一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中數(shù)字仿真的數(shù)字變量信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬變量信號(hào)并輸出到信號(hào)功率放大器，此信號(hào)經(jīng)功率放大為實(shí)際互感器二次側(cè)的電氣變量并輸出到實(shí)際輸配電設(shè)備（自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置），實(shí)際輸配電設(shè)備在電氣變量作用下的輸出反饋輸入信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入進(jìn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器并作用于數(shù)字仿真模型，這樣實(shí)現(xiàn)了數(shù)字模型與物理實(shí)物的連接，形成數(shù)字-物理閉環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從而能夠解決解決輸配電設(shè)備缺乏有效檢測(cè)手段和數(shù)字仿真模型與設(shè)備測(cè)試模型統(tǒng)一的問題。
【專利說明】一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及電力系統(tǒng)仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]交直流并聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)與換流站鄰近區(qū)域交流電網(wǎng)相關(guān)，當(dāng)交、直流系統(tǒng)中任何一方的工況發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)通過換相母線相互作用。尤其是對(duì)于特高壓直流輸電的受電端交流電網(wǎng)，直流傳輸?shù)挠泄β屎蛽Q流站消耗的無功功率均在電網(wǎng)中占有相當(dāng)大的比例，在復(fù)雜的交、直流交織過程中，換流站交流電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性是分析大型直流輸電系統(tǒng)接入后受電區(qū)域交流電網(wǎng)安全穩(wěn)定的重要參考依據(jù)。
[0003]目前，我國(guó)“西電東送”直流輸電工程建設(shè)基本全部為±800kV電壓等級(jí)，而東部受電交流電網(wǎng)(主干網(wǎng))則全部為500kV電壓等級(jí)，即采用交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)。在將自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置等輸配電設(shè)備接入交直流輸電系統(tǒng)前，需評(píng)估該輸配電設(shè)備對(duì)交直流電網(wǎng)的影響，避免導(dǎo)致設(shè)備接入后電網(wǎng)安全穩(wěn)定性降低。目前，針對(duì)交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性分析評(píng)估是基于頻域法并采用相應(yīng)的機(jī)電暫態(tài)數(shù)字離線仿真軟件，這種仿真的基礎(chǔ)是建立系統(tǒng)及其設(shè)備元件的頻域模型(工頻等效模型)，其優(yōu)點(diǎn)是仿真規(guī)模大，可適用于交直流輸電系統(tǒng)中任何區(qū)域電網(wǎng)的全部節(jié)點(diǎn)電壓工頻穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)分析；但缺點(diǎn)在于，所得出的分析結(jié)果屬于數(shù)學(xué)理論范疇，無法進(jìn)行物理層面的實(shí)效性驗(yàn)證，因而在應(yīng)用于實(shí)際工程方面存在一定的置信度風(fēng)險(xiǎn)；至于輸配電設(shè)備對(duì)交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的入網(wǎng)在線測(cè)試尚無有效技術(shù)手段和實(shí)驗(yàn)工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用于交直流輸電系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性時(shí)域仿真，并解決輸配電穩(wěn)控設(shè)備缺乏有效檢測(cè)手段和數(shù)字仿真模型與設(shè)備測(cè)試模型統(tǒng)一的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0006]一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)功率放大器，其中:
[0007]所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中建有數(shù)字仿真模型，用于仿真交直流并聯(lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)工況變化過程，并且根據(jù)實(shí)際輸配電設(shè)備的反饋輸入信號(hào)向所述實(shí)際輸配電設(shè)備輸出數(shù)字變量信號(hào);
[0008]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路用于將所述數(shù)字變量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)；
[0009]所述信號(hào)功率放大器用于將所述模擬電信號(hào)放大為交直流并聯(lián)電網(wǎng)實(shí)際互感器的二次側(cè)電氣變量，并將所述電氣變量輸出到所述輸配電設(shè)備；
