CN111913145B - 一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置，该方法包括步骤：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与冗余通道连接，将其余的控制保护装置与非冗余通道连接；获取预先搭建好的仿真模型；其中，仿真模型的输出端分别与非冗余通道、冗余通道连接；分别调节非冗余通道的变比和冗余通道的变比，使非冗余通道的输出变比和冗余通道的输出变比均跟直流输电工程的输出变比一致；将仿真模型调整至预设工况，以使仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；获取所有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

一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统测量技术领域，尤其涉及一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置。

背景技术

随着电力技术的发展，传统的电磁式互感器已难以满足电力系统进一步发展的需要，并暴露出存在磁饱和、铁磁谐振，抗电磁干扰能力差等一系列严重的缺点。近年来，电子式互感器得到了快速发展与应用，电子式互感器本质上是一种将模拟量就地数字化的装置，其目的是将电压及电流的模拟量，在尽可能靠近信号源的地方，采用最具有性价比的可靠方式，将其转换为数字量。按照高压侧的采集器是否需要提供电源，可分为有源式与无源式。但电子式互感器在可靠性和稳定性仍存在优化空间。

近年来，国内已投运的高压直流输电(high-voltage direct current，HVDC)工程发生过多次有源电子式互感器测量系统测量偏差事故。测量系统测量偏差不仅直接影响到直流保护系统，还会对直流控制系统造成影响，从而影响HVDC正常运行。为了进一步提高HVDC运行的可靠性，需仔细评估测量系统测量偏差对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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置，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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，包括以下步骤：

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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

调节所述冗余通道的变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

获取所有控制保护装置的响应。

优选地，所述方法还包括：

当需要进行测量系统整体特性测试时，将所有控制保护装置的输入端与所述非冗余通道的输出端连接；

获取预先搭建好的第二仿真模型；其中，所述第二仿真模型的输出端与所述非冗余通道的输入端连接；

调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟所述直流输电工程的输出变比一致；

将所述第二仿真模型调整至第二预设工况运行；

获取所有控制保护装置的响应。

优选地，所述非冗余通道包括一个第一模拟输出板卡、n个第一电阻盒、n个第一远端模块和一个包括n个输入端的第一合并单元；其中n≥1。

优选地，所述冗余通道包括一个第二模拟输出板卡、m个第二电阻盒、m个第二远端模块和一个包括m个输入端的第二合并单元；其中m≥1。

优选地，所述第一仿真模型为包含单一元件测量模拟逻辑的直流输电仿真模型。

优选地，所述正偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第一初始值K₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令K_i+1＝K_i+0.02，并获取对应的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次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，i≥0；

记录第i次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第一初始值；

判断所述第一仿真模型的第一模拟量实测值的最大峰值和所述第一模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束正偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前i值是否大于50；

若是，则结束正偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

优选地，所述负偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第二初始值R₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令R_j+1＝R_j-0.02，并获取对应的控制保护装置的响应；其中，R_i表示的是负偏差测试中第j次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，j≥0；

记录第j次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第二初始值；

判断所述第一仿真模型的第二模拟量实测值的最大峰值和所述第二模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束负偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前j值是否大于50；

若是，则结束负偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

本发明实施例还提供一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置，包括：

第一连接模块，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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

第一模型获取模块，用于获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

第一调节模块，用于调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

第二调节模块，用于调节所述冗余通道变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

第一运行模块，用于将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

第一响应获取模块，用于获取所有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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置，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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置，没有照搬现场的测量系统配置方案，而是每一个测点只配置一路二次测量回路，再配置一路冗余通道供各个测点共用，节省设备和减少占地面积，而且功能配置灵活，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，还可准确评估和分析单一元件测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，以提前做好应对策略，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提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的流程示意图。

图2是本发明实施例1提供的一种电子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子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提供的分析实例中直流负极电流测量偏差测试的电子式互感器测量系统连线示意图。

图6是本发明实施例3提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置的结构示意图。

图7是本发明实施例4提供的一种使用电子式互感器测量系统测量偏差的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提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S6：

