CN109167388A - 变流器控制系统测试方法、装置、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试方法、装置、系统、设备及存储介质。所述变流器控制系统测试方法，包括：获取变流器控制指令中的开关器件控制指令；对开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号；根据开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。本申请实施例将对开关器件的控制与变流器控制器的控制功能进行结合，有助于实现对变流器控制系统的完整的测试，所得到的测试结果对于实际变流器来说更加准确、更具参考性，为变流器的保护参数设定、器件选型等提供了更加可靠的依据。

Description

变流器控制系统测试方法、装置、系统、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及变流器控制技术领域，具体而言，本申请涉及一种变流器控制系统测试方法、装置、系统、设备及存储介质。

背景技术

目前风力发电机组的仿真技术中，完整的变流器电气模型的电气主回路包括网侧变流器、机侧变流器、滤波器、制动回路及充电回路、主断路器、滤波器控制开关、机侧断路器、放电回路。

而目前常见的基于实时仿真平台的变流器电气模型的电气主回路通常只包括网侧变流器、机侧变流器、制动回路等非开关器件，不包括滤波器、滤波器控制开关、充电回路、主断路器、机侧断路器、放电回路等开关器件。

因此现有技术无法实现开关器件的控制与变流器控制器的结合，由于缺少变流器控制器对开关器件的控制功能，也无法实现对变流器控制系统进行完整的测试。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种变流器控制系统测试方法、装置、系统、设备及存储介质，用以解决现有技术存在因缺少应变流器控制器对开关器件的控制功能，无法实现对变流器控制系统进行完整的测试的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试方法，包括：

获取变流器控制指令中的开关器件控制指令；

对开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号；

根据开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试装置，包括：

数据获取模块，用于获取变流器控制指令中的开关器件控制指令；

数据处理模块，用于对开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号；

电气控制模块，用于根据开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

第三方面，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试系统，包括：变流器监控调试系统、变流器控制器和实时数字仿真仪；实时数字仿真仪中预先搭建有包括开关器件电气模型的变流器电气模型；

变流器监控调试系统，用于监控开关器件电气模型的实时数据，并生成用于控制开关器件电气模型的开关器件控制指令；

变流器控制器与变流器监控调试系统通信连接，用于获取开关器件控制指令，并向实时数字仿真仪发送开关器件控制指令；

实时数字仿真仪与变流器控制器电连接，用于执行以实现本申请实施例第一方面提供的变流器控制系统测试方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，该计算机程序由处理器执行以实现本申请实施例第一方面提供的变流器控制系统测试方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的变流器控制系统测试方法。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

1)本申请实施例通过获取开关器件控制指令，对开关器件控制指令进行处理可生成相应的开关器件控制信号，根据该开关器件控制信号可辅助变流器控制器实现对变流器电气模型中的开关器件电气模型的控制，从而将对开关器件的控制与变流器控制器的控制功能进行结合。

2)本申请实施例可对开关器件电气模型进行控制，有助于实现对变流器控制系统的完整的测试，所得到的测试结果对于实际变流器来说更加准确、更具参考性，为变流器的保护参数设定、器件选型等提供了更加可靠的依据。

3)本申请实施例可适用于变流器的多种功能的实现，如通过对开关器件电气模型实现复位、正常运行、停机、故障急停、通讯等。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种变流器控制系统测试系统的结构框架示意图；

图2为本申请实施例提供的一种实时数字仿真仪中各模块或模型的结构框架示意图；

图3为本申请实施例提供的一种变流器控制系统测试方法涉及的一种控制逻辑的原理示意图；

图4为本申请实施例提供的一种变流器控制系统测试方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种变流器控制系统测试方法的部分流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种变流器控制系统测试方法涉及的一种控制逻辑的原理示意图；

图7为本申请实施例提供的一种变流器控制系统测试装置的结构框架示意图；

图8为本申请实施例提供的一种变流器控制系统测试设备的结构框架示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

实施例一

本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试系统，如图1所示，该测试系统包括：变流器监控调试系统、变流器控制器和实时数字仿真仪(Real Time DigtalSimulator，RTDS)；实时数字仿真仪中预先搭建有包括开关器件电气模型的变流器电气模型。

变流器监控调试系统，用于监控开关器件电气模型的实时数据，并生成用于控制开关器件电气模型的开关器件控制指令。

变流器控制器与变流器监控调试系统通信连接，用于获取开关器件控制指令，并向实时数字仿真仪发送开关器件控制指令。

实时数字仿真仪与变流器控制器电连接，用于执行以实现本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法。其中，本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法将在后续的方法实施例中详述，在此不再赘述。