[0010]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將所述實(shí)際輸配電設(shè)備在所述電氣變量作用下的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述反饋輸入信號(hào)并輸出到所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器。[0011 ] 優(yōu)選的，所述實(shí)際輸配電設(shè)備為自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置。
[0012]優(yōu)選的，所述電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)。
[0013]優(yōu)選的，所述反饋信號(hào)為電壓和/或電流的數(shù)字信號(hào)。
[0014]優(yōu)選的，所述交直流并聯(lián)電網(wǎng)的數(shù)字仿真模型包括直流輸電仿真模型、受電端交流電網(wǎng)仿真模型和換流站控制仿真模型。
[0015]優(yōu)選的，所述直流輸電仿真模型為±SOOkV直流輸電系統(tǒng)仿真模型。
[0016]優(yōu)選的，所述受電端交流電網(wǎng)仿真模型為換流站鄰近區(qū)域的500kV交流電網(wǎng)仿真模型。
[0017]優(yōu)選的，所述換流站控制仿真模型包括整流站控制仿真模型、逆變站控制仿真模型或站間協(xié)調(diào)控制仿真模型。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施例提供的交直流并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中數(shù)字仿真的數(shù)字變量信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬變量信號(hào)并輸出到信號(hào)功率放大器，此信號(hào)經(jīng)功率放大為實(shí)際互感器二次側(cè)的電氣變量并輸出到實(shí)際輸配電設(shè)備(自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置)，實(shí)際輸配電設(shè)備在電氣變量作用下的輸出反饋輸入信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入進(jìn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器并作用于數(shù)字仿真模型，這樣實(shí)現(xiàn)了數(shù)字模型與物理實(shí)物的連接，形成數(shù)字-物理閉環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從而能夠解決解決輸配電設(shè)備缺乏有效檢測(cè)手段和數(shù)字仿真模型與設(shè)備測(cè)試模型統(tǒng)一的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的具體方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器及其模型的示意圖；
[0021]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例的交直流并聯(lián)電網(wǎng)一次主接線電路模型的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例的測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果示意圖；
[0023]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0025]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器及其模型的示意圖。
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(RTDS)IO是通過全數(shù)字仿真方法測(cè)試直流輸電系統(tǒng)不同運(yùn)行工況下交流換相母線電壓的波動(dòng)狀況。
[0027]上述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10中建有交直流并聯(lián)電網(wǎng)一次主接線電路模型11和二次控制系統(tǒng)模型12。
[0028]上述交直流并聯(lián)電網(wǎng)一次主接線電路模型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，交直流并聯(lián)電網(wǎng)一次主接線電路模型包含±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)和受端換流站鄰近區(qū)域500kV交流電網(wǎng)模型。
[0029]上述±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)模型由送端整流站、受端逆變站和直流輸電線路等三個(gè)部分組成。由于本實(shí)施例針對(duì)的是受端換流站交流換相母線電壓穩(wěn)定性測(cè)試，故送端交流電網(wǎng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)容量無窮大的三相交流恒壓源等效模型；而送端整流站和受端逆變站的正、負(fù)極各包括四個(gè)6脈動(dòng)換流橋、四個(gè)三相雙繞組換流變壓器、一組分裝式平波電抗器和一組直流濾波器的設(shè)備元件模型；受端逆變站還包括一組可投切控制的交流濾波器元件模型接于換相母線；直流輸電線路模型采用6分裂導(dǎo)線的分布參數(shù)長(zhǎng)線模型。
[0030]上述受端換流站鄰近區(qū)域500kV交流電網(wǎng)模型依據(jù)典型的三饋線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中包括三座與換流站直接相連的500kV交流變電站戴維南等效電路模型及三條同塔雙回4分裂導(dǎo)線500kV交流饋電線路模型；還包括交流變電站之間的一條單回4分裂導(dǎo)線500kV交流聯(lián)絡(luò)線路模型。