S1、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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

S2、获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

S3、调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

S4、调节所述冗余通道的变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

S5、将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

S6、获取所有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提供的一种电子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、第一模拟量输出板卡、第二模拟量输出板卡、第一电阻盒、第二电阻盒、第一远端模块、第二远端模块、第一合并单元、第二合并单元和控制保护装置。非冗余通道包括第一模拟量输出板卡、第一电阻盒、第一远端模块和第一合并单元，冗余通道包括第二模拟量输出板卡、第二电阻盒、第二远端模块和第二合并单元。冗余通道是各个测点共用，每个测点无需单独配置冗余通道，节省了设备和占地面积，而且功能配置灵活。图2中仅示意一个测点的测量回路，其他测点的测量回路的结构及连接关系和图2相同。工作站和实时仿真器的作用是建立实际直流工程一次回路实时仿真模型，即第一仿真模型或第二仿真模型均包括工作站和实时仿真器，工作站与实时仿真器的输入端连接，实时仿真器的第一输出端与非冗余通道的输入端连接，实时仿真器的第二输出端与冗余通道的输入端连接。第一模拟量输出板卡和第二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，之后通过电缆送给第一电阻盒和第二电阻盒。第一电阻盒和第二电阻盒的作用是将一路模拟信号转换为多路信号输出，送给第一远端模块和第二远端模块进行处理。第一远端模块和第二远端模块通过电缆对应接收第一电阻盒和第二电阻盒输出的模拟量信号，并将其转换为光纤信号经光纤送给第一合并单元和第二合并单元。第一远端模块正常工作所需的电源来自第一合并单元供能光纤的激光供能，第二远端模块正常工作所需的电源来自第二合并单元供能光纤的激光供能。第一合并单元通过光纤接收来自多个第一远端模块的数据，完成采样数据的合并处理，并按规定的接口协议，在确定的时延内将合并数据通过光纤发送至控制保护装置。同时，第一合并单元通过供能光纤向第一远端模块提供激光供能。同样地，第二合并单元也具有同样的功能。控制保护装置是通过光纤接收来自第一合并单元或第二合并单元的电气数据，来实现直流控制保护功能的。

本发明实施例1提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的具体步骤如下：

在开始测试步骤前，先根据测试需要完成测量系统中各部分的连接。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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接，也就是被测试的控制保护装置的输入端与第二合并单元的输出端连接，其余的控制保护装置的输入端与第一合并单元的输出端连接。将进行单一元件测量偏差测试时的仿真模型称为第一仿真模型，将第一仿真模型的第一输出端与非冗余通道的输入端连接，第一仿真模型的第二输出端与冗余通道的输入端连接，也就是第一仿真模型的第一输出端与第一模拟量输出板卡的输入端连接，第一仿真模型的第二输出端与第二模拟量输出板卡的输入端连接。测量系统连接后，开始测试步骤：

选定被测试的模拟量，对有源电子式互感器测量系统而言，相应的模拟量为直流电压和直流电流。通过工作站和实时仿真器预先搭建好第一仿真模型，模拟实际直流输电工程的运行，然后获取预先搭建好的第一仿真模型。

调节非冗余通道的变比，以使非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致，也就是调节非冗余通道中第一电阻盒的变比，使其满足如下条件：第一模拟量输出板卡的变比乘以第一电阻盒的变比得到的第一远端模块接收到的模拟量变比，等于实际直流输电工程中对应的远端模块的输出变比。例如：实际现场远端模块接收到的模拟量变比为k1，第一模拟量输出板卡变比为k2，则第一电阻盒的变比k3＝k1/k2。

调节冗余通道变比，以使冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致，也就是调节冗余通道中第二电阻盒的变比，使其满足如下条件：第二模拟量输出板卡的变比乘以第二电阻盒的变比得到的第二远端模块接收到的模拟量变比，等于实际直流输电工程中对应的远端模块的输出变比。

