CN112526261B - 一种故障控制策略试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种故障控制策略试验系统及方法。所述系统包括至少两个换流站；所述换流站之间连接有正负极母线；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关；所述故障模拟开关用于在闭合状态下模拟换流站之间的正负极线短路故障；至少一个所述换流站上应用有故障控制策略；所述故障控制策略用于被检验在出现所述正负极线短路故障时是否实现故障穿越。上述系统对相应的线路故障控制策略进行验证，提高了线路故障控制策略的应用能力，确保了直流输电系统的稳定运行。

Description

一种故障控制策略试验系统及方法

技术领域

本说明书实施例涉及电力传输技术领域，特别涉及一种故障控制策略试验系统及方法。

背景技术

由于直流输电相较于交流输电具有损耗小、稳定性强、传输容量大等优势，目前得到了广泛的应用。直流输电具有多种应用方式，例如可以是双端传输、多端传输、对称传输、混合传输等。

实际应用中，由于外力作用以及系统部件故障等因素的影响，输电系统有一定概率发生正负极短路故障。一般情况下，检测到故障时，为了对设备进行保护，输电系统中的换流站将闭锁退出运行，但是这样也会影响电网整体的运行效果。基于上述问题，结合直流输电稳定性较强的特点，可以针对输电系统设置相应的控制策略，使得传输系统在出现短路故障时实现故障穿越，即在系统出现故障时不退出电网而继续运行至故障结束，从而保障电网系统的稳定性。

但是，随着越来越多的控制策略被提出，这些线路故障控制策略的可行性往往还停留在理论分析和软件仿真阶段，无法确定控制策略的实际应用效果。而若直接将这些控制策略应用至实体设备，可能需要承担较高的失败成本。如何方便准确地对直流输电系统的线路故障控制策略进行验证是当前所亟需解决的问题。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种故障控制策略试验系统及方法，以解决如何对短路故障控制策略进行验证的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种故障控制策略试验系统，包括至少两个换流站；所述换流站之间连接有正负极母线；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关；所述故障模拟开关用于在闭合状态下使得所述直流极间连接回路连通，以模拟换流站之间的正负极线短路故障；至少一个所述换流站上应用有故障控制策略；所述故障控制策略用于被检验在出现所述正负极线短路故障时是否实现故障穿越。

本说明书实施例还提出一种故障控制策略试验方法，包括：基于故障控制策略设置至少一个换流器；所述换流器之间连接有正负极母线；所述故障控制策略用于在换流站之间出现正负极线短路故障时实现故障穿越；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关；闭合所述故障模拟开关；所述故障模拟开关在闭合状态下模拟所述正负极线短路故障；采集对应于所述换流站的试验数据；所述试验数据用于反映出现所述正负极线短路故障后是否实现故障穿越；基于所述试验数据对所述故障控制策略进行验证。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例通过设置至少两个换流站，并通过正负极母线连接所述换流站来模拟传输系统。为了模拟换流站之间的正负极线短路故障，在正负极母线之间的直流极间连接回路上设置故障模拟开关，以使得在所述故障模拟开关闭合时构成短路故障。在所述线路故障系统上设置有相应的线路故障控制策略的情况下，通过采集线路参数以确定能够基于所述线路故障控制策略能否实现故障穿越，从而对所述线路故障控制策略进行试验和验证。上述系统通过构建能够模拟针对换流站之间的短路故障的故障穿越试验的装置，从而对相应的线路故障控制策略进行验证，提高了线路故障控制策略的应用能力，确保了直流输电系统的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种故障控制策略试验系统的结构图；

图2为本说明书实施例一种故障穿越成功的波形的示意图；

图3为本说明书实施例一种故障控制策略试验方法的流程图；

图4为本说明书实施例一种对于限流电阻的投入与退出过程进行控制的时序图。

附图标记说明：1、第一换流器；2、第二换流器；3、故障模拟开关；4、限流电抗器；5、焊锡丝；6、直流母线开关；7、第一断路器；8、第二断路器；9、变压器；10、限流电阻；11、旁路开关；12、站间线路模拟模块。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例首先提出一种故障控制策略试验系统。所述故障控制策略试验系统中包含有至少两个换流器。图1为所述故障控制策略试验系统的一个具体示例，如图1所示，该示例中的故障控制策略试验系统包含有两个换流器。为了便于后续过程中的描述，将这两个换流器分别定义为第一换流器和第二换流器。