[0031]上述二次控制系統(tǒng)模型包括整流站和逆變站的極控模型及站間協(xié)調(diào)控制模型，具有極功率控制、換流閥點(diǎn)火角控制、換流變壓器抽頭檔位控制、換流站交流濾波器投切控制等主要仿真功能。其中極功率控制包含單極/雙極運(yùn)行模式切換、功率/電流控制模式切換和傳輸功率定值步進(jìn)調(diào)節(jié)等仿真功能；換流閥點(diǎn)火角控制包含整流閥電流偏差調(diào)節(jié)、逆變閥最大點(diǎn)火角控制及換相失敗預(yù)防控制等仿真功能；換流變壓器抽頭檔位控制包含理想空載直流電壓調(diào)節(jié)、直流電壓偏差調(diào)節(jié)和點(diǎn)火角輔助調(diào)節(jié)等仿真功能以及各功能之間的閉鎖控制仿真；換流站交流濾波器投切控制包含無功功率控制和交流電壓控制模式選擇以及交流濾波器自動(dòng)投切邏輯等仿真模型。
[0032]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例的測(cè)試實(shí)驗(yàn)效果示意圖。
[0033]此次實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的模型仿真工況為:直流輸電系統(tǒng)的傳輸功率從額定功率PN降低0.9PN。在運(yùn)行工況動(dòng)態(tài)變化過程中，先后有兩臺(tái)交流濾波器自動(dòng)切除，換流站交流換相母線電壓有效值的全程監(jiān)測(cè)波形。該測(cè)試結(jié)果表明:500kV交流電網(wǎng)電壓在±800kV直流輸電系統(tǒng)降容前后的穩(wěn)態(tài)值維持不變，降容過程中也不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的暫態(tài)過電壓。
[0034]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0035]如圖4所示，本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20、信號(hào)功率放大器30和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40。
[0036]實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10用于仿真交直流并聯(lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)工況變化過程，并且根據(jù)實(shí)際輸配電設(shè)備的反饋輸入信號(hào)輸出數(shù)字變量信號(hào)。
[0037]數(shù)模轉(zhuǎn)換電路用于將實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10輸出的數(shù)字變量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)。
[0038]信號(hào)功率放大器30接收數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20輸出的模擬電信號(hào)后進(jìn)行放大,放大為交直流并聯(lián)電網(wǎng)實(shí)際互感器的二次側(cè)的電氣變量，并輸出到實(shí)際輸配電設(shè)備。實(shí)際輸配電設(shè)備包括自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置。[0039]模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40用于將實(shí)際輸配電設(shè)備在信號(hào)功率放大器30電氣變量作用下的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為反饋輸入信號(hào)并輸出到所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10。
[0040]本實(shí)施例中,數(shù)字變量信號(hào)、模擬電信號(hào)和電氣變量包括電流信號(hào)和電壓信號(hào)。[0041 ] 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型包括直流輸電仿真模型、受電端交流電網(wǎng)仿真模型和換流站控制仿真模型。其中直流輸電仿真模型為±800kV直流輸電系統(tǒng)仿真模型；受電端交流電網(wǎng)仿真模型為換流站鄰近區(qū)域的500kV交流電網(wǎng)仿真模型；換流站控制仿真模型為整流站控制、逆變站控制或站間協(xié)調(diào)控制仿真模型。
[0042]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施例提供的交直流并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中數(shù)字仿真的數(shù)字變量信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬變量信號(hào)并輸出到信號(hào)功率放大器，此信號(hào)經(jīng)功率放大為實(shí)際互感器二次側(cè)的電氣變量并輸出到實(shí)際輸配電設(shè)備(自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置)，實(shí)際輸配電設(shè)備在電氣變量作用下的輸出反饋輸入信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入進(jìn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器并作用于數(shù)字仿真模型，這樣實(shí)現(xiàn)了數(shù)字模型與物理實(shí)物的連接，形成數(shù)字-物理閉環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從而能夠解決解決輸配電設(shè)備缺乏有效檢測(cè)手段和數(shù)字仿真模型與設(shè)備測(cè)試模型統(tǒng)一的問題。