可选地，变流器监控调试系统可以是安装有PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)系统或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)的计算机，本领域技术人员可以理解，还可以是其它具有类似功能的器件。可选地，变流器监控调试系统还可用于显示变流器电气模型的实时运行状态。

可选地，变流器监控调试系统和变流器控制器之间通过有线方式或无线方式实现通信连接，进而可实现变流器监控调试系统和变流器控制器之间的实时数据交互。在有线方式的一个示例中，可以通过以太网实现有线通信连接，进一步地，还可以通过交换机或路由器实现有线通信连接；在无线方式的一个示例中，可设置无线通信模块，通过无线通信网络实现无线通信连接。本领域技术人员可以理解，除上述具体示例外，本申请实施例还可以采用其它具有通信功能的器件或模块来实现有线通信连接或无线通信连接，在此不再赘述。

可选地，变流器控制器设置有数字输出接口(Digital Output，DO)、数字输入接口(Digital Input，DI)和模拟输入接口(Analogy Input，AI)；RTDS设置有数字量输出板卡(Gigabit Transceiver Digital Output Card，GTDO)、数字量输入板卡(GigabitTransceiver Digital Input Card，GTDI)和模拟量输出板卡(Gigabit TransceiverAnalogy Output Card，GTAO)；数字输出接口、数字输入接口和模拟输入接口，分别与数字量输入板卡、数字量输出板卡和模拟量输出板卡电连接。

可选地，RTDS中的GTDO设置至少一个，GTDI和GTAO均设置至少两个。作为示例，图1中仅示出至少两个GTAO中的一个，图1并非用于限制本申请实施例中GTAO的数量，本申请实施例中的GTAO的数量可以多于图1所示的数量。

可选地，RTDS中包括控制模块，可用于执行以实现本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法，例如，对本申请实施例中涉及到的开关器件控制指令、第一控制信号、第二控制信号等进行逻辑控制，输出开关器件控制信号和/或开关器件反馈信号，本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法的具体原理将在后续的方法实施例中详述，在此不作赘述；可选地，控制模块中包括数字逻辑电路，以实现相关的逻辑控制功能。

可选地，控制模块中包括开关器件控制单元，可用于对本申请实施例中涉及到的第一控制信号和第二控制信号进行逻辑控制，输出开关器件控制信号和/或开关器件反馈信号；可选地，开关器件控制单元中包括数字逻辑电路，以实现相关的逻辑控制功能。

可选地，RTDS中的控制模块可设置一个以上，当设置两个以上的控制模块时，每个控制模块在对本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法中涉及到的开关器件控制指令、第一控制信号、第二控制信号等进行逻辑控制后，可输出对应的一种开关器件控制信号和/或开关器件反馈信号。

可选地，当RTDS中的控制模块设置一个时，控制模块中的开关器件控制单元可设置一个以上，当设置两个以上开关器件控制单元时，每个开关器件控制单元在对本申请实施例提供的变流器控制系统测试方法中涉及到的第一控制信号和第二控制信号进行逻辑控制后，可输出对应的一种开关器件控制信号和/或开关器件反馈信号。

可选地，RTDS中还包括信号反馈单元(附图中未示出)，可用于获取开关器件电气模型的电流或电压信号，根据该电流或电压信号生成开关器件反馈信号；可选地，信号反馈单元可以设置于控制模块中，也可以独立设置于RTDS中。

可选地，RTDS中预先搭建的开关器件电气模型包括：如图2所示的充电回路模型、主断路器模型、滤波器回路模型、放电回路模型以及机侧断路器模型中的至少一种模型。

可选地，RTDS中预先搭建的变流器电气模型中还包括非开关器件模型，该非开关器件模型包括：如图2所示的网侧变流器模型、机侧变流器模型以及制动回路模型中的至少一种模型。

可选地，上述各电路模型可根据实际变流器的各电路器件的具体类型来搭建；实际变流器的类型可根据应用场景的类型来选取，例如根据所应用的风力发电机组的类型来选取；以使RTDS中的变流器电气模型更接近实际变流器，从而使得对变流器控制系统的测试更接近对实际变流器及其控制系统的测试。

