CN104977482A - 一种用于直流试验系统的故障模拟电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于直流试验系统的故障模拟电路，该故障模拟电路包括：选择开关、故障开关、故障设置器件；其中，所述选择开关，用于选择直流故障或交流故障进行模拟；所述故障开关，用于控制故障模拟的开启或关闭；所述故障设置器件，用于设定故障方式；本发明同时还公开了一种用于直流试验系统的故障模拟方法。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于直流试验系统的故障模拟电路和方法。
背景技术
随着电力电子器件和控制技术的进步，基于模块化多电平换流器(MMC，Modular Multilevel Converter)的柔性直流输电是一种适合大容量、高电压等级的新技术，它的特征是由多个结构相同的半桥或H桥子模块串联构成，通过控制这些子模块的投入和退出，使输出电压逼近正弦交流电压，从而实现传送有功及收发无功等不同运行工况，在实际工程中一个桥臂就需数百甚至更多个子模块，协调控制如此数量众多的子模块，对柔性直流控制保护系统的性能提出了很高的要求。
因此，柔性直流控制保护系统在研发及功能测试阶段需要模拟现场情况作闭环试验，以测试和验证控制保护系统的性能。闭环试验常用的方法是将换流阀等一次设备按照一定的容量比例进行缩小，并基本按照实际拓扑结构搭建成小容量的动态模拟试验系统，通过接口设备与实际的控制保护设备连接来完成试验。
由于柔性直流输电系统的工程运行经验还不成熟，柔性直流控制保护系统的处理能力就显得尤为重要，所以，用于测试柔性直流控制保护系统的柔性直流试验系统必须具备故障模拟功能。
现有的动态的柔性直流试验系统分为实时数字闭环试验系统和物理动态模拟系统，然而，目前的实时数字闭环试验系统还不能建立精确的柔性直流输电系统模型，不能全面的衡量系统的性能指标。现有的柔性直流的物理动态模拟系统仅具有控制性能测试验证功能，不能模拟故障，故而不能验证实际应用中非常重要的保护功能。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种用于直流试验系统的故障模拟电路和方法，可用于直流物理动态模拟系统中，模拟实际工程中不同类型的故障。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种用于直流试验系统的故障模拟电路，该故障模拟电路包括：选择开关、故障开关、故障设置器件；其中，
所述选择开关，用于选择直流故障或交流故障进行模拟；
所述故障开关，用于控制故障模拟的开启或关闭；
所述故障设置器件，用于设定故障方式。
上述方案中，所述选择开关包括：选极开关和选相开关；其中，
所述选极开关包括：第一选极开关和第二选极开关；其中，
所述第一选极开关，一端与直流导线的正极相连，另一端与所述故障开关相连，用于选择连接直流导线的正极；
所述第二选极开关，一端与直流导线的负极相连，另一端与所述故障开关相连，用于选择连接直流导线的负极；
所述选相开关包括：第一选相开关、第二选相开关和第三选相开关；其中，
所述第一选相开关，一端与交流相线的第一相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第一相；
所述第二选相开关，一端与交流相线的第二相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第二相；
所述第三选相开关，一端与交流相线的第三相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第三相。
上述方案中，所述故障开关包括：第一故障开关、第二故障开关和第三故障开关；其中，
所述第一故障开关，一端与所述第一选极开关和所述第一选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第一选极开关和所述第一选相开关与故障设置器件的连接；
所述第二故障开关，一端与所述第二选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第二选相开关与故障设置器件的连接；
所述第三故障开关，一端与所述第二选极开关和所述第三选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第二选极开关和所述第三选相开关与故障设置器件的连接。
上述方案中，所述故障设置器件包括：第一设置器件、第二设置器件、第三设置器件、第四设置器件；其中，
所述第一设置器件，一端与所述第一故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第二设置器件，一端与所述第二故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第三设置器件，一端与所述第三故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件，用于设置故障方式为金属性故障或非金属性故障；
所述第四设置器件，一端与第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件相连，另一端与地相连，用于设置故障方式为接地故障或非接地故障。