所述第一换流器与第二换流器之间连接有正负极母线。所述正负极母线用于联通换流器以实现换流器之间的电流传输。如图1所示，在分别连接第一换流器和第二换流器的正负极母线之间可以构成直流极间连接回路，所述直流极间连接回路在连通状态下构成短路故障。

需要说明的是，图1只是针对包含有两个换流站的系统进行了示例性的说明，实际应用中系统可以包含有两个以上换流站，相应的，所述正负极母线可以用于连接所述两个以上换流站，在所述正负极母线之间构成直流极间连接回路时同样可以构成短路故障。

所述第一换流器和第二换流器用于电能的交直流转换，从而将交流变直流或将直流变交流。优选的，由于该系统主要用于测试对应于高压直流传输系统的故障控制策略，因此所述第一换流站和第二换流站可以是用于交直流转换的换流站。

在一些实施方式中，所述第一换流器可以是LCC(line commutated converter，换相换流器)，所述第二换流器可以是VSC(voltage sourced converter，电压源换流器)，由于LCC、VSC均存在一定的局限性，因此，一般可以将LCC与VSC结合，结合LCC与VSC的优点，构成混合直流传输系统。此外，由LCC和VSC构成的输电系统也可以用于对实际应用中的LCC-MMC系统进行模拟，从而提供更为全面有效的技术支撑。

具体的，所述第一换流站可以采用12脉动晶闸管阀组，设置直流电压±10.5kV，额定功率21MW。所述第二换流站可以设置额定功率为66MW，采用全半桥混合拓扑，模块比例为10:2，每个桥臂含两个模块冗余。

故障控制策略是用于在系统中出现短路故障时，为了避免换流器闭锁退出运行，在出现故障时仍然能够工作，从而保障系统的稳定运行而设置的策略。所述故障控制策略例如可以是通过调节电流器的相位来实现故障穿越，也可以是通过切断特定的线路来实现故障穿越。

在本实施例，所述故障控制策略可以是还未验证其有效性的策略，例如只是在理论上进行了验证，而并不确定其实际应用的效果。而直接将所述故障控制策略应用至实际设备上进行检验时，若故障控制策略无法实现有效的效果，可能会对设备本身造成较大的损害。因此，可以将所述故障控制策略应用于所述故障控制策略试验系统上，在对策略进行有效验证的同时，也降低了故障控制策略无效时所产生的损失。

具体的布控所述故障控制策略的方式可以是根据所述故障控制策略本身的特点进行设置，例如根据其特点对线路或器件进行调整，在此对其不再进行限制。

在一些实施方式中，所述正负极母线上还可以设置有对应于换流器的直流母线开关。如图1所示，针对第一换流站和第二换流站可以分别设置相应的直流母线开关。设定对应于第一换流站的直流母线开关为第一直流母线开关，对应于第二换流站的直流母线开关为第二直流母线开关。在闭合所述第一直流母线开关时，将所述第一换流站接入所述故障控制策略试验系统，在打开所述第一直流母线开关时，使得所述第一换流站退出系统。所述第二直流母线开关也可以相应地对第二换流站的状态进行控制，具体实施方式可以参照上述描述，在此不再赘述。

在一些实施方式中，所述正负极母线上还可以设置有站间线路模拟模块，所述站间线路模拟模块可以包括至少一个电阻和/或电感和/或电容。由于实际应用中，换流站之间并不总是直接利用导线，使得换流站之间为零电阻的方式进行连接，而是在所述正负极母线上设置有电阻、电感、电容等元器件。因此，通过在所述正负极母线上设置所述站间线路模拟模块，可以用于模拟实际应用中换流站之间的元件设置情况。