例如，对于双馈机组，可选取双PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)变流器；对于直驱机组，可选取双PWM变流器或不控整流结合Boost(升压斩波电路)的PWM变流器(即不控整流+Boost+PWM变流器)。

可选地，RTDS中预先搭建的变流器电气模型中还包括发电机模型、电网模型以及升压变压器模型。其中，发电机模型可根据实际发电机的类型来搭建，实际发电机的类型可根据应用场景来选取，例如根据所应用的风力发电机组的类型来选取。

例如，对于双馈机组，可选取绕线式异步电机；对于直驱机组，可选取永磁同步电机。

通过变流器控制器和RTDS的上述接口和板卡，可实现变流器控制器与RTDS之间的数据交互，图1中的D1至D5示出了变流器控制器的各接口与RTDS的各板卡之间的通信数据流，其中箭头所示的方向为数据的传输方向。

下面对图1示出的D1至D5表示五个通信数据流做如下介绍：

D1为变流器控制器与RTDS之间的通信，该通信为单向通信，通信方向为由变流器控制器的DO接口流向RTDS的GTDI板卡，通信方式为数字通信，通信的信号主要是由变流器监控调试系统下发的开关器件控制指令。

D2为RTDS内部的控制模块与开关器件电气模型之间的通信，该通信为单向通信，通信方向为由控制模块流向开关器件电气模型，通信方式为数字通信，通信的信号主要是由控制模块生成并输出的开关器件控制信号。

D3为变流器控制器与RTDS之间的通信，该通信为单向通信，通信方向为由RTDS的GTDO板卡流向变流器控制器的DI接口，通信方式为数字通信，通信的信号主要是由控制模块生成并输出的开关器件反馈信号。

D4为变流器控制器与RTDS之间的通信，该通信为单向通信，通信方向为由变流器控制器的DO接口流向RTDS的GTDI板卡，通信方式为数字通信，通信的信号主要是用于控制非开关器件模型的脉冲信号。

D5为变流器控制器与RTDS之间的通信，该通信为单向通信，通信方向为由RTDS的GTAO板卡流向变流器控制器的AI接口，通信方式为模拟通信，通信的信号主要是变流器电气模型中的各器件的实测模拟量信号。

需要说明的是，以上各通信数据流涉及的通信信号为基于实现本申请实施例的功能所需的基本量，本申请实施例可根据实际情况实现其他的通信信号的通信。

可选地，RTDS包括信号转换模块，信号转换模块用于将开关器件控制指令由第一数据类型(如WORD)转换为第二数据类型(如BIT)，将开关器件控制信号由第二数据类型转换为第一数据类型。

可选地，信号转换模块包括WORD/BIT模块和BIT/WORD模块(如图3所示)，WORD/BIT模块用于将开关器件控制指令由第一数据类型WORD转换为第二数据类型BIT，BIT/WORD模块用于将开关器件控制信号由第二数据类型BIT转换为第一数据类型WORD。

可选地，RTDS中的控制模块还可包括触发器、时钟、信号选择器、非门的至少一种器件，以实现对开关器件控制信号和开关器件反馈信号的延时处理，本领域技术人员可以理解如何通过上述任一种器件或多种器件的结合来实现对信号的延时处理，还可采用其它具有相同功能的器件来实现对信号的延时处理，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，本申请实施例中的RTDS还可包括至少一个机柜(RACK)，用于存放多种设备或计算机，在此不再赘述。

本申请实施例提供的变流器控制系统测试系统的基本原理如下：

变流器监控调试系统向变流器控制器下发变流器控制指令(包括开关器件控制指令和非开关器件控制指令)，变流器控制指令经变流器控制器处理后，通过DO接口向GTDI板卡发送变流器控制信号；变流器控制信号包括开关器件控制信号和非开关器件控制信号，开关器件控制信号用于控制开关器件电气模型，非开关器件控制信号用于控制非开关器件电气模型；同时变流器控制器通过GTAO板卡和GTDO分板卡别采集RTDS中变流器电气模型的模拟量和数字量，从而实现对变流器主回路中开关器件的闭环控制。

本申请实施例提供的变流器控制系统测试系统更具体的原理以及有益效果将在后续的方法实施例中详述，在此不再赘述。

实施例二

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试方法，可适用于RTDS中的控制模块，如图4所示，该测试方法包括：