将第一仿真模型调整至第一预设工况，以使第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试。第一预设工况可以是实际直流输电工程运行的典型工况，这样仿真结果更符合实际情况，更能准确分析单一元件测量偏差对直流输电控制保护系统的影响。

获取所有控制保护装置的响应。以上的测量系统中各部分的连接、第一仿真模型的搭建和测试步骤均是针对于单一元件测量偏差测试的，通过试验，我们可以得知在受到单一元件测量偏差的影响时，被测试的控制保护装置的具体响应，进而可完善相关控制保护策略，规避现场实际可能存在的运行风险。

以上的步骤只完成了某一模拟量的测量偏差测试，若要完成其他模拟量的测量偏差测试，只需更改选定的模拟量，重复进行上述步骤即可。

本发明实施例1提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，通过设置两路测量回路，可以将实时仿真器的模拟量通过两路传输，方便开展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导致测试不准确的问题，操作更灵活有效，方便分析单一元件测量偏差对HVDC控制保护系统的影响，以进一步提高HVDC运行的可靠性，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导致不能准确分析测量偏差对控制保护响应的问题。

作为上述方案的改进，所述方法还包括：

当需要进行测量系统整体特性测试时，将所有控制保护装置的输入端与所述非冗余通道的输出端连接；

获取预先搭建好的第二仿真模型；其中，所述第二仿真模型的输出端与所述非冗余通道的输入端连接；

调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟所述直流输电工程的输出变比一致；

将所述第二仿真模型调整至第二预设工况运行；

获取所有控制保护装置的响应。

具体地，当需要进行测量系统整体特性测试时，即当仅需测试、校核直流工程二次测量系统的测量精度和整体响应特性时，因为不考虑单一元件的测量偏差对某一控制保护装置的影响，所以不需要用到冗余通道，模拟量只需要通过非冗余通道进行传输，因此所有控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接，即所有控制保护装置的输入端与第一合并单元的输出端连接。将进行测量系统整体特性测试时的仿真模型称为第二仿真模型，第二仿真模型的输出端与非冗余通道的输入端连接，即第二仿真模型的输出端与第一模拟量输出板卡的输入端连接。

之后开始选定被测试的模拟量，同样地通过工作站和实时仿真器预先搭建好第二仿真模型，模拟实际直流输电工程的运行，将直流调整至第二预设工况，然后获取在第二预设工况下的电气量。。

调节非冗余通道的变比，使非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致，也就是调节非冗余通道中第一电阻盒的变比，使其满足如下条件：第一模拟量输出板卡的变比乘以第一电阻盒的变比得到的第一远端模块接收到的模拟量变比，等于实际直流输电工程中对应的远端模块的输出变比。

将第二仿真模型调整至第二预设工况运行，第二预设工况对应的是实际直流输电工程运行的典型工况，根据实际需要进行调整。

获取所有控制保护装置的响应。以上的测量系统中各部分的连接、第二仿真模型的搭建和测试步骤均是针对于测量系统整体特性测试的，所以获取到控制保护装置的响应，就能得到测量系统在不同工况下的精度及整体响应特性。

作为上述方案的改进，所述非冗余通道包括一个第一模拟输出板卡、n个第一电阻盒、n个第一远端模块和一个包括n个输入端的第一合并单元；其中n≥1。

具体地，参见图2，非冗余通道包括一个第一模拟输出板卡、n个第一电阻盒、n个第一远端模块和一个包括n个输入端的第一合并单元，其中第一电阻盒、第一远端模块和第一合并单元跟实际直流输电工程的配置是一样的。第一模拟输出板卡的输入端与实时仿真器的输出端连接，第一模拟输出板卡有n个输出端，对应连接到n个第一电阻盒的输入端，每一个第一电阻盒的输出端与一个第一远端模块的输入端连接，每一个第一远端模块的输出端对应与第一合并单元的一个输入端连接，第一合并单元的输出端可以选择性地与对应的控制保护装置连接，而且不限于单个控制保护装置。