如图1所示，在第一换流站和第二换流站之间的两条正负极母线上，基于直流极间连接回路的分割，共设置有四个站间线路模拟模块，站间线路模拟模块中包括一个电阻、一个电感和两个电容，从而对换流站之间基于如图1所示的规则设置元件的情况进行了模拟。实际应用中，所述站间线路模拟模块的设置位置、数量，以及站间线路模拟模块本身所包含的元件的类型、数量和分布位置均可以根据具体的待模拟系统的情况进行设置，也可以不设置所述站间线路模拟模块，并不限于图1所对应的示例。

所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关。如图1所示，当所述故障模拟开关闭合时，所述正负极母线构成直流极间连接回路，使得第一换流器和第二换流器被所述正负极母线所短路，从而形成短路故障。

所述故障模拟开关的作用即使得所述短路故障可控。所述故障模拟开关在正常情况下处于断开状态，换流站之间基于所述正负极母线进行正常的电流传输。在所述故障模拟开关闭合的情况下，所述正负极母线之间的直流极间连接回路连通，从而通过所述故障模拟开关实现了短路故障的模拟。具体的，所述故障模拟开关可以是真空开关，真空开关可以根据实际应用中的真空度实现开闭，从而方便有效地对电路的连通状态进行调整。实际应用中对于所述故障模拟开关的类型不做限制，在此不再赘述。

由于在实际应用中，短路故障不会持续较长时间，在一定时间之后可以被解决。因此，在一些实施方式中，还可以在所述直流极间连接回路上设置焊锡丝。焊锡丝具有较低的熔断电流。当发生短路故障之后，焊锡丝在流经的较大的短路电流的作用下熔断，从而使得正负极母线重新还原为断开状态。在所述正负极母线为断开状态时，系统重新还原为故障模拟开关闭合之前的状态，从而解除所述短路故障。

具体的，所述焊锡丝的参数可以根据所述故障控制策略试验系统在实际应用中的相关参数进行设置，以控制所述短路故障的持续时间，使得在取得对故障控制策略进行检验的同时也避免设备被损坏，提高了试验的可靠性。

如图1所示，所述第一换电站和第二换电站还可以分别与交流母线相连接。所述交流母线用于传输相应的交流电压至所述第一换电站和第二换电站，以使所述第一换电站和第二换电站在接收到交流电之后进行交直流电能转换与传输。

相应的，针对所述第一换电站和第二换电站可以分别设置第一断路器和第二断路器，如图1所示，分别通过所述第一断路器和第二断路器与交流母线进行连接。所述交流进线开关用于控制相应的第一换电站或第二换电站与交流母线的连通情况。在所述交流进线开关为闭合状态时，换流站与交流母线之间构成连接；相应的，在打开所述交流进线开关的情况下，换流站与交流母线之间的连接断开。通过所述交流进线开关的设置可以控制换流站与交流母线之间的连通状态，从而确保试验的可控性。

上述示例只是用于对于图1中只包含有两个换流器的情况进行说明，实际应用中当系统中存在有多个换流器时，这些换流器可以分别通过断路器与交流母线进行连接。

在一些实施方式中，所述交流母线上还可以设置有限流电阻和旁路开关。所述限流电阻与所述旁路开关为并联关系。所述限流电阻用于限制在故障发生的时刻流经该系统的进线过流，从而保护相应的器件，可适用于试验系统接入交流电网的限制要求。

当产生短路故障时，系统产生较大电流。所述限流电阻即可用于防止所产生的电流对电网造成冲击，从而使得系统能够适应电网环境。此外，当系统正常应用时，若不添加所述限流电阻不会对系统造成较大影响，也可以闭合所述旁路开关，使所述限流电阻被短路，从而在流经系统的电流大小不变的情况下，使得系统依然可以适应电网环境，保障了试验过程的顺利进行。

通过所述限流电阻和旁路开关的设置，使得所述故障控制策略试验系统在具备正常工作的能力的同时，也不会在模拟短路故障的过程中由于电流过大对设备造成损伤，可适用于试验系统接入交流电网的限制要求。

在一些实施方式中，所述第一换流站和所述第二换流站还可以连接有变压器。变压器是高压直流输电工程中的关键设备，通过将交流母线上的电流所对应的交流电压转化至换流站所需要的换相电压，使得换流站能够基于正常电压范围进行工作。通过连接变压器，使得所述故障控制策略试验系统能够正常进行工作，从而符合实际应用中的直流传输系统的特点，确保了对于故障控制策略进行试验的有效性。