S401，获取变流器控制指令中的开关器件控制指令。

可选地，获取由变流器监控调试系统生成并由变流器控制器下发的第一数据类型的开关器件控制指令；将开关器件控制指令由第一数据类型转换为第二数据类型。

可选地，获取复位控制指令、安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令、滤波器控制指令和机侧断路器控制指令中的至少一种。

在一个示例中，获取变流器控制器中DO接口传输的数据类型为word(十六进制)的开关器件控制指令，将该开关器件控制指令由word转换为bit(二进制)，转换后的数据类型为bit开关器件控制指令包括2-16位二进制数。

word和bit的类型转换关系为：1word＝2byte＝16bit；其中，word表示字，byte表示字节，bit表示位，本领域技术人员可以理解上述三种数据类型的具体含义及相互关系，在此不再赘述。

可选地，转换后的二进制数的具体位数与开关器件控制指令中包含的指令种类一致；当开关器件控制指令包括复位控制指令、安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令、滤波器控制指令和机侧断路器控制指令共6种指令时，转换后的二进制数为6位，每一位二进制数均代表一种指令。

对于表示安全链状态信号的二进制数据，在一个可选的实施方式中，可设置当该二进制数的数值为1时，表示安全链处于正常状态，当二进制数的数值为0时，表示安全链处于异常状态；在本申请实施例中，安全链处于正常状态是控制开关器件投入的必要条件。

对于任意一位二进制数，在一个可选的实施方式中，可设置当该二进制数的数值为1时，表示变流器控制器已发出相应的控制指令，当二进制数的数值为0时，表示变流器控制器没有发出相应的控制指令。

例如，当代表充电回路控制指令的一位二进制数的数值为1时，表示变流器控制器已发出充电回路控制指令，当代表充电回路控制指令的二进制数的数值为0时，表示变流器控制器没有发出充电回路控制指令，其它位的二进制数同理。

S402，对开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号。

可选地，对开关器件控制指令进行逻辑处理，得到第一处理结果；根据第一处理结果生成开关器件控制信号。

可选地，对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；对第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号；根据第一控制信号和第二控制信号，生成对应的开关器件控制信号。

可选地，生成开关器件控制信号包括：生成复位控制信号、安全链控制信号、充电回路控制信号、主断路器控制信号、滤波器控制信号、机侧断路器控制信号和放电回路控制信号的至少一种。

在一个示例中，当开关器件控制指令包括复位控制指令时，生成复位控制信号的过程包括：根据复位控制指令生成对应的复位控制信号。

在另一个示例中，当开关器件控制指令包括安全链状态信号时，生成安全链控制信号的过程包括：根据安全链控制指令生成对应的安全链控制信号。

在一个示例中，如图3所示，当开关器件控制指令中包括安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令和复位控制指令时，生成主断路器控制信号的过程包括：

对安全链状态信号、充电回路控制指令以及主断路器控制指令(即第一部分开关器件控制指令)进行与运算，得到第一控制信号；对该第一控制信号求反后，与复位控制指令(即第二部分开关器件控制指令)进行或运算，得到第二控制信号；第一控制信号输入开关器件控制单元的Close端(合闸信号输入端)以及第二控制信号输入开关器件控制单元的Trip端(分闸信号输入端)后，对第一控制信号和第二控制信号进行逻辑判断，根据逻辑判断结果生成主断路器控制信号并通过开关器件控制单元的Control端(控制信号输出端)输出。

在一个示例中，如图3所示，当开关器件控制指令中包括安全链状态信号、充电回路控制指令和复位控制指令时，生成放电回路控制信号的过程包括：

对安全链状态信号和充电回路控制指令(即第一部分开关器件控制指令)进行与运算，得到第一控制信号；对该第一控制信号求反后，与复位控制指令(即第二部分开关器件控制指令)进行或运算，得到第二控制信号；第一控制信号输入开关器件控制单元的Close端以及第二控制信号输入开关器件控制单元的Trip端后，对第一控制信号和第二控制信号进行逻辑判断，根据逻辑判断结果生成放电回路控制信号并通过开关器件控制单元的Control端输出。

可选地，在由GTDI板卡输入的开关器件控制指令不包括放电回路控制指令的情况下，由于在真实的变流器的控制逻辑中，放电回路信号与充电回路信号互锁，而本申请实施例的控制逻辑与真实的变流器的控制逻辑一致，因此在本申请实施例的控制逻辑中，根据充电回路控制指令可同时得到对应的充电回路控制信号和放电回路控制信号。因此在一个示例中，生成充电回路控制信号的过程与生成放电回路控制信号的过程相对应。