本发明还提供一种用于直流试验系统的故障模拟方法，该故障模拟方法包括：
通过选择开关选择直流故障或交流故障，通过故障设置器件设定故障方式，闭合故障开关触发故障模拟。
上述方案中，所述通过选择开关选择直流故障或交流故障为：选择开关包括两个选极开关和三个选相开关，当通过选择开关选择直流故障或交流故障模拟时，该方法包括以下情况：
情况一：打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟交流单相短路；
情况二：打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意两个，并闭合故障开关，模拟交流两相短路；
情况三：打开两个选极开关，闭合三个选相开关，并闭合故障开关，模拟交流三相短路。
情况四：打开三个选相开关，闭合两个选极开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟直流单极短路。
情况五：打开三个选相开关，闭合两个选极开关，并闭合故障开关，模拟直流双极短路。
上述方案中，所述故障设置器件包括：第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件，通过所述第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件设定故障方式为金属性短路故障或非金属性短路故障。
上述方案中，所述故障设置器件还包括：第四设置器件；通过所述第四设置器件模拟接地短路故障或模拟非接地短路故障。
上述方案中，所述闭合故障开关触发故障模拟为：当通过选择开关选择了模拟直流故障或交流故障，并通过故障设置器件设置了故障方式后，闭合所述故障开关，触发故障模拟。
本发明提供的一种用于直流试验系统的故障模拟电路和方法，通过选择开关选择直流故障或交流故障，通过故障设置器件设定故障方式，闭合故障开关，触发故障模拟；将上述故障模拟电路和方法应用于直流物理动态模拟系统中，能够模拟常见的直流故障或交流故障，从而为直流控制保护系统保护功能的测试调试提供条件。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于直流试验系统的故障模拟电路原理图；
图2为本发明实施例提供的包括金属性故障开关和接地开关的故障模拟电路原理图；
图3为本发明实施例提供的包括可变负载的故障模拟电路原理图；
图4为本发明实施例提供的用于直流试验系统的故障模拟方法示意图；
图5为本发明实施例提供的加入故障模拟电路后的柔性直流试验电路示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，利用选择开关选择直流故障或交流故障进行模拟，利用故障开关控制故障模拟的开启或关闭，利用故障设置器件设定故障方式。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实施例提供一种用于直流试验系统的故障模拟电路原理图如图1所示；
故障模拟电路包括：选择开关10、故障开关11和故障设置器件12；其中，
选择开关10，用于选择直流故障或交流故障进行模拟；
故障开关11，用于控制故障模拟的开启或关闭；
具体的，当模拟故障时，需要闭合相应的故障开关，否则打开；
故障设置器件12，用于设定故障方式；
其中，所述选择开关10包括：选极开关和选相开关；其中，
所述选极开关包括：第一选极开关A2和第二选极开关C2；其中，
所述第一选极开关A2，一端与直流导线的正极DC+相连，另一端与所述故障开关11相连，用于选择连接直流导线的正极；
所述第二选极开关C2，一端与直流导线的负极DC-相连，另一端与所述故障开关11相连，用于选择连接直流导线的负极；
所述选相开关包括：第一选相开关A1、第二选相开关B1和第三选相开关C1；其中，
所述第一选相开关A1，一端与交流相线的第一相AC-A相连，另一端与所述故障开关11相连，用于选择连接交流相线的第一相；
所述第二选相开关B1，一端与交流相线的第二相AC-B相连，另一端与所述故障开关11相连，用于选择连接交流相线的第二相；
所述第三选相开关C1，一端与交流相线的第三相AC-C相连，另一端与所述故障开关11相连，用于选择连接交流相线的第三相；
所述故障开关11包括：第一故障开关BK1、第二故障开关BK2和第三故障开关BK3；其中，
所述第一故障开关BK1，一端与所述第一选极开关A2和所述第一选相开关A1相连，另一端与所述故障设置器件12相连，用于控制所述第一选极开关A2和所述第一选相开关A1与故障设置器件12的连接；
所述第二故障开关BK2，一端与所述第二选相开关B1相连，另一端与所述故障设置器件12相连，用于所述第二选相开关B1与故障设置器件12的连接；
所述第三故障开关BK3，一端与所述第二选极开关C2和所述第三选相开关C1相连，另一端与所述故障设置器件12相连，用于控制所述第二选极开关C2和所述第三选相开关C1与故障设置器件12的连接；
所述故障设置器件12包括：第一设置器件S1、第二设置器件S2、第三设置器件S3和第四设置器件S4；其中，
所述第一设置器件S1，一端与所述第一故障开关BK1相连，另一端与第四设置器件S4相连；
所述第二设置器件S2，一端与所述第二故障开关BK2相连，另一端与第四设置器件S4相连；
所述第三设置器件S3，一端与所述第三故障开关BK3相连，另一端与第四设置器件S4相连；