需要说明的是，若实际应用中系统包含有两个以上换流站时，也可以将这些换流站分别与变压器进行连接，具体应用情况可以根据实际需求进行设置，在此不再赘述。

在一些实施方式中，所述故障控制策略试验系统中还可以设置有数据采集装置。所述数据采集装置可以用于对第一换流器、第二换流器以及线路上的数据进行采集。

具体的，所采集的数据可以是交流母线、正负极母线上的电压、电流值，以及第一换流器、第二换流器的有功功率值等。在所述故障控制策略有效的情况下，第一换流器、第二换流器可以有效实现故障穿越，即在故障发生时并未闭锁从系统中退出，而是可以持续运行直至故障结束为止。通过所采集的数据进行分析，即可确定在故障发生后，系统是否实现了故障穿越；相应的，在故障控制策略无效，系统没有实现故障穿越的情况下，也可以从所采集到的数据中直接地得出。

如图2所示，为一个故障穿越成功的数据波形的示例。基于图中的数据波形可以看出，在出现短路故障之后，换流器并未闭锁停运，即可直接通过所采集的数据对故障控制策略的有效性进行验证。

上述故障控制策略试验系统通过模拟直流传输系统，并在之间的正负极母线上设置故障模拟开关，以使得在开关闭合时构成短路故障。在所述线路故障系统上设置有相应的线路故障控制策略的情况下，通过采集线路参数以确定能够基于所述线路故障控制策略能否实现故障穿越，从而对所述线路故障控制策略进行试验和验证。上述方法通过构建能够模拟正负极间短路故障穿越试验的装置，从而对相应的线路故障控制策略进行验证，提高了线路故障控制策略的应用能力，确保了直流输电系统的稳定运行。

基于上述故障控制策略试验系统，本说明书实施例还提出一种故障控制策略试验方法。如图3所示，所述故障控制策略试验方法可以包括以下步骤。

S310：基于故障控制策略设置至少一个换流器；所述换流器之间连接有正负极母线；所述故障控制策略用于在换流站之间出现正负极线短路故障时实现故障穿越；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关。

所述方法在应用的过程中，可以针对包含有两个以上换流器的系统。相应的，通过正负极母线连接所述换流器，使得换流器之间能够实现电流传输，实现对实际应用中的直流传输系统的模拟。

所述换流器用于电能的交直流转换，从而将交流变直流或将直流变交流。优选的，由于该系统主要用于测试对应于高压直流传输系统的故障控制策略，因此所述换流站可以是交直流转换的换流站。

在一个具体的示例中，可以针对两个换流站利用正负极母线进行连接，以实现相应的模拟效果。例如，可以将这两个换流站分别标记为第一换流站和第二换流站，并通过正负极母线将所述第一换流站和第二换流站进行连接。

基于上述示例，所述第一换流器可以是LCC(line commutated converter，换相换流器)，所述第二换流器可以是VSC(voltage sourced converter，电压源换流器)，由于LCC、VSC均存在一定的局限性，因此，一般可以将LCC与VSC结合，结合LCC与VSC的优点，构成混合直流传输系统。此外，由LCC和VSC构成的输电系统也可以用于对实际应用中的LCC-MMC系统进行模拟，从而提供更为全面有效的技术支撑。

具体的，所述第一换流站可以采用12脉动晶闸管阀组，设置直流电压10.5kV，额定功率21MW。所述第二换流站可以设置额定功率为66MW，采用全半桥混合拓扑，模块比例为10:2，每个桥臂含两个模块冗余。

故障控制策略是用于在系统中出现短路故障时，为了避免换流器闭锁退出运行，在出现故障时仍然能够工作，从而保障系统的稳定运行而设置的策略。所述故障控制策略例如可以是通过调节电流器的相位来实现故障穿越，也可以是通过切断特定的线路或者快速控制直流电压电流来实现故障穿越。