在一个示例中，生成滤波器控制信号或机侧断路器控制信号的过程，与图3所示的生成放电回路控制信号的过程原理相似；不同之处在于：在生成滤波器控制信号的过程中，第一部分开关器件控制指令(即用于进行与运算的一部分开关器件控制指令)包括安全链状态信号和滤波器控制指令；在生成机侧断路器控制信号的过程中，第一部分开关控制指令包括安全链状态信号和机侧断路器控制指令。

可选地，可根据表1所示的逻辑判断规则，对第一控制信号和第二控制信号进行逻辑判断：

表1

Close	Trip	Control	Status
				0	1	0	64
0	0	0	0
				1	0	1	1
1	1	0	64

表1中的逻辑判断规则为Trip优先规则，例如，当前Close和Trip同时为1时，由于Trip优先，等同于Close为0且Trip为1的情形。

可选地，本申请实施例中的复位控制信号、安全链控制信号、充电回路控制信号、主断路器控制信号、滤波器控制信号、机侧断路器控制信号和放电回路控制信号均为二进制信号；以主断路器控制信号为例，当主断路器控制信号的二进制数值为1时，用于控制主断路器闭合(合闸)，当主断路器控制信号的二进制数值为0时，用于控制主断路器断开(分闸)，其它控制信号同理。

可选地，生成开关器件控制信号包括：生成多相开关器件的单相控制信号。其中，多相开关器件可以是三相开关器件，在一个示例中，对于用于控制三相开关器件的A、B、C三相控制信号，本申请实施例中可生成并输出A相控制信号，以控制A相合闸，B相、C相仍处于分闸状态，从而实现对开关器件控制信号的分相控制。

S403，根据开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

可选地，将开关器件控制信号由第二数据类型转换为第一数据类型；根据转换后的开关器件控制信号对开关器件电气模型进行控制。开关器件电气模型的具体结构可参数本申请实施例一中的相关内容。

可选地，本申请实施例提供的测试方法还包括：对开关器件控制信号进行延时处理。具体地，开关器件控制单元在生成开关器件控制信号后，可将开关器件控制信号在指定时间段后输出。

可选地，本申请实施例提供的测试方法还包括：获取非开关器件控制信号，该非开关器件控制信号可以是脉冲信号，用于控制变流器电气模型中的非开关器件电气模型，非开关器件电气模型的结构可参照本申请实施例一中的相关内容。

可选地，通过图1所示的通信数据流D4获取由变流器监控调试系统生成并由变流器控制器下发的非开关器件控制信号。非开关器件控制信号可以包括：网侧变流器控制信号、机侧变流器控制信号以及制动回路控制信号中的至少一种。

应用本申请的实施例二，至少可以实现如下有益效果：

1)本申请实施例通过获取变流器监控调试系统通过变流器控制器下发的开关器件控制指令，通过RTDS对开关器件控制指令进行处理可生成相应的开关器件控制信号，根据该开关器件控制信号可辅助变流器控制器实现对变流器电气模型中的开关器件电气模型的控制，从而将对开关器件的控制与变流器控制器的控制功能进行结合，并可实现对变流器控制系统的完整的测试。

2)本申请实施例中变流器电气模型包括开关器件电气模型和非开关器件电气模型，对变流器电气模型的控制包括对开关器件电气模型的控制和对非开关器件电气模型的控制，相对于现有技术中通常只对部分非开关器件进行控制的方法，本申请实施例可实现对变流器控制系统的完整的控制和测试。

3)本申请实施例中的开关器件电气模型中的各电路模型、以及非开关器件电气模型中的各电路模型，可根据实际变流器中的开关器件和非开关器件的结构和类型来搭建，更符合实际变流器的结构和类型，并使本申请实施例的适用范围更广，适用于更多的变流器结构和类型；基于更符合实际变流器结构和类型的电气模型，通过本申请实施例提供的测试方法进行测试所得到的测试结果，对于实际变流器来说更加准确、更具参考性，为变流器的保护参数设定、器件选型等提供了更加可靠的依据。

4)本申请实施例可适用于变流器的多种功能的实现，如通过对开关器件电气模型实现复位、正常运行、停机、故障急停、通讯等；本申请实施例可适用于不同类型的风力发电机组。

实施例三

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试方法，如图5所示，在实施例二的基础上，该测试方法还包括：

