CN102354203A - 一种动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性直流输电动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法。该方法的特征是通过柔性直流输电系统的动态模拟试验装置，对实际模块化多电平电压源换流器的直流输电系统工程的换流站级控制系统进行实时闭环试验，包括调节所述动态模拟装置的参数；动态模拟装置的换流阀解锁和闭锁试验；工程控制系统的起动、停止流程试验；工程控制系统和动态模拟装置掉电、恢复试验；控制系统的空载调节试验；控制系统通过动态模拟装置带无源负载试验；控制系统与动态模拟试验装置进行STATCOM运行方式联合试验。本发明模拟工程的运行方式，模拟MMC换流器和交直流场对控制系统指令的动态响应，从而实现了对控制系统软硬件的验证。

Description

一种动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法

技术领域

本发明涉及一种动态模拟试验方法，具体涉及一种动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法。

背景技术

基于电压源换流器的柔性直流技术(VSC-HVDC)具有可向孤岛供电、有功和无功功率独立调节、不会出现换相失败、不需无功补偿、可进行长距离海底电缆输电等优点。近年来该类型输电技术理论及工程建设在世界范围内呈迅速发展的趋势。

在以往的基础上，基于新型模块化多电平电压源型换流器(Modular Multi-level Converter，MMC)的高压直流输电技术(MMC-HVDC)实现了在高压直流输电技术领域的应用。该技术对半导体器件本身要求较低，但控制策略相对复杂，尤其是控制系统对MMC换流阀的调制技术。

随着第一条MMC-HVDC工程-中国电力科学研究院与上海市电力公司联合研发的上海南汇风电场20MVA柔性直流输电示范工程投运的迫近，需要对该工程的控制策略和控制保护系统平台，以及阀基电子控制系统的控制策略，进行各种关键技术验证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从充电启动到STATCOM运行试验的联合试验方法，利用49电平MMC-HVDC物理实时动态模拟试验装置，对实际工程用换流站级控制系统的控制策略和硬件平台提供检验试验。

本发明提供的一种柔性直流输电动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法，所述方法的装置包括柔性直流输电动态模拟装置、VBC、上位机、工程控制系统；

所述工程控制系统包括换流站级控制系统PCP；

其改进之处在于，所述动模试验装置通过所述VBC与所述工程控制系统进行信息交互；

所述方法包括如下步骤：

(1)调节所述柔性直流输电动态模拟装置的参数；

(2)将采集所述工程控制系统的电压信号和电流信号通过用光纤传给动态模拟试验装置，完成所有接口信号的试验后，进行动态模拟装置的换流阀解锁和闭锁试验；

(3)进行工程控制系统的起动、停止流程试验；

(4)进行工程控制系统和动态模拟装置掉电、恢复试验；

(5)控制系统的空载调节试验；

(6)控制系统通过动态模拟装置带无源负载试验；

(7)控制系统与动态模拟试验装置进行STATCOM运行方式联合试验。

本发明提供的第一优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(1)的调节柔性直流输电动态模拟装置的参数包括系统容量比、线路等值阻抗比、变压器容量比、有功和无功容量比。

本发明提供的第二优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(2)解锁和闭锁试验通过上位机和工程控制系统显示界面设置所述柔性直流输电动态模拟装置的换流阀状态分别为闭锁、解锁、试验换流阀出口电压和与电源交换的有功\无功功率。

本发明提供的第三优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(3)进行工程控制系统的启动、停止流程试验包括：启动试验要完成控制系统、VBC和所述柔性直流输电动态模拟装置的顺序配合上电，合功率主闸，模拟换流器桥臂子模块带电和直流线路的初步充电；所述子模块带电是通过限流电阻经二极管整流之后对电容的充电。试验停止的流程与启动试验相反。

本发明提供的第四优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(4)所述进行控制系统和所述柔性直流输电动态模拟装置的掉电试验步骤为：断开系统的直流电源，检测所述柔性直流输电动态模拟装置在控制系统掉电过程中的工作状态；

所述恢复试验步骤为：投入断开的直流电源，检测所述柔性直流输电动态模拟装置在控制系统恢复直流电源过程中的工作状态。

本发明提供的第五优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(5)的所述空载调节试验是：将所述柔性直流输电动态模拟装置变压器二次侧与换流电抗器断开，换流器出口直流线路断开，将换流器正负极母线分别接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器，并用示波器测量出口电压。

