格高昂，设备保养维护相对困难的缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有模拟换相失败技术中存在着的软件运行模拟过程中容易死机、并且功率放大器输出的模拟晶闸管端电压波形幅值小、带负荷能力差，设备需要进口、价格高昂，保养维护相对困难的缺陷，从而提供一种模拟直流输电换流阀换相失败的装置及方法。

根据第一方面，本发明实施例公开了一种模拟直流输电换流阀换相失败的装置，包括：一次回路、二次控制系统；所述一次回路包括：整流侧晶闸管级模块、逆变侧晶闸管级模块；所述二次控制系统用于获取所述整流侧晶闸管级模块及逆变侧晶闸管级模块中的被测直流输电换流阀正常工作时的运行数据；根据所述运行数据对所述被测直流输电换流阀中至少一晶闸管进行闭锁操作或延迟操作；采集闭锁操作或延迟操作后的所述被测直流输电换流阀的实时运行数据。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述整流侧晶闸管级模块与第一变压器连接，所述逆变侧晶闸管级模块与第二变压器连接；所述二次控制系统包括：控制主机、第一模拟量采集模块、第二模拟量采集模块；所述第一模拟量采集模块，用于采集所述一次回路中整流侧和逆变侧中的晶闸管级正常工作时的第一运行数据；所述第二模拟量采集模块，用于采集所述一次回路中整流侧的所述第一变压器和逆变侧的所述第二变压器正常工作时的第二运行数据；所述控制主机，用于接收所述第一运行数据及第二运行数据，根据所述第一运行数据及第二运行数据对所述被测直流输电换流阀中至少一晶闸管进行闭锁操作或延迟操作；所述第一模拟量采集模块还用于采集所述一次回路中整流侧和逆变侧中的晶闸管级发生换相失败时的第三运行数据；所述第二模拟量采集模块还用于采集所述一次回路中整流侧的所述第一变压器和逆变侧的所述第二变压器发生换相失败时的第四运行数据。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述晶闸管级模块包括：晶闸管级、所述晶闸管级的内部串联电流传感器、所述晶闸管的两端并联电压传感器、与所述晶闸管串联的快速熔断器。

根据第二方面，本发明实施例公开了一种模拟直流输电换流阀换相失败的方法，应用于第一方面或第一方面任一实施方式中所述的装置，包括：获取被测直流输电换流阀正常工作时的运行数据；根据所述运行数据对所述被测直流输电换流阀中至少一晶闸管进行闭锁操作或延迟操作；采集闭锁操作或延迟操作后的所述被测直流输电换流阀的实时运行数据。