CN111679235B - 一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置，该方法包括步骤：获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；获取所述控制保护装置的响应。本发明不仅可测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性，还可分析单一元件测量偏差对HVDC控制保护系统的影响。

Description

一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统测量技术领域，尤其涉及一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置。

背景技术

高压直流输电(high-voltage direct current，HVDC)具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点，特别适合用于长距离点对点大功率输电。测量系统是HVDC高压设备与HVDC控制保护系统连接的纽带，实际工程中，为了保证HVDC控制保护系统数据的可靠性与完整性，与控制保护的冗余配置对应，每套控制/保护系统都会配置独立的测量回路。

电磁式互感器的工作原理与变压器相同，其主要用于交流电压、电流的测量。电磁式互感器测量系统往往将采集到的电压、电流直接以电信号传送给直流控制保护系统。近年来，国内已投运的HVDC工程发生过多次测量系统测量偏差事故。测量偏差不仅直接影响到保护系统，还会对直流系统的控制造成影响，从而影响HVDC正常运行。为了进一步提高HVDC运行的可靠性，需仔细评估测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，以提前做好应对措施。现有的测试平台虽然可以测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性，但未考虑测量回路的冗余性，使得冗余的控制保护系统与非冗余的控制保护系统共用同一套测量回路，导致无法准确评估测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，尤其无法开展单一元件测量偏差测试试验。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置，不仅可测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性，还可分析单一元件测量偏差对HVDC控制保护系统的影响。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，包括以下步骤：

获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

获取所述控制保护装置的响应。

优选地，所述获取实时仿真器在预设工况下的模拟量，具体包括：

采用工作站和实时仿真器建立所述实际工程的一次回路实时仿真模型，进行仿真模拟，获取实时仿真器在预设工况下的模拟量。

优选地，所述将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量仅选择所述非冗余通道进行输送；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和所述冗余通道进行输送。

优选地，所述将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和冗余通道进行输送，具体包括：

将所述模拟量分成两路，一路直接传送至所述非冗余通道，另一路先传送至乘法器，再传送至所述冗余通道，以进行正偏差测试和负偏差测试。

优选地，所述正偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第一初始值K₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第一初始值ΔK₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔK_i+1＝ΔK_i+1，K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，K_i表示的是正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的比例系数，i≥1，ΔK_i为正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的第一偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第一初始值，判断所述乘法器当前的第一偏差量是否大于10；

若当前的所述第一偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第一偏差量大于10，则完成正偏差测试。

优选地，所述负偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第二初始值R₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第二初始值ΔR₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔR_j+1＝ΔR_j+1，R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，R_j表示的是负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的比例系数，j≥1，ΔR_j为负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的第二偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第二初始值，判断所述乘法器当前的第二偏差量是否大于10；

若当前的所述第二偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第二偏差量大于10，则完成负偏差测试。

优选地，所述将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道或所述冗余通道的输出，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所有控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将被测试的控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述冗余通道的输出，其余控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出。

本发明实施例还提供一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试装置，包括：

模拟量获取模块，用于获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

通道选择模块，用于将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节模块，用于调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

连接模块，用于将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

响应获取模块，用于获取所述控制保护装置的响应。

本发明另一实施例对应提供了一种使用电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置，没有照搬现场的测量系统配置方案，节省设备和减少占地面积，而且功能配置灵活，每一个测点只配置了两个独立的测量回路，既可以测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性，又可以灵活完成单一元件测量偏差对各个控制保护装置影响的分析试验，从而方便评估测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，以提前做好应对措施，进一步提高HVDC运行的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的流程示意图。

图2是本发明实施例1提供的一种实时仿真的电磁式互感器测量系统的示意图。

图3是本发明实施例提供的直流工程现场电磁式互感器测量系统接线示意图。

图4是本发明实施例提供的一种单一元件测量偏差的模拟逻辑示意图。

图5是本发明实施例2提供的分析实例中换流变网侧A相电压测量偏差模拟逻辑的示意图。

图6是本发明实施例3提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试装置的结构示意图。

图7是本发明实施例4提供的一种使用电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例1提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S5：

S1、获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

S2、将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

S3、调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

S4、将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

S5、获取所述控制保护装置的响应。

需要说明的是，电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。互感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠性。