作为上述方案的改进，所述冗余通道包括一个第二模拟输出板卡、m个第二电阻盒、m个第二远端模块和一个包括m个输入端的第二合并单元；其中m≥1。

具体地，参见图2，冗余通道包括一个第二模拟输出板卡、n个第二电阻盒、m个第二远端模块和一个包括m个输入端的第二合并单元，其中第二电阻盒、第二远端模块和第二合并单元跟实际直流输电工程的配置是一样的。第二模拟输出板卡的输入端与实时仿真器的输出端连接，第二模拟输出板卡有m个输出端，对应连接到m个第二电阻盒的输入端，每一个第二电阻盒的输出端与一个第二远端模块的输入端连接，每一个第二远端模块的输出端对应与第二合并单元的一个输入端连接，第二合并单元的输出端可以选择性地与对应的控制保护装置连接，而且不限于单个控制保护装置。优选地，冗余通道的配置与非冗余通道的配置一样，即m＝n。

作为上述方案的改进，所述第一仿真模型为包含单一元件测量偏差模拟逻辑的直流输电实时仿真模型。

需要说明的是，参见图3，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3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即第一仿真模型，为了测试出单一元件测量偏差对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，另一路送至加法器，再输送至冗余通道，以进行正偏差和负偏差测试。

参见图4，图4是直流工程现场有源电子式互感器测量系统接线示意图，直流工程主回路测点经过分流器/分压器，其中分流器对应的是电流互感器，分压器对应的是电压互感器，分流器/分压器对应通过多个电阻盒连接到多个远端模块。分流器/分压器、电阻盒、远端模块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，且将电信号转换为光信号。每个远端模块根据从供能光纤提取的同步信号完成模拟采样，并通过通信光纤将采样数据发送给合并单元。合并单元完成多个主回路测点采样数据的合并处理，并按规定的接口协议，在确定的时延内将合并数据发送至直流控制保护系统。

在本实施例中，利用工作站和实时仿真器建立实际直流工程一次回路实时仿真模型，冗余通道由一个第二模拟量输出板卡、m个电阻盒、m个远端模块和1个合并单元实现，各个测点共用。每个测点仅配置一路二次测量回路，无需单独配置冗余通道，节省了设备和占地面积，而且功能配置灵活。

作为上述方案的改进，所述正偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第一初始值K₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令K_i+1＝K_i+0.02，并获取对应的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次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，i≥0；

记录第i次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第一初始值；

判断所述第一仿真模型的第一模拟量实测值的最大峰值和所述第一模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束正偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前i值是否大于50；

若是，则结束正偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

具体地，将第一仿真模型的偏置量的第一初始值K₀设置为0，单位为pu，1pu表示的是被测试的电气量的额定值。

调整第一仿真模型的偏置量的数值，令K_i+1＝K_i+0.02，并获取对应的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次调整时第一仿真模型的偏置量的数值，i≥0，i＝i+1，这样可以避免数值设置的繁琐。也就是说，第2次调整时，第一仿真模型的偏置量为K₂＝K₁+0.02。

记录第i次偏置量的数值；

在每次测量偏差试验结束后，都要将第一仿真模型当前的偏置量恢复至第一初始值；

判断第一仿真模型的第一模拟量实测值的最大峰值和第一模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束正偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前i值是否大于50；

若是，则结束正偏差测试；若否，则重新调整第一仿真模型的偏置量的数值，即重复上述调整步骤，增大i值，调整偏置量的数值，直到结束正偏差测试。

以上过程为正偏差测试，主要是测试某一测量值偏大时对被测试的控制保护装置的影响。

作为上述方案的改进，所述负偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第二初始值R₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令R_j+1＝R_j-0.02，并获取对应的控制保护装置的响应；其中，R_i表示的是负偏差测试中第j次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，j≥0；

记录第j次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第二初始值；

判断所述第一仿真模型的第二模拟量实测值的最大峰值和所述第二模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束负偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前j值是否大于50；