本发明提供的第六优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(6)控制系统通过所述柔性直流输电动态模拟装置带无源负载试验步骤包括：将所述柔性直流输电动态模拟装置的变压器二次侧与换流电抗器断开，换流电抗器网侧出口接三相对称阻抗负载；

换流器出口的直流线路接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器；

调节换流器交流出口参考波的幅值和相位，观测换流器出口电压波形，进行观测对比。

本发明提供的第七优选方案的方法，其改进之处在于，所述权利要求1的所述步骤(7)控制系统与所述柔性直流输电动态模拟装置进行STATCOM运行方式联合试验包括如下步骤：

a)接线：

将所述柔性直流输电动态模拟装置变压器二次侧与换流电抗器通过接触器与保险丝与上下桥臂换流电抗器的中点短接；换流器出口直流线路断开；充电完成后解锁换流器；调节换流器交流出口参考波的幅值和相位，进行观测对比；

b)调整变压器分接头以保证模拟换流器有最大的无功输出能力：

连接变阀侧的电压应满足：

$\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\min }{U}_d}{\sqrt{2}{k}_u}\≤U_S\≤\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\max }{U}_d}{\sqrt{2}(k_u+k_i{X}^{*})};$

c)直流电压调节试验：

监测换流阀出口交流电压的幅值和相位，监测换流阀上子模块开关和电容电压；

d)调整无功功率定值变化率：

按起动试验步骤使换流器以STATCOM方式运行，Udc_ref＝1.0pu，Q_ref＝0pu。观测电压和无功是否跟踪设定值；

监测换流阀出口电压幅值和相位，监测MMC换流阀上子模块开关和电容电压；

e)将无功功率设定为零；稳定一分钟后，控制系统发闭锁换流器指令，20s后，断开交流主断路器。

本发明提供的第八优选方案的方法，其改进之处在于，所述柔性直流输电动态模拟装置包括模拟换流变压器、模拟交流场、模拟直流场、模拟换流电抗器、模拟换流器、测量机箱和控制机箱；

所述模拟交流场包括依次相连的开关I、接触器I、电阻和开关II；所述模拟直流场包括依次相连的开关III和接触器II；所述模拟交流场连接所述测量机箱和所述控制机箱；

在所述电阻和所述开关II之间设置所述换流变压器；

在所述开关II和开关III之间设置相连的所述模拟换流电抗器和所述模拟换流器。

本发明提供的较优选方案的方法，其改进之处在于，所述系统容量比线路等值阻抗比、变压器容量比、有功和无功容量比的公式为：

系统功率容量：

其中所述系统功率容量比例范围为5000-20000；

变压器一次、二次电压比例：

所述动态模拟装置变压器容量约1.5KVA，一次侧线电压110～380V，二次线电压为70～280V。

变压器一次、二次电流比例：

$N_I=\frac{N_S}{N_V};$

阻抗和电容值参数比例设计：

$N_Z=\frac{N_V}{N_I};$

$N_C=\frac{1}{N_Z};$

所述动态模拟装置的电压和电流根据控制系统的电流和电压值确定。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明提出的方法步骤清晰，实现简单，可靠性高。

本发明所用模拟装置具有和实际工程系统相同的光纤通信方式，能更准确地反映实际系统的过程。本发明模拟工程的运行方式，模拟MMC换流器和交直流场对控制系统指令的动态响应，从而实现了对控制系统软硬件的验证。

附图说明

图1是本发明提供的联合试验方法的流程图。

图2是本发明提供的柔性直流输电动态模拟装置结构图。

图3是本发明提供的动态模拟装置与控制系统联合试验时开关和传感器配置图。

图4是本发明提供的动态模拟装置与工程控制系统之间的信号接口图。

图5是本发明提供的充电和起动顺序流程试验示意图。

图6是本发明提供的等效实验中模拟换流器自然充电到直流电压为30kV后，解锁换流器控制电压上升到43kV的波形图。

其中，QF1为主功率闸；QS3为接触器；QS2、QS7为接地开关；QS6、QS9为隔离开关；TV1、TV2、TV31、TV32为电压霍尔传感器；TA1、TA71、TA72、TA2、TA3、TA41、TA42、TA52、TA52为电流霍尔传感器；FA1为故障模拟开关；FA2为故障短路开关；FA3、FA41、FA42为模拟接地开关；F2为熔丝；1为动态模拟试验装置MMC换流阀上桥臂；2为动态模拟试验装置MMC换流阀下桥臂；3为上桥臂换流电抗器；4为下桥臂换流电抗器；L1为可调电抗器；L2为换流电抗器；QS1为真空开关I，QSH为真空开关II，QSIII为真空开关III；QF1为接触器I，QF6为接触器II；QF2为接触器III，QF3为接触器；TAx为霍尔电流传感器；TVx为电压霍尔传感器；Fx为熔丝；R1为电阻。