参见图2，是本发明实施例1提供的一种电磁式互感器测量系统的示意图。该系统包括工作站、实时仿真器、模拟量输出板卡、功率放大器(简称功放)、控制保护测量接口板卡、转换开关和控制保护装置。其中非冗余通道和冗余通道均包括模拟量输出板卡、功率放大器和控制保护测量接口板卡。工作站和实时仿真器的作用是建立实际电力直流工程一次回路实时仿真模型。模拟量输出板卡通过光纤连接实时仿真器，对实时仿真器输出的数字量进行接收，并将其转换为模拟量，之后通过电缆送给功率放大器。功率放大器通过电缆接收来自模拟量输出板卡的电压模拟量和电流模拟量，按照预先设定好的放大倍数将电压模拟量和电流模拟量进行放大，之后将放大的电压模拟量和电流模拟量经电缆送给控制保护测量接口板卡。控制保护测量接口板卡通过电缆接收功率放大器输出的模拟量信号，将其转换为多路输出信号经电缆送给转换开关。转换开关能选择接收任意一个控制保护测量接口板卡输出的模拟量，对应输出某一路模拟量给对应的控制保护装置。每一套控制保护装置对应连接一个转换开关，优选地，控制保护装置有三套，所以转换开关对应有三个。控制保护装置是通过电缆接收来自转换开关的模拟量，来实现直流控制保护功能的。

本发明实施例1提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的具体步骤如下：

选定被测试的模拟量，对电磁式互感器测量系统而言，相应的模拟量为交流电压和交流电流。通过工作站和实时仿真器模拟实际电力系统的运行，然后获取实时仿真器在预设工况下的模拟量。

将获取到的模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送。当不需要进行单一元件测量偏差测试时，只需要将获取到的模拟量通过非冗余通道进行输送；当要进行单一元件测量偏差测试，就需要将获取到的模拟量分别通过非冗余通道和冗余通道进行输送。其中，非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡，具体可参见图2。

调节非冗余通道或冗余通道的功放比例，使非冗余通道的输出或冗余通道的输出跟实际工程的输出一致，主要调节功率放大器的功放比例，功放比例的选取应使控制保护测量接口板卡接收到的模拟量的变化与实际工程现场一致。如：实际电力现场的一次/二次线圈变比为k1，模拟量输出板卡变比为k2，则功率放大器的功放比例k3＝k1/k2。

将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为非冗余通道的输出或冗余通道的输出。因为模拟量可以通过非冗余通道或冗余通道进行输送，所以转换开关要根据需要进行选择连通到非冗余通道或冗余通道，当A套控制保护装置是被测试对象，就需要将其对应的转换开关的输入选择为冗余通道的输出，反之，则将其对应的转换开关的输入选择为非冗余通道的输出。

将实时仿真器在预设工况下进行仿真得到的模拟量经过一系列传输，最后到达控制保护装置，从而获取控制保护装置的响应。通过分析控制保护装置波形和报文，可以得知测量系统测量偏差对控制保护装置的影响。

本发明实施例1提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，通过设置两路测量回路，可以将实时仿真器的模拟量通过一路或两路传输，方便测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性以及开展单一元件的测量偏差试验测试，从而做好评估测量偏差对HVDC控制保护系统的影响工作，以进一步提高HVDC运行的可靠性。尤其是该方法可以进行单一元件的测量偏差试验测试，解决了现有技术中冗余测量回路和非冗余测量回路共用同一测量回路从而无法评估单一元件测量偏差对控制保护影响的问题，操作灵活有效，填补该领域技术空白。

作为上述方案的改进，所述获取实时仿真器在预设工况下的模拟量，具体包括：

采用工作站和实时仿真器建立所述实际工程的一次回路实时仿真模型，进行仿真模拟，获取实时仿真器在预设工况下的模拟量。

需要说明的是，参见图3，图3是直流工程现场电磁式互感器测量系统接线示意图，直流工程主回路某一次测点往往会配置多个二次线圈，一/二次线圈配合实现将一次回路的高电压、大电流转换为可供控制保护系统使用的低电压、小电流。电气量经过二次线圈、端子箱/汇控箱后，再经过控制保护测量接口板卡进行模数转换后传送给控制保护装置。

在本实施例中，利用工作站建立直流工程的实时仿真模型，利用实时仿真器模拟直流工程主回路的某一次测点，用模拟量输出板卡和功率放大器模拟二次线圈和端子箱/汇控箱。具体地，由实时仿真器进行仿真模拟，获得一次测点的模拟量。