所述第一设置器件S1、第二设置器件S2和第三设置器件S3，用于设置故障方式为金属性故障或非金属性故障；
具体的，当故障模拟回路中的故障设置器件的阻值为零时，模拟金属性故障，当阻值不为零时，模拟非金属性故障；
所述第四设置器件S4，一端与所述第一设置器件S1、第二设置器件S2和第三设置器件S3相连，另一端与地相连，用于设置故障方式为接地故障或非接地故障；
如图2所示，所述第四设置器件S4可以是接地开关GLN，具体的，当模拟接地故障时，接地开关GLN闭合，否则打开；如不需接地故障模拟功能，也可以去除接地开关GLN；
如图2所示，所述故障设置器件可以包括：故障负载和金属性故障开关；所述故障负载和所述金属性故障开关分别可以是一个也可以是多个，故障负载和金属性开关并联；
图2所示为包括多个故障负载和多个金属性开关：
第一故障负载R1、第二故障负载R2、第三故障负载R3分别与第一金属性开关GLA、第二金属性开关GLB、第三金属性开关GLC并联，所述第一故障负载R1、第二故障负载R2、第三故障负载R3的一端与接地开关GLN(第四设置器件S4)相连，另一端分别对应连接所述第一故障开关BK1、第二故障开关BK2和第三故障开关BK3；
所述金属性故障开关用于控制金属性故障模拟；具体的，当模拟金属性故障时，金属性故障开关闭合，否则打开；
如不需金属性故障模拟功能，金属性故障开关也可去除。
如图3所示，将图2中由故障负载和与之并联的金属性故障开关组成的故障设置器件用阻值可变的电阻器S1、S2、S3取代，当该阻值可变的电阻器S1、S2、S3的电阻阻值变为0时，即可模拟金属性故障，实现与图2中闭合金属性开关同样的功能；当该电阻阻值变到大于0时，即可模拟非金属性故障，实现与图2中断开金属性开关时故障负载的功能。
图4所示为本发明实施例还提供的用于直流试验系统的故障模拟方法示意框图，该故障模拟方法包括：
步骤401：通过选择开关选择直流故障或交流故障进行模拟；
具体的，所述选择开关包括：两个选极开关A2和C2，三个选相开关A1、B1和C1，当模拟直流故障时，打开三个选相开关A1、B1和C1，闭合相应的选极开关；当模拟交流故障时，打开两个选极开关A2和C2，闭合相应的选相开关；
具体包括以下情况：
打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟交流单相短路；
打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意两个，并闭合故障开关，模拟交流两相短路；
打开两个选极开关，闭合三个选相开关，并闭合故障开关，模拟交流三相短路。
打开三个选相开关，闭合两个选极开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟直流单极短路。
打开三个选相开关，闭合两个选极开关，并闭合故障开关，模拟直流双极短路。
步骤402：通过故障设置器件设定故障方式；
具体的，所述故障设置器件包括：第一设置器件S1、第二设置器件S2和第三设置器件S3；通过所述设置器件S1、S2、S3设定相应的故障方式为金属性故障或非金属性故障；
当所述设置器件S1、S2、S3使用图2所示的故障负载与金属性开关并联的结构时，即分别将所述故障负载R1、R2、R3并联金属性故障开关GLA、GLB、GLC，通过闭合所述金属性故障开关模拟两相金属性短路或三相金属性短路或直流双极金属性短路；当所述设置器件S1、S2、S3使用可变电阻作为故障负载时，通过改变可变电阻的阻值来模拟不同阻值的故障负载，当可变电阻阻值为0时，模拟两相金属性短路或三相金属性短路或直流双极金属性短路；
所述故障设置器件还包括：第四设置器件S4，所述第四设置器件S4用于设置接地故障；与上述设置器件S1、S2、S3相同，第四设置器件S4可以是如图2所示的接地开关，当接地开关闭合时，模拟接地故障，当接地开关断开时，模拟非接地故障；
综上所述，当第一、第二、第三设置器件的阻值为零时，模拟金属性故障，当阻值不为零时，模拟非金属性故障；
当第四设置器件的阻值为零时，模拟接地故障，当不为零时，模拟非接地故障。
步骤403：闭合故障开关触发故障模拟；
具体的，当通过选择开关选择了模拟直流故障或交流故障，并通过故障设置器件设定了故障方式后，闭合所述故障开关，触发故障模拟。
具体的，图4所示的方法在实际应用中，具体包括以下情况：
当模拟非金属性短路故障时，具体包括：
当模拟两相短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，断开GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，断开接地开关GLN，并闭合对应的故障开关；
当模拟三相短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1，断开GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，断开接地开关GLN，并闭合故障开关；
当模拟直流双极短路时，打开三个选相开关A1、B1、C1，闭合两个选极开关A2和C2，断开GLA、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，断开接地开关GLN，并闭合故障开关；
当模拟金属性短路故障时，具体包括：