具体实施方式

下面结合附图，以MMC-HVDC工程-中国电力科学研究院与上海市电力公司联合研发的上海南汇风电场20MVA柔性直流输电示范工程为例，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明

本实施例提供了一种柔性直流输电动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法。该方法的特征是通过柔性直流输电系统(该系统基于模块化多电平电压源换流器的直流输电系统(MMC-HVDC))的动态模拟试验装置，对实际10MVA-100MVA级工程的换流站级控制系统进行实时闭环试验。其特征是该方法能够对控制系统进行顺序启动、停止控制流程、充电策略、空载调节策略和STATCOM运行模式的验证。本实施例的流程图如图1。

图2是柔性直流输电动态模拟装置结构图。该装置包括模拟换流变压器、模拟交流场、模拟直流场、模拟换流电抗器、模拟换流器、测量机箱和控制机箱；

所述模拟交流场包括依次相连的开关I、接触器I、电阻和开关II；所述模拟直流场包括依次相连的开关III和接触器II；所述模拟交流场连接所述测量机箱和所述控制机箱；设置接触器III与所述电阻并联。

在所述电阻和所述开关II之间设置所述换流变压器；

在所述开关II和开关III之间设置相连的所述模拟换流电抗器和所述模拟换流器。

所述测量机箱包括模拟量采集板、信号调理板、开关量输入输出板、中央处理板、显示设备和录波设备；所述模拟量采集板采集相应模拟量和开关量，通过开关量输出接口输出控制信号，实现各级接触器的分/合闸操作。

所述控制机箱包括中央处理板、光纤通信板卡和电源板；所述中央处理板包括DSP、FPGA处理器、电平转换电路和通信通道；所述控制机箱用于连接被测试系统。

所述模拟换流器为三相全桥形式，每相有上下两个换流桥臂，每个桥臂为多个等比缩小的模块化多电平换流器子模块板卡串联组成。

所述换流变压器为带抽头的三相DY11连接双绕组变压器。

所述换流电抗器为三相低损耗高品质因数干式电抗器，每相两只，电抗值相同；每相的两只电抗器靠近变压器侧的接头短路，通过交流场开关II与变压器换流阀侧相连，另外两端分别连接换流阀该相的上下桥臂。

所述换流变压器为非标准变比，根据被模拟系统选择动模装置的容量比和变压器变比，公式为：

所述换流电抗器的阻抗比与实际工程相同，因此包括变压器在内的短路电流标幺值与实际工程相同，电流和阻抗模拟比为：

$N_I=\frac{N_{S1}}{N_{V1}}$

$N_Z=\frac{N_{V1}}{N_I}$

图3是动态模拟装置与控制系统联合试验时开关和传感器配置图。在变压器一次、二次侧、换流器桥臂、直流母线处均设电流霍尔传感器，可采集这些位置共计14路电流信号，即变压器一次、二次相电流、桥臂电流、直流母线电流，除桥臂电流由VBC采集外，其他都由站级控制系统采集进行控制策略计算。

对电压信号的采集为：在变压器一次、二次侧相间、换流器每个子模块电压、直流母线对地均设置电压霍尔传感器，其中除换流器所有子模块电压用于VBC进行电压、电流平衡控制外，其他信号都由站级控制系统采集进行控制策略计算。

图4是动态模拟装置与工程控制系统之间的信号接口图。

动模试验装置通过VBC系统与被试验工程控制系统进行控制信息交互(但本实施例不涉及VBC系统的试验方法)。动态模拟试验装置具有与实际工程换流阀相同的级联子模块数，都是49电平MMC阀结构，且通信接口与工程相同，因此还能对工程用的阀基电子控制器VBC进行满负荷验证；