S501，获取开关器件电气模型的电流或开关器件电气模型的电压。

本申请实施例中可获取开关器件电气模型的电流或电压，具体获取电流还是电压，可根据对应开关器件在变流器电气模型的电气主回路的位置和作用而定。

可选地，获取的开关器件电气模型的电流或电压的传输路径为：由开关器件电气模型通过GTAO板卡和D5路径向变流控制器的AI接口传输；变流器控制器将AI接口接收到的开关器件电气模型的电流或电压转换为数字量后，通过DO接口和D1路径向RTDS的GTDI板卡传输，RTDS中的信号反馈单元获取由GTDI板卡接收到的电流或电压。

S502，对开关器件控制指令、开关器件电气模型的电流、开关器件电气模型的电压中的任意一个进行逻辑处理，得到第二处理结果。

在一个可选的实施方式中，对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；对第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号。

在一个示例中，如图3所示，当开关器件控制指令中包括安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令和复位控制指令时，对安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令(即第一部分开关器件控制指令)进行与运算，得到第一控制信号；对该第一控制信号求反后，与复位控制指令(即第二部分开关器件控制指令)进行或运算，得到第二控制信号；第一控制信号输入开关器件控制单元的Close端，第二控制信号输入开关器件控制单元的Trip端。

在一个示例中，如图3所示，当开关器件控制指令中包括安全链状态信号、充电回路控制指令和复位控制指令时，对安全链状态信号和充电回路控制指令(即第一部分开关器件控制指令)进行与运算，得到第一控制信号；对该第一控制信号求反后，与复位控制指令(即第二部分开关器件控制指令)进行或运算，得到第二控制信号；第一控制信号输入开关器件控制单元的Trip端，第二控制信号输入开关器件控制单元的Close端。

在另一个可选的实施方式中，如图6所示，判断开关器件电气模型的电流是否大于或等于预设的电流阈值，或判断开关器件电气模型的电压是否大于预设的电压阈值，得到判断结果。

以流经主断路器的电流i为例，通常在主断路器闭合前，该电流i＝0A(安)，在主断路前闭合后，电流i增大；参照图6所示的控制逻辑，RTDS中的信号反馈模块可获取主断路器的有效电流RMS(i)(在图6中用A来表示)和预设的电流阈值Δi(在图6中用B来表示)后，判断有效电流RMS(i)是否大于或等于预设的电流阈值Δi，即判断A是否大于或等于B，得到判断结果。

S503，根据第二处理结果生成开关器件反馈信号，并向变流器控制器反馈开关器件反馈信号。

可选地，本申请实施例中生成的开关器件反馈信号包括：复位反馈信号、安全链反馈信号、充电回路反馈信号、主断路器反馈信号、滤波器反馈信号、机侧断路器反馈信号和放电回路反馈信号中的至少一种。

可选地，复位反馈信号、安全链反馈信号、充电回路反馈信号、主断路器反馈信号、滤波器反馈信号、机侧断路器反馈信号和放电回路反馈信号均为十六进制信号。开关器件反馈信号可反馈对应的开关器件所处的状态。

可选地，当开关器件反馈信号为十六进制信号时，对该十六进制信号进行两次信号转换，通过GTDO和通信数据流D3向变流器控制器发送两次信号转换后的开关器件反馈信号；两次信号转换分别如下：

第一次信号转换：通过WORD/BIT模块将十六进制信号转换为二进制信号(图3中未示出该模块及转换过程)，根据转换后的二进制信号可判断出开关器件反馈信号所表示的状态。

在表1所示的示例中，Status端(状态反馈信号输出端)输出的信号的类型为十六进制信号，如表1最后一列示出的64、0和1三种信号数据；需通过WORD/BIT模块将Status端输出的64、0和1三种信号数据转换为二进制。

在主断路器反馈信号的一个示例中，当经第一次信号转换后的主断路器反馈信号的二进制数值的最低位为1时，表示主断路器处于合闸状态，当主断路器反馈信号的二进制数值的最低位为0时，表示主断路器处理分闸状态，其余反馈信号同理。

第二次信号转换：通过如图3所示的BIT/WORD模块将第一次信号转换后的二进制信号的最低位转换十六进制。

通过上述两次信号转换，可通过Status端输出信号的最低位来向GTDO板卡输出开关器件反馈信号，由此可精简GTDO板卡的通道数量，进而可实现对开关器件电气模型的优化控制。