在本实施例，所述故障控制策略可以是还未验证其有效性的策略，例如只是在理论上进行了验证，而并不确定其实际应用的效果。而直接将所述故障控制策略应用至实际设备上进行检验时，若故障控制策略无法实现有效的效果，可能会对设备本身造成较大的损害。因此，可以将所述故障控制策略应用于所述故障控制策略试验系统上，在对策略进行有效验证的同时，也降低了故障控制策略无效时所产生的损失。

具体的，所述故障控制策略的实施方式可以是根据所述故障控制策略本身的特点进行设置，例如根据其特点对线路或器件进行调整，在此对其不再进行限制。

在一些实施方式中，所述正负极母线上还可以设置有对应于换流器的直流母线开关。如图1所示，针对第一换流站和第二换流站可以分别设置相应的直流母线开关。设定对应于第一换流站的直流母线开关为第一直流母线开关，对应于第二换流站的直流母线开关为第二直流母线开关。在闭合所述第一直流母线开关时，将所述第一换流站接入所述故障控制策略试验系统，在打开所述第一直流母线开关时，使得所述第一换流站退出系统。所述第二直流母线开关也可以相应地对第二换流站的状态进行控制，具体实施方式可以参照上述描述，在此不再赘述。

在一些实施方式中，所述正负极母线上还可以设置有站间线路模拟模块，所述站间线路模拟模块可以包括至少一个电阻和/或电感和/或电容。由于实际应用中，换流站之间并不总是直接利用导线，使得换流站之间为零电阻的方式进行连接，而是在所述正负极母线上设置有电阻、电感、电容等元器件。因此，通过在所述正负极母线上设置所述站间线路模拟模块，可以用于模拟实际应用中换流站之间的元件设置情况。

如图1所示，在第一换流站和第二换流站之间的两条正负极母线上，基于直流极间连接回路的分割，共设置有四个站间线路模拟模块，站间线路模拟模块中包括一个电阻、一个电感和两个电容，从而对换流站之间基于如图1所示的规则设置元件的情况进行了模拟。实际应用中，所述站间线路模拟模块的设置位置、数量，以及站间线路模拟模块本身所包含的元件的类型、数量和分布位置均可以根据具体的待模拟系统的情况进行设置，也可以不设置所述站间线路模拟模块，并不限于图1所对应的示例。

所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关。如图1所示，当所述故障模拟开关闭合时，所述直流极间连接回路连通，使得第一换流器和第二换流器被所述正负极母线和所述直流极间连接回路所短路，从而形成短路故障。

所述故障模拟开关的作用即使得所述短路故障可控。所述故障模拟开关在正常情况下处于断开状态，换流站之间基于所述正负极母线进行正常的电流传输。在所述故障模拟开关闭合的情况下，所述正负极母线和直流极间连接回路之间构成了连通的直流极间连接回路，从而通过所述故障模拟开关实现了短路故障的模拟。具体的，所述故障模拟开关可以是真空开关，真空开关可以根据实际应用中的真空度实现开闭，从而方便有效地对电路的连通状态进行调整。实际应用中对于所述故障模拟开关的类型不做限制，在此不再赘述。如图1所示，所述第一换电站和第二换电站还可以分别与交流母线相连接。所述交流母线用于传输相应的交流电压至所述第一换电站和第二换电站，以使所述第一换电站和第二换电站在接收到交流电之后进行交直流电能转换与传输。

相应的，针对所述第一换电站和第二换电站可以分别设置第一断路器和第二断路器，如图1所示，分别通过所述第一断路器和第二断路器与交流母线进行连接。所述交流进线开关用于控制相应的第一换电站或第二换电站与交流母线的连通情况。在所述交流进线开关为闭合状态时，换流站与交流母线之间构成连接；相应的，在打开所述交流进线开关的情况下，换流站与交流母线之间的连接断开。通过所述交流进线开关的设置可以控制换流站与交流母线之间的连通状态，从而确保试验的可控性。

在一些实施方式中，所述交流母线上还可以设置有限流电阻和旁路开关。所述限流电阻与所述旁路开关为并联关系。所述限流电阻用于限制在故障发生的时刻流经该系统的进线过流，从而保护相应的器件，可适用于试验系统接入交流电网的限制要求。