49电平MMC换流阀的每个子模块，都通过一对光纤与阀基电子设备VBC通信，VBC接受来自上级工程控制系统的电压参考波，把该参考波转化成对阀上每个子模块的开关指令。

动态模拟试验装置具有与实际工程系统换流器相同的级联子模块数以及控制策略，采用相同的启动和停止顺序控制流程和充电流程。

本实施例的联合试验方法如图1所示，具体包括如下步骤：

1.根据工程参数的要求，进行系统等值阻抗模比、变压器容量比、直流传输额定功率比、交直流场额定电压电流比等参数的设计。

考虑20MVA的工程容量，考虑尽可能减小模拟器件的损耗所占比例，以及电力电子器件的固有特性，选择系统容量比为N_S＝S_{动态模拟装置}/S_上海工程＝2*10⁴，直流电压342V。变压器一次、二次电压比例N_V，试验装置变压器容量约1.5KVA，一次侧线电压380V。

根据模拟容量和模拟电压等级进行模拟装置的阻抗和电容值参数比例调整：N_Z＝N_V/N_I，X_l＝0.0045mH，

根据模拟容量和模拟电压等级选择电流比例设计：N_I＝N_S/N_V。

2.控制系统对模拟装置电流信号的采集为：变压器一次、二次相电流和直流母线电流，即TA1/TA2/TA5这8路由站级控制系统模拟量输入机箱采集；而VBC采集3相桥臂电流的ABC三相TA41-42的传感器。变压器阀侧电流有效3A时，传感器输出电流约21毫安；

同理，变压器一次、二次侧和直流母线对地电压，即电压传感器TV1/TV2/TA3这8路由站级控制系统模拟量输入机箱采集，进行双闭环控制算法和保护计算；换流器桥臂上每个子模块电压，由子模块电子板的AD采集，用于VBC的电压、电流平衡控制。

依次确定模拟变压器线电压传感器变比、电流传感器变比，直流电压、电流传感器变比，阀电流显示变比。以设计好的模比来调节实测模拟值在控制系统显示界面上的实时值。380V电源侧线电压峰值约600V时，电压传感器的输出电流约为35毫安；

3.所述起动试验如图5所示，其特征包括以下步骤：

a)工程控制系统上电。控制系统上电默认起始状态应是：(1)上电后默认为TRIP(跳闸)状态，等待VBC上电后故障清除。(2)控制系统向VBC内的中央处理器发送一主一从的两路Active信号。将闭锁信号直1，故障检测允许信号清零。

b)等待VBC单元上电后，控制系统退出TRIP状态，稳定一段时间之后，认定VBC单元上电正常，然后合功率主闸QF1。

c)VBC单元上电。(1)VBC单元上电默认闭锁状态。(2)VBC的桥臂控制单元上电自检成功后清除向站级控制系统发送的VBC_Trip信号。此时默认桥臂子模块单元处于通信故障状态，VBC准备好信号依然无效。(3)VBC单元会持续向桥臂子模块单元下发闭锁命令。

d)合功率主闸QF1后，给桥臂子模块的电容充电，电压稳定后，具备解锁条件，VBC向控制系统单元发送VBC准备好信号。

e)稳定后，控制系统旁路掉充电电阻，系统处于热备用状态。

4.进行控制系统和动态模拟试验装置掉电、恢复试验。断开控制系统的直流电源，监测各部分系统在掉电过程中的工作状态；在投入断开的直流电源，监测动态模拟装置在控制系统恢复直流电源过程中的工作状态。

5.控制系统的空载调节试验：将模拟变压器二次侧与换流电抗器断开，换流器出口直流线路断开，将换流器正负极母线分别接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器。用示波器测量出口电压。

6.控制系统通过试验装置带无源负载试验：将试验装置的变压器二次侧与换流电抗器断开，换流电抗器网侧出口接三相对称阻抗负载。换流器出口直流线路接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器。电阻可为50-100欧。

7.STATCOM接线方式和联合试验步骤：

a)工程控制系统通过试验装置进行STATCOM试验接线：将模拟变压器二次侧与换流电抗器通过接触器与保险丝，与上下桥臂换流电抗器的中点短接。换流器出口直流线路断开，不接入直流电源。完成充电流程后解锁换流器。调节换流器交流出口参考波的幅值和相位，进行观测对比。

b)调整变压器分接头以保证模拟换流器的无功输出能力

为完成STATCOM发出较大容量的无功功率，根据公式

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_S^{*}{U}_{C\max }^{*}}{X^{*}}-\frac{U_S^{*2}}{X^{*}}\≥U_S^{*}{I}_{S\max }^{*}\\ \frac{U_S^{*2}}{X^{*}}-\frac{U_S^{*}{U}_{C\min }^{*}}{X^{*}}\≥0\end{array}\right.$