[0043]在數(shù)字-物理閉環(huán)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10中輸配電控制模型12的部分元件仿真模型由與該部分元件功能相同的輸配電控制設(shè)備實(shí)物50所取代。實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10與輸配電設(shè)備50通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20、信號(hào)功率放大器30和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40組成的接口裝置相連形成數(shù)字模型-物理設(shè)備之間的閉環(huán)電路。其連接方式和運(yùn)行機(jī)理為:實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10中數(shù)字仿真模型的運(yùn)行電壓和/或電流狀態(tài)變量通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20輸出到信號(hào)功率放大器30的信號(hào)輸入端，此信號(hào)經(jīng)功率放大為實(shí)際互感器二次側(cè)的電壓和/或電流變量并輸出到實(shí)際輸配電設(shè)備50實(shí)物，實(shí)際輸配電設(shè)備50在該電壓和/或電流作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40反饋輸入到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10并作用于數(shù)字仿真模型的仿真運(yùn)行。
[0044]上述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10中交直流并聯(lián)電網(wǎng)一次主接線電路模型11包含±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)仿真模型、受端換流站鄰近區(qū)域500kV交流電網(wǎng)仿真模型和換流站仿真控制模型。其中±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)仿真模型分為送端整流站、受端逆變站和直流輸電線路等三個(gè)部分，由于本申請(qǐng)針對(duì)的是受端交流電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試，故送端交流電網(wǎng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)容量無窮大的三相交流恒壓源等效模型，而送端整流站和受端逆變站的正、負(fù)極各包括四個(gè)6脈動(dòng)整流橋、四個(gè)三相雙繞組換流變壓器、一組分裝式平波電抗器和一組直流濾波器的設(shè)備元件模型，受端逆變站還包括一組可投切控制的交流濾波器元件模型接于換相母線，直流輸電線路模型采用6分裂導(dǎo)線的分布參數(shù)長(zhǎng)線模型。受端逆變站鄰近區(qū)域500kV交流電網(wǎng)仿真模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取決于實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的硬件資源限制，理論上只要實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的硬件資源足夠充裕，交流電網(wǎng)模型可包括全部500kV節(jié)點(diǎn)，但這樣建模的硬件成本過于昂貴，為了在有限的硬件資源條件下獲得最佳仿真效果，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)500kV交流電網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)原則:模型中僅含與換流站換相母線節(jié)點(diǎn)有輸電線路直接相連的交流變電站母線節(jié)點(diǎn)，包括換流站與交流變電站之間的輸電線路模型和交流變電站之間的聯(lián)絡(luò)線模型，交流變電站500kV母線節(jié)點(diǎn)則以戴維南電路模型等效，即戴維南電壓源的幅值/相位及其阻抗根據(jù)實(shí)際運(yùn)行方式的潮流分布和節(jié)點(diǎn)短路容量確定。換流站仿真控制模型包括整流站和逆變站的極控模型及站間協(xié)調(diào)控制模型，具有極功率控制、換流閥點(diǎn)火角控制、換流變壓器抽頭檔位控制、換流站交流濾波器投切控制模型等主要功能模塊，其中極功率控制模塊包含單極/雙極運(yùn)行模式切換、功率/電流控制模式切換和傳輸功率定值步進(jìn)調(diào)節(jié)功能；換流閥點(diǎn)火角控制模塊包含整流閥電流偏差調(diào)節(jié)、逆變閥最大點(diǎn)火角控制及換相失敗預(yù)防控制等功能；換流變壓器抽頭檔位控制模塊包含理想空載直流電壓調(diào)節(jié)、直流電壓偏差調(diào)節(jié)和點(diǎn)火角輔助調(diào)節(jié)等功能以及各功能之間的閉鎖控制；換流站交流濾波器投切控制模塊包含無功功率控制和交流電壓控制模式選擇以及交流濾波器自動(dòng)投切邏輯模型。
[0045]上述實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的人機(jī)交互操作界面置于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器10的軟件平臺(tái)中，設(shè)有傳輸功率指令滑竿、運(yùn)行模式切換開關(guān)、控制模式選擇開關(guān)等在線操作裝置模型以及各種錄波器、儀表等在線監(jiān)測(cè)元件模型，界面風(fēng)格與實(shí)際電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)(SupervisoryControl And Data Acquisition,即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))相仿,體現(xiàn)出電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)鮮明的數(shù)字化特征。