当产生短路故障时，系统产生较大电流。所述限流电阻即可用于防止所产生的电流对电网造成冲击，从而使得系统能够适应电网环境。此外，当系统正常应用时，若不添加所述限流电阻不会对系统造成较大影响，也可以闭合所述旁路开关，使所述限流电阻被短路，从而在流经系统的电流大小不变的情况下，使得系统依然可以适应电网环境，保障了试验过程的顺利进行。

通过所述限流电阻和旁路开关的设置，使得所述故障控制策略试验系统在具备正常工作的能力的同时，也不会在模拟短路故障的过程中由于电流过大对设备造成损伤，可适用于试验系统接入交流电网的限制要求。

在一些实施方式中，所述换流站还可以连接有变压器。变压器是高压直流输电工程中的关键设备，通过将交流母线上的电流所对应的交流电压转化至换流站所需要的换相电压，使得换流站能够基于正常电压范围进行工作。通过连接变压器，使得所述故障控制策略试验系统能够正常进行工作，从而符合实际应用中的直流传输系统的特点，确保了对于故障控制策略进行试验的有效性。

S320：闭合所述故障模拟开关；所述故障模拟开关在闭合状态下模拟所述正负极线短路故障。

所述故障模拟开关的作用即使得所述短路故障可控。所述故障模拟开关在正常情况下处于断开状态，换流站之间基于所述正负极母线进行正常的电流传输。在所述故障模拟开关闭合的情况下，所述正负极母线之间的直流极间连接回路连通，从而通过所述故障模拟开关实现了短路故障的模拟。具体的，所述故障模拟开关可以是真空开关，真空开关可以根据实际应用中的真空度实现开闭，从而方便有效地对电路的连通状态进行调整。实际应用中对于所述故障模拟开关的类型不做限制，在此不再赘述。

在闭合所述故障模拟开关之前，还可以对系统本身进行检查。具体的，可以在确保故障模拟开关处于分位的情况下，在正负极母线上接入焊锡丝，再闭合对应于第一换流站和第二换流站的直流母线开关，使第一换流站与第二换流站连通。接着，再闭合第一断路器和第二断路器，使得第一换流站与第二换流站接入交流母线。在所述第二换流站接入后，对所述第二换流站进行不控充电。之后再投入可控充电，待可控充电完成后，解锁第二换流站和第一换流站，从而将功率提升至系统额定功率。

如图4所示，为对限流电阻和旁路开关进行控制的时序图，在投入限流电阻之后，合故障模拟开关，此时故障发生，在焊锡丝熔断之后，故障消失，并在检测到故障消失时合旁路开关，此时限流电阻退出，之后旁路开关合位，系统重新启动。

通过上述操作，将系统的功率提升至了正常应用的水平，从而达到了对于直流传输系统实际运行状况的模拟。此时闭合所述故障模拟开关，符合实际应用中出现短路故障的情况，从而获取到了较为真实的模拟效果。

S330：采集对应于所述换流站的试验数据；所述试验数据用于反映出现所述正负极线短路故障后是否实现故障穿越。

所述试验数据可以是交流母线、正负极母线上的电压、电流值，以及第一换流器、第二换流器的有功功率值等。在所述故障控制策略有效的情况下，第一换流器、第二换流器可以有效实现故障穿越，即在故障发生时并未闭锁从系统中推出，而是可以持续运行直至故障结束为止。通过所采集的数据进行分析，即可确定在故障发生后，系统是否实现了故障穿越；相应的，在故障控制策略无效，系统没有实现故障穿越的情况下，也可以从所采集到的数据中直接地得出。

在模拟短路故障之前，还可以在线路中设置相应的数据采集模块。所述数据采集模块基于实际应用中试验数据的特点进行设置，从而用于采集相应的试验数据，以确定故障控制策略是否能够实现故障穿越，进而实现对于故障控制策略的效果的检验。

S340：基于所述试验数据对所述故障控制策略进行验证。

在获取到所述试验数据之后，可以通过对所述试验数据进行分析以判断系统中是否实现了故障穿越。在系统实现了故障穿越的情况下，表明所述故障控制策略有效，能够应用于实际情况中并在出现短路故障时实现故障穿越；若基于试验数据，系统中的换流器闭锁或系统本身的电流或电压等数据已经超出了安全限定范围，表示所述故障控制策略在出现短路故障时无法有效对系统的性能及安全进行保障，所述故障控制策略缺乏一定的有效性，还无法直接应用于实际情况中。因此，基于所述故障模拟过程中是否出现了故障穿越即可对所述故障控制策略的有效性进行验证。