当模拟两相金属性短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，闭合相应的两个金属性故障开关或者使相应的可变电阻阻值变为0，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟三相金属性短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1，闭合全部金属性开关GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值变为0，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟直流双极金属性短路时，打开三个选相开关A1、B1、C1，闭合两个选极开关A2和C2，闭合GLA、GLC或者使相应的可变电阻阻值变为0，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟非金属性接地故障时，具体包括：
当模拟单相接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任一个，断开GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟两相接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，断开GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟三相接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1和C1，断开GLA、GLB、GLC或者使三个可变电阻阻值都不为0，闭合接地开关GLN，闭合三个故障开关；
当模拟直流单极接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述第一选极开关A2或第二选极开关C2，断开GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟直流双极接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述两个选极开关A2和C2，断开GLA、GLC或者使相应的可变电阻阻值不为0，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
再有，当需要模拟金属性接地故障时，具体方法与上述非金属性接地故障不同的是：闭合相应的金属性故障开关GLA、GLB、GLC或者使相应的可变电阻阻值变为0；具体如下：
当模拟单相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任一个，闭合相应一个金属性故障开关或使相应的可变电阻阻值变为0，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟两相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，闭合相应的两个金属性故障开关或使相应的可变电阻阻值变为0，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟三相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1和C1，闭合全部金属性故障开关GLA、GLB、GLC或使三个可变电阻阻值都变为0，并闭合接地开关GLN，闭合三个故障开关；
当模拟直流单极金属性接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述第一选极开关A2或第二选极开关C2，闭合相应的一个金属性故障开关或使相应的可变电阻阻值变为0，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟直流双极金属性接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述两个选极开关A2和C2，闭合相应的两个金属性故障开关或使相应的可变电阻阻值变为0，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关。
图5所示为本发明实施例提供的加入故障模拟电路后的柔性直流试验电路示意图；
图5所示以柔性直流物理动态模拟系统为例，图中包括由同一交流电源分别向两个结构相同的柔性直流换流站供电，图中两个换流站直流侧背靠背相连，交流侧并联。本发明实施例提供的故障模拟电路包含数个开关、负载等，其位置可以根据故障模拟的需要并联设置在交直流线路中。
在图5所示的实施例中，故障模拟电路并联设置于柔性直流试验系统的站1换流站的交直流线路中。
所述柔性直流试验系统的两个结构相同的换流站，即站1换流站和站2换流站，两个换流站各自包括变压器及变压器充电电路、换流阀、直流连接开关及电缆；
并联设置于站1换流站交流出口处及直流母线处的如图4所示的故障模拟电路，具体包括选相开关A1、B1、C1，选极开关A2、B2，故障开关BK1～BK3，金属性接地开关GLA、GLB、GLC、接地开关GLN及故障电阻R1、R2、R3；