在一个可选的实施方式中，根据第一控制信号和第二控制信号，生成对应的开关器件反馈信号。

在一个示例中，生成主断路器控制信号或生成放电回路控制信号的过程包括：对输入Close端的第一控制信号和输入Trip端第二控制信号进行逻辑判断，根据逻辑判断结果生成二进制的主断路器反馈信号并通过开关器件控制单元的Status端输出。

可选地，可根据表1所示的逻辑判断规则，对第一控制信号和第二控制信号进行逻辑判断，表1中的逻辑判断规则为Trip优先规则，例如，当前Close和Trip同时为1时，由于Trip优先，等同于Close为0且Trip为1的情形。

在另一个可选的实施方式中，根据对开关器件电气模型的电流或电压进行逻辑判断的判断结果生成对应的开关器件反馈信号。

在一个示例中，参照图6，根据对A是否大于或等于B进行判断的判断结果生成对应的主断路器反馈信号(在图4中用Y来表示)并输出；具体地，当A大于或等于B时，通过通信数据流D3输出二进制数值为1的主断路器反馈信号Y，以反馈主断路器的合闸状态，当A小于B时，通过通信数据流D3输出二进制数值为0的主断路器反馈信号Y，以反馈主断路器的分闸状态。

可选地，本申请实施例提供的测试方法还包括：对开关器件反馈信号进行延时处理。具体地，开关器件控制单元在生成开关器件反馈信号后，可将开关器件反馈信号在指定时间段后输出。

可选地，生成开关器件控制信号包括：生成多相开关器件的单相反相信号。其中，多相开关器件可以是三相开关器件，在一个示例中，对于用于反馈三相开关器件的A、B、C三相反馈信号，本申请实施例中可生成并输出A相反馈信号，以A相的运行状态，B相、C相同理，从而实现对开关器件反馈信号的分相控制。

应用本申请的实施例三，可实现实施例二中所述的有益效果，还可以实现如下有益效果：

通过获取开关器件控制指令、开关器件电气模型的电流或电压，并通过RTDS对开关器件控制指令、开关器件电气模型的电流和电压中的任意一种信号进行逻辑处理，可生成相应的开关器件反馈信号，用于反馈开关器件的状态；变流器控制器可通过D3采集该信号，并通过D5采集开关器件电气模型的实测信号，从而实现对开关器件电气模型的闭环控制。

实施例四

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试装置，如图7所示，该变流器控制系统测试装置700包括：数据获取模块701、数据处理模块702以及电气控制模块703。

数据获取模块701，用于获取变流器控制指令中的开关器件控制指令。

数据处理模块702，用于对开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号。

电气控制模块703，用于根据开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

可选地，数据获取模块701具体用于：获取复位控制指令、安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令、滤波器控制指令和机侧断路器控制指令中的至少一种。

可选地，数据处理模块702具体用于：生成复位控制信号、安全链控制信号、充电回路控制信号、主断路器控制信号、滤波器控制信号、机侧断路器控制信号和放电回路控制信号的至少一种。

可选地，数据处理模块702具体用于：对开关器件控制指令进行逻辑处理，得到第一处理结果；根据第一处理结果生成开关器件控制信号。

可选地，数据处理模块702具体用于：对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；对第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号；根据第一控制信号和第二控制信号，生成对应的开关器件控制信号。

可选地，数据获取模块701还用于获取开关器件电气模型的电流或开关器件电气模型的电压。

可选地，数据处理模块702还用于：对开关器件控制指令、开关器件电气模型的电流、开关器件电气模型的电压中的任意一个进行逻辑处理，得到第二处理结果；根据第二处理结果生成开关器件反馈信号，并向变流器控制器反馈开关器件反馈信号。

在一个可选的实施方式中，数据处理模块702具体用于：对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；对第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号；根据第一控制信号和第二控制信号，生成对应的开关器件反馈信号。

在另一个可选的实施方式中，数据处理模块702具体用于：判断开关器件电气模型的电流是否大于预设的电流阈值，或判断开关器件电气模型的电压是否大于预设的电压阈值，得到判断结果；根据判断结果生成对应的开关器件反馈信号。

可选地，数据处理模块702具体用于：生成多相开关器件的单相控制信号，和/或，对开关器件控制信号进行延时处理。

本申请实施例提供的变流器控制系统测试装置700可执行本申请实施例二至实施例三所提供的变流器控制系统测试方法，其实现原理和有益效果相类似，此处不再赘述。

实施例五

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种变流器控制系统测试设备，如图8所示，该变流器控制系统测试设备800包括：存储器801和处理器802。