其中

是模拟变压器网侧线电压有效值，

是模拟换流器最大电压，

是半导体器件限制交流场允许流过的电流最大值，X^*是变压器和换流电抗器等值阻抗，以上均是标幺值。

所联接变阀侧电压调节应满足：

$\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\min }{U}_d}{\sqrt{2}{k}_u}\≤U_S\≤\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\max }{U}_d}{\sqrt{2}(k_u+k_i{X}^{*})}$

U_S为变阀侧电压；

k_u是网侧实际电压与网侧额定电压的标幺值之比。

本实施例将阀侧电压设定为140V。

c)STATCOM模式下直流电压调节试验。

自然充电后，子模块电压达到交流线电压的约0.866倍，解锁桥臂，启动充电控制。调解直流电压到1.0p.u。

如检测出桥臂子模块电压过高或严重不平衡，达到保护要求而保护未动作，立即断开QF1，且控制器发闭锁命令，合各接地刀闸并检查相关保护措施；

检查整流侧三相电压是否对称，如出现严重不对称，立即断开QF1且控制器发闭锁命令，合各接地刀闸；

如直流电压变化异常，立即断开QF1且发闭锁命令，合各接地刀闸并查原因；

若桥臂出现过流达到保护要求时，保护动作未动作，立即断开QF1，合各接地刀闸且检查相关保护措施；

如换流柜内出现火花、冒烟等现象或有糊味，立即断开QF1且控制器发闭锁命令，合各接地刀闸并检查线路；

如控制器意外掉电，立即断开QF1。

d)无功功率定值变化率调节

按起动试验步骤使换流器运行到STATCOM方式(定直流电压控制和定无功功率控制)，令Udc_ref＝1.0pu，Q_ref＝0pu。观测是否稳定运行在设定值，波形是否正常。

将无功功率整定值以0.1MVAR/s的速率上升到某一固定值Q_ref1。

将无功功率整定值以0.2MVAR/s的速率上升到某一固定值Q_ref2。

将无功功率整定值以-0.3MVAR/s的速率下降到某一固定值Q_ref3。

检测换流阀出口电压幅值和相位；检测桥臂子模块电子控制器上传的子模块上开关和电容电压的状态。

e)将无功功率设定为零；稳定一分钟后，控制系统发闭锁换流器指令，20s后，断交流主断路器。

图6是等效实验中模拟换流器自然充电到直流电压为30kV后，解锁换流器控制电压上升到43kV的波形图。解锁时控制器分别为定直流电压控制、定无功功率控制，如图，UDC为直流线路电压，0.52s时解锁使直流电压跟踪阶跃设定值44kV，可见解锁后在0.06s后直流电压稳定上升到设定值；第三个图为解锁瞬间无功功率(REACT_PWR)波动的录波，之后稳定在设定值零；IV_L1-IV_L13为换流器交流电流波动情况，IDCC_NEG和IDCC_POS分别为直流电流。可见该模拟装置动态过程中的响应速度、无静差特点、解锁瞬间有功无功波动和直流电压控制情况，完全符合实际柔性直流输电工程的特性。

最后应该说明的是：结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (10)