作为上述方案的改进，所述将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量仅选择所述非冗余通道进行输送；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和所述冗余通道进行输送。

具体地，当不需要进行单一元件测量偏差测试时，即仅评估测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性时，不用考虑某一元件的测量偏差影响时，测试过程只需要非冗余通道，具体输送过程为：实时仿真器将模拟量传输至模拟量输出板卡，由模拟量输出板卡传输至功率放大器，再由功率放大器传输至控制保护测量接口板卡，由控制保护测量接口板卡将模拟量转换为多路输出信号经电缆传输至多个转换开关，由转换开关对应传输至每一套控制保护装置。

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将模拟量分别选择非冗余通道和冗余通道进行输送，其中非冗余通道输送的是正常的模拟量，冗余通道输送的是有偏差的模拟量，通过将正常量与非正常量进行分离，可以知道单一元件测量偏差对控制保护装置的影响。

需要说明的是，非冗余通道和冗余通道的配置是一样的，均包括模拟量输出板卡、功率放大器和控制保护测量接口板卡，只是人为取名不一样，也就是说，该系统含有两路测量回路，分别是冗余的测量回路和非冗余的测量回路，可以解决现有测试平台没有设置冗余的控制保护系统的测量回路的问题。测量回路指的是实时仿真器——模拟量输出板卡——功率放大器——控制保护测量接口板卡——转换开关——控制保护装置。

作为上述方案的改进，所述将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和冗余通道进行输送，具体包括：

将所述模拟量分成两路，一路直接传送至所述非冗余通道，另一路先传送至乘法器，再传送至所述冗余通道，以进行正偏差测试和负偏差测试。

具体地，为了测试出单一元件在出现偏差时，对对应的控制保护装置的影响，将模拟量分别两路输送，一路不经任何处理，直接由非冗余通道进行输送，另一路送至乘法器，再传送至冗余通道，以进行正偏差测试和负偏差测试。

需要说明的是，参见图4，是本实施例提供的一种单一元件测量偏差的模拟逻辑示意图。由图4可知，当需要进行单一元件测量偏差测试时，需要在工作站和实时仿真器中搭建包含单一元件测量偏差模拟逻辑的直流输电实时仿真测试模型，在得到模拟量后，分成两路输出，分别是非冗余通道和冗余通道。

作为上述方案的改进，所述正偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第一初始值K₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第一初始值ΔK₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔK_i+1＝ΔK_i+1，K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，K_i表示的是正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的比例系数，i≥1，ΔK_i为正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的第一偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第一初始值，判断所述乘法器当前的第一偏差量是否大于10；

若当前的所述第一偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第一偏差量大于10，则完成正偏差测试。

具体地，在仿真模型中将乘法器的比例系数的第一初始值K₁设置为1和乘法器的偏差量的第一初始值ΔK₁设置为0。逐次调整乘法器的比例系数，观察所述控制保护装置的响应，并令ΔK_i+1＝ΔK_i+1，K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，其中，K_i表示的是正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的比例系数，i≥1，ΔK_i为正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的第一偏差量。调整若干次后，将系统恢复至初始状态，即将乘法器当前的比例系数恢复至第一初始值1，因为K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，当K_i+1已知时，K_i+1为1时，可求得ΔK_i+1的值，由此判断乘法器当前的第一偏差量ΔK_i+1是否大于10。若当前的第一偏差量ΔK_i+1不大于10，则继续增加当前的第一偏差量ΔK_i+1的值，重复调整乘法器的比例系数，再判断乘法器的第一偏差量ΔK_i+1是否大于10的步骤；若当前的第一偏差量ΔK_i+1大于10，则完成正偏差测试。

作为上述方案的改进，所述负偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第二初始值R₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第二初始值ΔR₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔR_j+1＝ΔR_j+1，R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，R_j表示的是负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的比例系数，j≥1，ΔR_j为负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的第二偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第二初始值，判断所述乘法器当前的第二偏差量是否大于10；

若当前的所述第二偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第二偏差量大于10，则完成负偏差测试。