所述选相开关A1、B1、C1的一端与对应的交流相线相连，另一端和故障开关BK1～BK3相连；所述选极开关A2、C2的一端与对应的直流母线相连，另一端和故障开关BK1、BK3相连；这里需要说明的是：所述选极开关A2与选相开关A1均连接故障开关BK1，选极开关C2与选相开关C1均连接故障开关BK3；金属性接地开关GLA、GLB、GLC和故障电阻R1、R2、R3分相并联后一端连接到相应的故障开关BK1～BK3的另一端，另一端三相连接在一起，并与接地开关GLN相连；
在本实施实例提供的所述柔性直流试验系统可以与测试柔性直流控制保护系统连接，构成柔性直流控制保护功能测试平台；
利用如图5所示的柔性直流试验系统中的故障模拟电路对控制保护系统中的保护功能进行验证，具体实施方法如下：
模拟站1换流站的交流故障时，包括以下具体情况：
当模拟非金属性两相短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，断开GLA、GLB、GLC，断开接地开关GLN，并闭合故障开关；
当模拟非金属性三相短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1，断开GLA、GLB、GLC，断开接地开关GLN，并闭合故障开关；
当模拟两相金属性短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，闭合相应的两个金属性故障开关，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟三相金属性短路时，打开两个选极开关A2和C2，闭合三个选相开关A1、B1、C1，闭合全部金属性开关GLA、GLB、GLC，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟单相非金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任一个，断开GLA、GLB、GLC，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟非金属性两相接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，断开GLA、GLB、GLC，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟非金属性三相接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1和C1，断开GLA、GLB、GLC，闭合接地开关GLN，闭合三个故障开关；
当模拟单相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任一个，闭合相应一个金属性故障开关或全部金属性故障开关，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟两相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1、C1中的任意两个，闭合相应的两个金属性故障开关或全部金属性故障开关，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟三相金属性接地短路时，打开所述选极开关A2、C2，闭合所述三个选相开关A1、B1和C1，闭合全部金属性故障开关GLA、GLB、GLC，并闭合接地开关GLN，闭合三个故障开关BK1、BK2、BK3；
当需要模拟站2换流站的交流故障时，可以将所述故障模拟电路中的选相开关并联设置于所述站2换流站的交流输出端(图5未示出这种情况)，具体模拟方法和具体情况与上述站1换流站相同。
图5所示故障模拟电路可以同时模拟所述站1换流站和所述站2换流站的直流故障，包括以下具体情况：
当模拟非金属性直流双极短路时，打开三个选相开关A1、B1、C1，闭合两个选极开关A2和C2，断开GLA、GLC，断开接地开关GLN，并闭合故障开关。
当模拟非金属性直流双极金属性短路时，打开三个选相开关A1、B1、C1，闭合两个选极开关A2和C2，闭合GLA、GLC，断开接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟非金属性直流单极接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述第一选极开关A2或第二选极开关C2，断开GLA、GLB、GLC，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟非金属性直流双极接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述两个选极开关A2和C2，断开GLA、GLC，闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟直流单极金属性接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述第一选极开关A2或第二选极开关C2，闭合相应的一个金属性故障开关或全部金属性故障开关，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关；