若是，则结束负偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

具体地，将第一仿真模型的偏置量的第二初始值R₀设置为0，单位为pu，1pu为被测试电气量的额定值；

调整第一仿真模型的偏置量的数值，令R_j+1＝R_j-0.02，并获取对应的控制保护装置的响应；其中，R_i表示的是负偏差测试中第j次调整时第一仿真模型的偏置量的数值，j≥0，j＝j+1，也就是说，第2次调整时，第一仿真模型的偏置量为K₂＝K₁-0.02。

记录第j次偏置量的数值；

在每次迭代试验结束后，，都要将第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至述第二初始值；

判断第一仿真模型的第二模拟量实测值的最大峰值和第二模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束负偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前j值是否大于50；

若是，则结束负偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，回到上述第二个步骤，也就是重复上述调整步骤，增大偏置量变化量，调整偏置量的数值，直到结束负偏差测试。

以上过程为负偏差测试，主要是测试某一测量值偏小时对被测试的控制保护装置的影响。

为了加深对本发明的理解，本发明实施例2提供一个实例：以直流负极电流测量偏差对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3所示的直流负极电流测量偏差模拟逻辑。其中，直流负极电流的实测值直接送给第一模拟量输出板卡，而第二模拟量输出板卡接收到的数据则为直流负极电流的实测值与偏置量的和。模型搭建完成后，运行模型，将直流调整至设定工况。如图5所示，将A套控制保护装置的输入端与冗余通道的输出端连接，也就是接收来自第二合并单元的数据。将B套和C套控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接，也就是接收来自第一合并单元的数据。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K的初值为0，令K_i+1＝K_i+0.02，观察不同偏置量下，控制保护装置的响应。负偏差测试：在模型中设置R的初值为0，令R_j+1＝R_j-0.02，观察不同偏置量下，控制保护装置的响应。也就得到A套控制保护装置在不同测量偏差下的响应。

参见图6，是本发明实施例3提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置的结构示意图，所述装置包括：

第一连接模块11，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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

第一模型获取模块12，用于获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

第一调节模块13，用于调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

第二调节模块14，用于调节所述冗余通道变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

第一运行模块15，用于将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

第一响应获取模块16，用于获取所有控制保护装置的响应。

优选地，所述装置还包括：

第一连接模块，用于当需要进行测量系统整体特性测试时，将所有控制保护装置的输入端与所述非冗余通道的输出端连接；

第二模型获取模块，用于获取预先搭建好的第二仿真模型；其中，所述第二仿真模型的输出端与所述非冗余通道的输入端连接；

第三调节模块，用于调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

第二运行模块，用于将所述第二仿真模型调整至第二预设工况运行；

第二响应获取模块，用于获取所有控制保护装置的响应。

优选地，所述非冗余通道包括一个第一模拟输出板卡、n个第一电阻盒、n个第一远端模块和一个包括n个输入端的第一合并单元；其中n≥1。

优选地，所述冗余通道包括一个第二模拟输出板卡、m个第二电阻盒、m个第二远端模块和一个包括m个输入端的第二合并单元；其中m≥1。

优选地，所述第一仿真模型为包含单一元件测量模拟逻辑的直流输电仿真模型。

本发明实施例所提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置能够实现上述任一实施例所述的电子式互感器测量系统测量偏差的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子式互感器测量系统测量偏差的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提供的一种使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置的示意图，所述电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置包括处理器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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法。

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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成第一连接模块、第一模型获取模块、第一调节模块、第二调节模块、第一运行模块和第一响应获取模块，各模块具体功能如下：

第一连接模块11，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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

第一模型获取模块12，用于获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

第一调节模块13，用于调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

第二调节模块14，用于调节所述冗余通道变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

第一运行模块15，用于将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

第一响应获取模块16，用于获取所有控制保护装置的响应。

所述使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的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。所述使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置可包括，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仅仅是一种使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置的示例，并不构成对所述电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置的限定，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是所述使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子式互感器测量系统测量偏差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，实现所述使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置的各种功能。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(Secure Digital,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，所述使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的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子式互感器测量系统测量偏差的测试方法。