具体地，在仿真模型中将乘法器的比例系数的第二初始值R₁设置为1和乘法器的偏差量的第二初始值ΔR₁设置为0。调整乘法器的比例系数，观察控制保护装置的响应，并令R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，其中，R_j表示的是负偏差测试中第j次调整时乘法器的比例系数，j≥1，ΔR_j为负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的第二偏差量。调整若干次后，将系统恢复至初始状态，即将乘法器当前的比例系数恢复至第二初始值1，因为R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，当R_j+1已知时，R_j+1为1时，可求得ΔR_j+1的值，由此判断乘法器当前的第二偏差量ΔR_j+1是否大于10。若当前的第二偏差量ΔR_j+1不大于10，则继续增加当前的第二偏差量ΔR_j+1的值，重复调整乘法器的比例系数，再判断乘法器的第二偏差量是否大于10的步骤；若当前的第二偏差量ΔR_j+1大于10，则完成负偏差测试。

作为上述方案的改进，所述将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道或所述冗余通道的输出，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所有控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将被测试的控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述冗余通道的输出，其余控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出。

具体地，当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所有控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为非冗余通道的输出，即接收控制保护测量接口板卡输出的多路信号，并将信号对应传输至对应的控制保护装置。

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将被测试的控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为冗余通道的输出，其余控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出，这样就分离了正常模拟量和非正常模拟量，进而可观察单一元件测量偏差对被测试的控制保护装置的影响，测试更有实际意义。

为了加深对本发明的理解，本发明实施例2提供一个实例：以换流变网侧A相电压测量偏差对A套控制保护装置的影响为例展开分析。

在工作站和实时仿真器中搭建如图5所示的换流变网侧A相电压测量偏差模拟逻辑。其中，换流变网侧A相电压的模拟量直接送给模拟量输出板卡1，而模拟量输出板卡2接收到的数据则为换流变网侧A相电压的模拟量与比例系数K的乘积。模型搭建完成后，运行模型，将直流调整至设定工况。如图2所示，将A套控制保护装置对应的转接开关1的输入选择为冗余通道的输出即测量回路2，也就是接收来自模拟量输出板卡2的数据。将B套和C套控制保护装置对应的转接开关2和转接开关3的输入选择为非冗余通道的输出即测量回路1，也就是接收来自模拟量输出板卡1的数据。因为测量偏差分为测量偏大、测量偏小两种基本情况，所以要进行正偏差测试和负偏差测试，具体为：正偏差测试：在模型中设置乘法器比例系数K₁的初值为1，取ΔK₁＝0.1。令K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，观察不同比例系数下直流控制保护系统的响应；负偏差测试：将模型中恢复乘法器比例系数R₁的初值为1，同样取ΔR₁＝0.1，令R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，观察不同比例系数下直流控制保护系统的响应。

参见图6，是本发明实施例3提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试装置的结构示意图，所述装置包括：

模拟量获取模块11，用于获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

通道选择模块12，用于将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节模块13，用于调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

连接模块14，用于将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

响应获取模块15，用于获取所述控制保护装置的响应。

优选地，所述模拟量获取模块11具体用于：

采用工作站和实时仿真器建立所述实际工程的一次回路实时仿真模型，进行仿真模拟，获取实时仿真器在预设工况下的模拟量。

优选地，所述通道选择模块12，具体包括：

共输单元，用于当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量仅选择所述非冗余通道进行输送；

分离单元，用于当需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和所述冗余通道进行输送。

优选地，所述分离单元具体用于：

将所述模拟量分成两路，一路直接传送至所述非冗余通道，另一路先传送至乘法器，再传送至所述冗余通道，以进行正偏差测试和负偏差测试。

优选地，所述正偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第一初始值K₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第一初始值ΔK₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔK_i+1＝ΔK_i+1，K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，K_i表示的是正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的比例系数，i≥1，ΔK_i为正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的第一偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第一初始值，判断所述乘法器当前的第一偏差量是否大于10；

若当前的所述第一偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第一偏差量大于10，则完成正偏差测试。

优选地，所述负偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第二初始值R₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第二初始值ΔR₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔR_j+1＝ΔR_j+1，R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，R_j表示的是负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的比例系数，j≥1，ΔR_j为负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的第二偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第二初始值，判断所述乘法器当前的第二偏差量是否大于10；

若当前的所述第二偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第二偏差量大于10，则完成负偏差测试。

优选地，所述连接模块14具体包括：

第一选择单元，用于当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所有控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出；

第二选择单元，用于当需要进行单一元件测量偏差测试时，将被测试的控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述冗余通道的输出，其余控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出。

本发明实施例所提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试装置能够实现上述任一实施例所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。