本申请实施例中的存储器801上存储有计算机程序，该计算机程序由处理器802执行以实现本申请实施例二至实施例三提供的变流器控制系统测试方法。

本申请实施例中的存储器801可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，可以是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

本申请实施例中的处理器802可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、通用处理器、DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable GateArray，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器802也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

本技术领域技术人员可以理解，本申请实施例提供的测试设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中。

本申请实施例提供的测试设备，与前面所述的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，在此不再赘述。

实施例六

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例二至三所提供的变流器控制系统测试方法。

所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM、RAM、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质，与前面所述的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，在此不再赘述。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种变流器控制系统测试方法，其特征在于，包括：

获取变流器控制指令中的开关器件控制指令；

对所述开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号；

根据所述开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取开关器件控制指令包括：

获取复位控制指令、安全链状态信号、充电回路控制指令、主断路器控制指令、滤波器控制指令和机侧断路器控制指令中的至少一种；

以及，所述生成开关器件控制信号包括：

生成复位控制信号、安全链控制信号、充电回路控制信号、主断路器控制信号、滤波器控制信号、机侧断路器控制信号和放电回路控制信号的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号，包括：

对所述开关器件控制指令进行逻辑处理，得到第一处理结果；

根据所述第一处理结果生成开关器件控制信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述开关器件控制指令进行逻辑处理，得到第一处理结果，包括：

对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；

对所述第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号；

以及，所述根据所述第一处理结果生成开关器件控制信号，包括：

根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，生成对应的开关器件控制信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述开关器件电气模型的电流或所述开关器件电气模型的电压；

对所述开关器件控制指令、所述开关器件电气模型的电流、所述开关器件电气模型的电压中的任意一个进行逻辑处理，得到第二处理结果；

根据所述第二处理结果生成开关器件反馈信号，并向变流器控制器反馈所述开关器件反馈信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述开关器件控制指令、所述开关器件电气模型的电流、所述开关器件电气模型的电压中的任意一个进行逻辑处理，得到第二处理结果，包括：

对第一部分开关器件控制指令进行与运算，得到第一控制信号；

对所述第一控制信号求反后，与第二部分开关器件控制指令进行或运算，得到第二控制信号；

以及，所述根据所述第二处理结果生成开关器件反馈信号，包括：

根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，生成对应的开关器件反馈信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述开关器件控制指令、所述开关器件电气模型的电流、所述开关器件电气模型的电压中的任意一个进行逻辑处理，得到第二处理结果，包括：

判断所述开关器件电气模型的电流是否大于预设的电流阈值，或判断所述开关器件电气模型的电压是否大于预设的电压阈值，得到判断结果；

以及，所述根据所述第二处理结果生成开关器件反馈信号，包括：

根据所述判断结果生成对应的开关器件反馈信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成开关器件控制信号包括：生成多相开关器件的单相控制信号。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述开关器件控制信号进行延时处理。

10.一种变流器控制系统测试装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取变流器控制指令中的开关器件控制指令；

数据处理模块，用于对所述开关器件控制指令进行处理，根据处理结果生成开关器件控制信号；

电气控制模块，用于根据所述开关器件控制信号对变流器电气模型中的开关器件电气模型进行控制。

11.一种变流器控制系统测试系统，其特征在于，包括：变流器监控调试系统、变流器控制器和实时数字仿真仪；所述实时数字仿真仪中预先搭建有包括开关器件电气模型的变流器电气模型；

所述变流器监控调试系统，用于监控所述开关器件电气模型的实时数据，并生成用于控制所述开关器件电气模型的开关器件控制指令；

所述变流器控制器与所述变流器监控调试系统通信连接，用于获取所述开关器件控制指令，并向所述实时数字仿真仪发送所述开关器件控制指令；

所述实时数字仿真仪与所述变流器控制器电连接，用于执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的变流器控制系统测试方法。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述变流器控制器设置有数字输出接口、数字输入接口和模拟输入接口；

所述实时数字仿真仪设置有数字量输出板卡、数字量输入板卡和模拟量输出板卡；

所述数字输出接口、所述数字输入接口和所述模拟输入接口，分别与所述数字量输入板卡、所述数字量输出板卡和所述模拟量输出板卡电连接。

13.一种变流器控制系统的测试设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的变流器控制系统测试方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的变流器控制系统测试方法。