综上，本发明实施例所提供的一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法及装置，没有照搬现场的测量系统配置方案，而是每一个测点只配置一路二次测量回路，再配置一路冗余通道供各个测点共用，无需单独配置冗余通道，节省设备和减少占地面积，而且功能配置灵活，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，以提前做好应对措施，进一步提高HVDC运行的可靠性。一方面，在直流投运前通过测试发现与测量偏差相关的控制保护功能缺陷，然后通过优化策略消除缺陷，这样可以规避现场可能发生的事故隐患，例如因为发生测量偏差导致直流跳闸等。另一方面，若在直流系统投运前，某些与测量偏差相关的控制保护功能缺陷没有被发现，在实际直流运行过程中，一旦发生测量偏差导致直流跳闸事故，也可以应用本发明，复现现场工况，分析原因，开展策略优化。

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 (9)

1.一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

调节所述冗余通道的变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

获取所有控制保护装置的响应。

2.如权利要求1所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

当需要进行测量系统整体特性测试时，将所有控制保护装置的输入端与所述非冗余通道的输出端连接；

获取预先搭建好的第二仿真模型；其中，所述第二仿真模型的输出端与所述非冗余通道的输入端连接；

调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

将所述第二仿真模型调整至第二预设工况运行；

获取所有控制保护装置的响应。

3.如权利要求1或2所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述非冗余通道包括一个第一模拟输出板卡、n个第一电阻盒、n个第一远端模块和一个包括n个输入端的第一合并单元；其中n≥1。

4.如权利要求1所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述冗余通道包括一个第二模拟输出板卡、m个第二电阻盒、m个第二远端模块和一个包括m个输入端的第二合并单元；其中m≥1。

5.如权利要求1所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述第一仿真模型为包含单一元件测量偏差模拟逻辑的直流输电实时仿真模型。

6.如权利要求1所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述正偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第一初始值K₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令K_i+1＝K_i+0.02，并获取对应的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次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，i≥0；

记录第i次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第一初始值；

判断所述第一仿真模型的第一模拟量实测值的最大峰值和所述第一模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束正偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前i值是否大于50；

若是，则结束正偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

7.如权利要求6所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法，其特征在于，所述负偏差测试，具体包括：

将所述第一仿真模型的偏置量的第二初始值R₀设置为0；

调整所述第一仿真模型的偏置量的数值，令R_j+1＝R_j-0.02，并获取对应的控制保护装置的响应；其中，R_i表示的是负偏差测试中第j次调整时所述第一仿真模型的偏置量的数值，j≥0；

记录第j次偏置量的数值；

将所述第一仿真模型当前的所述偏置量恢复至所述第二初始值；

判断所述第一仿真模型的第二模拟量实测值的最大峰值和所述第二模拟量叠加偏置量后的最大峰值是否正负号相同；

当两者正负号不同时，则结束负偏差测试；

当两者正负号相同时，则判断当前j值是否大于50；

若是，则结束负偏差测试；若否，则重新调整所述第一仿真模型的偏置量的数值。

8.一种电子式互感器测量系统测量偏差的测试装置，其特征在于，包括：

第一连接模块，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的输入端与冗余通道的输出端连接，将其余的控制保护装置的输入端与非冗余通道的输出端连接；

第一模型获取模块，用于获取预先搭建好的第一仿真模型；其中，所述第一仿真模型的第一输出端与所述非冗余通道的输入端连接，所述第一仿真模型的第二输出端与所述冗余通道的输入端连接；

第一调节模块，用于调节所述非冗余通道的变比，以使所述非冗余通道的输出变比跟实际直流输电工程的输出变比一致；

第二调节模块，用于调节所述冗余通道变比，以使所述冗余通道的输出变比跟所述实际直流输电工程的输出变比一致；

第一运行模块，用于将所述第一仿真模型调整至第一预设工况，以使所述第一仿真模型进行正偏差测试和负偏差测试；

第一响应获取模块，用于获取所有控制保护装置的响应。

9.一种使用电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法的装置，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7中任一项所述的电子式互感器测量系统测量偏差的测试方法。

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