参见图7，是本发明实施例4提供的一种使用电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的装置的示意图，所述装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器10执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成模拟量获取模块、通道选择模块、调节模块、连接模块和响应获取模块，各模块具体功能如下：

模拟量获取模块11，用于获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

通道选择模块12，用于将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节模块13，用于调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

连接模块14，用于将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

响应获取模块15，用于获取所述控制保护装置的响应。

所述电磁式互感器测量系统的测试装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电磁式互感器测量系统的测试装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图7仅仅是一种电磁式互感器测量系统的测试装置的示例，并不构成对所述电磁式互感器测量系统的测试装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器10也可以是任何常规的处理器等，处理器10是所述电磁式互感器测量系统的测试装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电磁式互感器测量系统的测试装置的各个部分。

存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器10通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述电磁式互感器测量系统的测试装置的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述电磁式互感器测量系统的测试装置集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法。

综上，本发明实施例所提供的一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法及装置，没有照搬现场的测量系统配置方案，节省设备和减少占地面积，而且功能配置灵活，每一个测点只配置了两个独立的测量回路，既可以测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和响应特性，又可以灵活完成单一元件测量偏差对各个控制保护装置影响的分析试验，从而方便评估测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，以提前做好应对措施，进一步提高HVDC运行的可靠性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

获取所述控制保护装置的响应；

其中，所述将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量仅选择所述非冗余通道进行输送；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和所述冗余通道进行输送。

2.如权利要求1所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，所述获取实时仿真器在预设工况下的模拟量，具体包括：

采用工作站和实时仿真器建立所述实际工程的一次回路实时仿真模型，进行仿真模拟，获取实时仿真器在预设工况下的模拟量。

3.如权利要求2所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，所述将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和冗余通道进行输送，具体包括：

将所述模拟量分成两路，一路直接传送至所述非冗余通道，另一路先传送至乘法器，再传送至所述冗余通道，以进行正偏差测试和负偏差测试。

4.如权利要求3所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，所述正偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第一初始值K₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第一初始值ΔK₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔK_i+1＝ΔK_i+1，K_i+1＝K_i+0.1*ΔK_i+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，K_i表示的是正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的比例系数，i≥1，ΔK_i为正偏差测试中第i次调整时所述乘法器的第一偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第一初始值，判断所述乘法器当前的第一偏差量是否大于10；

若当前的所述第一偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第一偏差量大于10，则完成正偏差测试。

5.如权利要求3所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，所述负偏差测试，具体包括：

将所述乘法器的比例系数的第二初始值R₁设置为1和将所述乘法器的偏差量的第二初始值ΔR₁设置为0；

调整所述乘法器的比例系数，并令ΔR_j+1＝ΔR_j+1，R_j+1＝R_j-0.1*ΔR_j+1，观察所述控制保护装置的响应；其中，R_j表示的是负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的比例系数，j≥1，ΔR_j为负偏差测试中第j次调整时所述乘法器的第二偏差量；

将所述乘法器当前的比例系数恢复至所述第二初始值，判断所述乘法器当前的第二偏差量是否大于10；

若当前的所述第二偏差量不大于10，则重复上述调整和判断步骤；

若当前的所述第二偏差量大于10，则完成负偏差测试。

6.如权利要求1所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法，其特征在于，所述将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道或所述冗余通道的输出，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所有控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将被测试的控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述冗余通道的输出，其余控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出。

7.一种电磁式互感器测量系统的实时仿真测试装置，其特征在于，包括：

模拟量获取模块，用于获取实时仿真器在预设工况下的模拟量；

通道选择模块，用于将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送；其中，所述非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一功率放大器和第一控制保护测量接口板卡，所述冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二功率放大器和第二控制保护测量接口板卡；

调节模块，用于调节所述非冗余通道或所述冗余通道的功放比例，使所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出跟实际工程的输出一致；

连接模块，用于将控制保护装置对应的转换开关的输入对应选择为所述非冗余通道的输出或所述冗余通道的输出；

响应获取模块，用于获取所述控制保护装置的响应；

其中，所述将所述模拟量根据测试需要选择非冗余通道或冗余通道进行输送，具体包括：

当不需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量仅选择所述非冗余通道进行输送；

当需要进行单一元件测量偏差测试时，将所述模拟量分别选择所述非冗余通道和所述冗余通道进行输送。

8.一种使用电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法的装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的电磁式互感器测量系统的实时仿真测试方法。

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