1.一种动态模拟装置与工程控制系统的联合试验方法，所述方法的装置包括柔性直流输电动态模拟装置、VBC、上位机、工程控制系统；

所述工程控制系统包括换流站级控制系统PCP；

其特征在于，所述动模试验装置通过所述VBC与所述工程控制系统进行信息交互；

所述方法包括如下步骤：

(1)调节所述柔性直流输电动态模拟装置的参数；

(2)将采集所述工程控制系统的电压信号和电流信号通过用光纤传给动态模拟试验装置，完成所有接口信号的试验后，进行动态模拟装置的换流阀解锁和闭锁试验；

(3)进行工程控制系统的起动、停止流程试验；

(4)进行工程控制系统和动态模拟装置掉电、恢复试验；

(5)控制系统的空载调节试验；

(6)控制系统通过动态模拟装置带无源负载试验；

(7)控制系统与动态模拟试验装置进行STATCOM运行方式联合试验。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(1)的调节柔性直流输电动态模拟装置的参数包括系统容量比、线路等值阻抗比、变压器容量比、有功和无功容量比。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(2)解锁和闭锁试验通过上位机和工程控制系统显示界面设置所述柔性直流输电动态模拟装置的换流阀状态分别为闭锁、解锁、试验换流阀出口电压和与电源交换的有功\无功功率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(3)进行工程控制系统的启动、停止流程试验包括：启动试验要完成控制系统、VBC和所述柔性直流输电动态模拟装置的顺序配合上电，合功率主闸，模拟换流器桥臂子模块带电和直流线路的初步充电；所述子模块带电是通过限流电阻经二极管整流之后对电容的充电。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(4)所述进行控制系统和所述柔性直流输电动态模拟装置的掉电试验步骤为：断开系统的直流电源，检测所述柔性直流输电动态模拟装置在控制系统掉电过程中的工作状态；

所述恢复试验步骤为：投入断开的直流电源，检测所述柔性直流输电动态模拟装置在控制系统恢复直流电源过程中的工作状态。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(5)的所述空载调节试验是：将所述柔性直流输电动态模拟装置变压器二次侧与换流电抗器断开，换流器出口直流线路断开，将换流器正负极母线分别接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器，并用示波器测量出口电压。

7.如权利要求1所述的，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(6)控制系统通过所述柔性直流输电动态模拟装置带无源负载试验步骤包括：将所述柔性直流输电动态模拟装置的变压器二次侧与换流电抗器断开，换流电抗器网侧出口接三相对称阻抗负载；

换流器出口的直流线路接入直流电源的正负极，调节直流电压至额定值，解锁换流器；

调节换流器交流出口参考波的幅值和相位，观测换流器出口电压波形，进行观测对比。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权利要求1的所述步骤(7)控制系统与所述柔性直流输电动态模拟装置进行STATCOM运行方式联合试验包括如下步骤：

a)接线：

将所述柔性直流输电动态模拟装置变压器二次侧与换流电抗器通过接触器与保险丝与上下桥臂换流电抗器的中点短接；换流器出口直流线路断开；充电完成后解锁换流器；调节换流器交流出口参考波的幅值和相位，进行观测对比；

b)调整变压器分接头以保证模拟换流器有最大的无功输出能力：

连接变阀侧的电压应满足：

$\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\min }{U}_d}{\sqrt{2}{k}_u}\≤U_S\≤\frac{\mathrm{\μ}{M}_{\max }{U}_d}{\sqrt{2}(k_u+k_i{X}^{*})};$

c)直流电压调节试验：

监测换流阀出口交流电压的幅值和相位，监测换流阀上子模块开关和电容电压；

d)调整无功功率定值变化率：

按起动试验步骤使换流器以STATCOM方式运行，Udc_ref＝1.0pu，Q_ref＝0pu。观测电压和无功是否跟踪设定值；

监测换流阀出口电压幅值和相位，监测MMC换流阀上子模块开关和电容电压；

e)将无功功率设定为零；稳定一分钟后，控制系统发闭锁换流器指令，20s后，断开交流主断路器。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性直流输电动态模拟装置包括模拟换流变压器、模拟交流场、模拟直流场、模拟换流电抗器、模拟换流器、测量机箱和控制机箱；

所述模拟交流场包括依次相连的开关I、接触器I、电阻和开关II；所述模拟直流场包括依次相连的开关III和接触器II；所述模拟交流场连接所述测量机箱和所述控制机箱；

在所述电阻和所述开关II之间设置所述换流变压器；

在所述开关II和开关III之间设置相连的所述模拟换流电抗器和所述模拟换流器。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统容量比线路等值阻抗比、变压器容量比、有功和无功容量比的公式为：

系统功率容量：

其中所述系统功率容量比例范围为5000-20000；

变压器一次、二次电压比例：

所述动态模拟装置变压器容量约1.5KVA，一次侧线电压110～380V，二次线电压为70～280V。

变压器一次、二次电流比例：

$N_I=\frac{N_S}{N_V};$

阻抗和电容值参数比例设计：

$N_Z=\frac{N_V}{N_I};$

$N_C=\frac{1}{N_Z};$

所述动态模拟装置的电压和电流根据控制系统的电流和电压值确定。

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