当模拟直流双极金属性接地短路时，打开所述三个选相开关A1、B1、C1，闭合所述两个选极开关A2和C2，闭合相应的两个金属性故障开关或全部金属性故障开关，并闭合接地开关GLN，闭合故障开关。
从上述实施例可以看出，本发明提供的用于直流试验系统的故障模拟电路和方法，能够在物理动态模拟系统中模拟柔性输电系统中常见的交流或直流故障，为直流控制保护系统的保护功能提供测试和验证条件。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于直流试验系统的故障模拟电路，其特征在于，该故障模拟电路包括：选择开关、故障开关、故障设置器件；其中，
所述选择开关，用于选择直流故障或交流故障进行模拟；
所述故障开关，用于控制故障模拟的开启或关闭；
所述故障设置器件，用于设定故障方式。
2.根据权利要求1所述的故障模拟电路，其特征在于，所述选择开关包括：选极开关和选相开关；其中，
所述选极开关包括：第一选极开关和第二选极开关；其中，
所述第一选极开关，一端与直流导线的正极相连，另一端与所述故障开关相连，用于选择连接直流导线的正极；
所述第二选极开关，一端与直流导线的负极相连，另一端与所述故障开关相连，用于选择连接直流导线的负极；
所述选相开关包括：第一选相开关、第二选相开关和第三选相开关；其中，
所述第一选相开关，一端与交流相线的第一相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第一相；
所述第二选相开关，一端与交流相线的第二相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第二相；
所述第三选相开关，一端与交流相线的第三相相连，另一端与故障开关相连，用于选择连接交流相线的第三相。
3.根据权利要求2所述的故障模拟电路，其特征在于，所述故障开关包括：第一故障开关、第二故障开关和第三故障开关；其中，
所述第一故障开关，一端与所述第一选极开关和所述第一选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第一选极开关和所述第一选相开关与故障设置器件的连接；
所述第二故障开关，一端与所述第二选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第二选相开关与故障设置器件的连接；
所述第三故障开关，一端与所述第二选极开关和所述第三选相开关相连，另一端与所述故障设置器件相连，用于控制所述第二选极开关和所述第三选相开关与故障设置器件的连接。
4.根据权利要求3所述的故障模拟电路，其特征在于，所述故障设置器件包括：第一设置器件、第二设置器件、第三设置器件、第四设置器件；其中，
所述第一设置器件，一端与所述第一故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第二设置器件，一端与所述第二故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第三设置器件，一端与所述第三故障开关相连，另一端与第四设置器件相连；
所述第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件，用于设置故障方式为金属性故障或非金属性故障；
所述第四设置器件，一端与第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件相连，另一端与地相连，用于设置故障方式为接地故障或非接地故障。
5.一种用于直流试验系统的故障模拟方法，其特征在于，该故障模拟方法包括：
通过选择开关选择直流故障或交流故障，通过故障设置器件设定故障方式，闭合故障开关触发故障模拟。
6.根据权利要求5所述的故障模拟方法，其特征在于，所述通过选择开关选择直流故障或交流故障为：选择开关包括两个选极开关和三个选相开关，当通过选择开关选择直流故障或交流故障模拟时，该方法包括以下情况：
情况一：打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟交流单相短路；
情况二：打开两个选极开关，闭合三个选相开关中的任意两个，并闭合故障开关，模拟交流两相短路；
情况三：打开两个选极开关，闭合三个选相开关，并闭合故障开关，模拟交流三相短路。
情况四：打开三个选相开关，闭合两个选极开关中的任意一个，并闭合故障开关，模拟直流单极短路。
情况五：打开三个选相开关，闭合两个选极开关，并闭合故障开关，模拟直流双极短路。
7.根据权利要求6所述的故障模拟方法，其特征在于，所述故障设置器件包括：第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件，通过所述第一设置器件、第二设置器件和第三设置器件设定故障方式为金属性短路故障或非金属性短路故障。
8.根据权利要求7所述的故障模拟方法，其特征在于，所述故障设置器件还包括：第四设置器件；通过所述第四设置器件模拟接地短路故障或模拟非接地短路故障。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述闭合故障开关触发故障模拟为：当通过选择开关选择了模拟直流故障或交流故障，并通过故障设置器件设置了故障方式后，闭合所述故障开关，触发故障模拟。
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