上述故障控制策略试验方法通过模拟直流传输系统，并在之间的正负极母线上设置故障模拟开关，以使得在开关闭合时构成正负极间短路故障。在所述线路故障系统上设置有相应的线路故障控制策略的情况下，通过采集线路参数以确定能够基于所述线路故障控制策略能否实现故障穿越，从而对所述线路故障控制策略进行试验和验证。上述方法通过构建能够短路故障穿越试验的装置，从而对相应的线路故障控制策略进行验证，提高了线路故障控制策略的应用能力，确保了直流输电系统的稳定运行。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种故障控制策略试验系统，其特征在于，包括至少两个换流站；所述换流站之间连接有正负极母线；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关；所述正负极母线上还设置有限流电抗器；所述限流电抗器用于限制正负极线短路故障时流经所述正负极母线的电流的大小和/或抑制正负极线短路故障时的电流上升速率；

所述换流站分别与交流母线连接；所述交流母线用于向换流站传输电流；所述交流母线上设置有限流电阻和旁路开关；所述限流电阻用于限制正负极线短路故障时由交流母线所输入的电流大小；所述旁路开关用于在闭合状态下使所述限流电阻短路以使交流母线所输入的电流大小不被限制；

所述故障模拟开关用于在闭合状态下使得所述直流极间连接回路连通，以模拟换流站之间的正负极线短路故障；所述直流极间连接回路上还设置有焊锡丝；所述焊锡丝在出现所述正负极线短路故障后熔断以解除所述正负极线短路故障；所述焊锡丝的参数用于控制所述正负极线短路故障的持续时间；

至少一个所述换流站上应用有故障控制策略；所述故障控制策略用于被检验在出现所述正负极线短路故障时是否实现故障穿越。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流站包括换相换流器、电压源换流器中的至少一种。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流站分别通过断路器与交流母线连接。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流站与交流母线之间连接有变压器。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述正负极母线上分别设置有分别对应于各个换流站的直流母线开关；所述直流母线开关用于在换流站闭锁后断开以使换流站退出系统。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流站连接有数据采集装置；所述数据采集装置用于采集短路故障后换流站的试验数据。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述正负极母线上设置有至少一个站间线路模拟模块；所述站间线路模拟模块包括至少一个电阻和/或电感和/或电容；所述站间线路模拟模块用于模拟实际应用中换流站之间的线路等效参数。

8.一种基于权利要求1中的故障控制策略试验系统所实现的故障控制策略试验方法，其特征在于，包括：

基于故障控制策略设置至少两个换流器；所述换流器之间连接有正负极母线；所述故障控制策略用于在换流站之间出现正负极线短路故障时实现故障穿越；所述正负极母线之间的直流极间连接回路上设置有故障模拟开关；所述正负极母线上还设置有限流电抗器；所述限流电抗器用于限制正负极线短路故障时流经所述正负极母线的电流的大小和/或抑制正负极线短路故障时的电流上升速率；所述换流站分别与交流母线连接；所述交流母线用于向换流站传输电流；所述交流母线上设置有限流电阻和旁路开关；所述限流电阻用于限制正负极线短路故障时由交流母线所输入的电流大小；所述旁路开关用于在闭合状态下使所述限流电阻短路以使交流母线所输入的电流大小不被限制；

闭合所述故障模拟开关；所述故障模拟开关在闭合状态下模拟所述正负极线短路故障；所述直流极间连接回路上还设置有焊锡丝；所述焊锡丝在出现所述正负极线短路故障后熔断以解除所述正负极线短路故障；所述焊锡丝的参数用于控制所述正负极线短路故障的持续时间；

采集对应于所述换流站的试验数据；所述试验数据用于反映出现所述正负极线短路故障后是否实现故障穿越；

基于所述试验数据对所述故障控制策略进行验证。

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