[0046]上述實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40以及信號(hào)功率放大器30等接口裝置的配置連接方式充分考慮了數(shù)字-物理閉環(huán)仿真對(duì)實(shí)際工程的適用性，即:數(shù)模轉(zhuǎn)換電路20與信號(hào)功率放大器30 —起組成實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的數(shù)字仿真模型在物理層面的電壓互感器和電流互感器，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)數(shù)-模轉(zhuǎn)換比并結(jié)合信號(hào)功率放大器30增益，可靈活地構(gòu)建不同變比的互感器，信號(hào)功率放大器30的輸出端即為互感器二次側(cè)等效物理變量并作用于實(shí)際設(shè)備50使設(shè)備如同接入實(shí)際電網(wǎng)；受試設(shè)備在此作用下的狀態(tài)響應(yīng)變化又通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器并作用于數(shù)字仿真模型，使模型運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化。
[0047]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┑膶?shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1.采用的數(shù)字-物理模型閉環(huán)技術(shù)將數(shù)字仿真的高效性、安全性、準(zhǔn)確性和物理模擬的實(shí)時(shí)性、直觀性、可靠性有機(jī)融為一體，使交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性分析評(píng)估與穩(wěn)壓控制裝置入網(wǎng)檢測(cè)統(tǒng)一于一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校?.實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中建有±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)詳細(xì)的一次主回路結(jié)構(gòu)模型和二次控制模型，能夠靈活地模擬直流系統(tǒng)各種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況及暫態(tài)變化過程，用實(shí)時(shí)仿真方法準(zhǔn)確評(píng)估直流系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行中電網(wǎng)交、直流側(cè)彼此之間的相互影響；3.使輸配電控制設(shè)備的閉環(huán)在線測(cè)試與將其接入實(shí)際電網(wǎng)具有同等物理效應(yīng)。
[0048]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0049]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0050]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種交直流并聯(lián)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)功率放大器，其中: 所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中建有數(shù)字仿真模型，用于仿真交直流并聯(lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)工況變化過程，并且根據(jù)實(shí)際輸配電設(shè)備的反饋輸入信號(hào)向所述實(shí)際輸配電設(shè)備輸出數(shù)字變量信號(hào)；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路用于將所述數(shù)字變量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)； 所述信號(hào)功率放大器用于將所述模擬電信號(hào)放大為交直流并聯(lián)電網(wǎng)實(shí)際互感器的二次側(cè)電氣變量，并將所述電氣變量輸出到所述輸配電設(shè)備； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將所述實(shí)際輸配電設(shè)備在所述電氣變量作用下的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述反饋輸入信號(hào)并輸出到所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)際輸配電設(shè)備為自動(dòng)控制裝置或保護(hù)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋信號(hào)為電壓和/或電流的數(shù)字信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述交直流并聯(lián)電網(wǎng)的數(shù)字仿真模型包括直流輸電仿真模型、受電端交流電網(wǎng)仿真模型和換流站控制仿真模型。
6.如權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述直流輸電仿真模型為±800kV直流輸電系統(tǒng)仿真模型。
7.如權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述受電端交流電網(wǎng)仿真模型為換流站鄰近區(qū)域的500kV交流電網(wǎng)仿真模型。
8.如權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述換流站控制仿真模型包括整流站控制仿真模型、逆變站控制仿真模型或站間協(xié)調(diào)控制仿真模型。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103837776SQ201410099408
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】陳濤, 朱小軍, 文一宇, 錢珞江, 莊凱, 丁濤, 黃淼, 方葦, 趙科, 董光德 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢大學(xué)