CN115877101A - 故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统，属于换流变阀组的差动保护测试技术领域。所述测试方法包括通过人机交互进行参数配置；获取直流保护装置正常运行时的状态数据；本发明提供的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法通过获取直流保护装置正常运行时的数据，以及多种故障形式下的故障数据，并对该些数据进行离散化，最后将交流侧离散数据和直流侧离散数据同步发给直流保护装置依次进行差动保护的特性测试，进而能够对阀组的差动保护特性进行测试，以保障直流保护装置能够更加可靠地运行，同时也提高了保护系统的安全性。

Description

故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统

技术领域

本发明涉及换流变阀组的差动保护测试技术领域，具体地涉及一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统。

背景技术

目前，二次保护系统尚缺乏有效的现场性能检测手段和试验设备，在投运前、运行中都无法进行有效的现场检测和试验，从而无法判别直流互感器以及保护设备实际性能和运行工况。直流保护测试多为设备厂家供货前进行RTDS系统数字仿真实验或者是在经研院进行PSCAD系统数字仿真试验，检测保护系统的各项性能。因为直流输电控制保护设备间耦合关系复杂，因此设备出现故障时无法及时有效的进行故障定位，当现场保护软件升级或装置板卡更换后，也需要一种可靠的方法验证并测试换流变阀故障时软件逻辑和输入输出信号的正确性。现有的直流保护现场测试只能通过简单的加量试验来进行测试，而针对一些特殊需求的直流保护，尤其是需要交直流同时施加故障量的保护如阀短路保护，目前还没有任何手段来实现现场测试，只能依靠实验室的动态模拟试验来进行测试。

阀短路保护是用来检测阀短路故障和换流变阀侧相间故障，避免发生短路时换流阀遭受过应力。通过测量换流变阀侧Y绕组和D绕组的电流，阀高低压侧出口电流，取阀侧电流最大值与直流电流最大值进行比较，在正常运行工况下，差动电流很小。如果交流侧电流明显高于直流电流，则表明发生了故障，保护立即动作。

目前，阀短路保护同时采集交流侧常规互感器的模拟量输出电流值与直流侧电子式互感器的数字量输出电流来完成差动计算。由于直流侧的电流没有相位的概念，所以采用的是最大值来进行差流判断，正常情况下非同步对阀短路保护的影响可以忽略不计，但在故障情况下，交流侧三相电流不再对称，此时的交流侧三相电流的最大值与直流电流最大值之间就产生的差异，在同步情况下阀短路保护会立即动作。在非同步情况下不会影响阀短路的动作正确性，但可能会影响到阀短路保护的动作速度。因此采用简单稳态加量的测试方法不能完整反应阀组差动保护的特性与能力以及存在的应对风险，进而降低了保护装置以及保护系统运行的可靠性和安全性。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案具有降低了保护装置以及保护系统运行的可靠性和安全性的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统，该故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法及系统具有保障保护装置以及保护系统运行的可靠性和安全性的功能。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法，包括：

通过人机交互进行参数配置；

获取直流保护装置正常运行时的状态数据；

设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据；

对所述故障数据进行离散化处理，以获取交流侧离散数据以及直流侧离散数据；

驱动所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据同步发送；

根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试。

可选地，所述参数配置包括系统参数和故障参数，所述系统参数包括直流额定电压、平波电抗器电感、系统等效阻抗；所述故障参数包括故障回路电阻、故障回路电感、故障时刻、换流阀闭锁跌落时间、区外故障调节系数。

可选地，获取直流保护装置正常运行时的状态数据包括：

设置直流保护装置为带负载运行的状态；

根据公式(1)获取所述直流保护装置带负载运行时的三相交流电流，i_a(t)＝I_m*sin(2πft+φ)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (1)

其中，i_a(t)为所述三相交流电流，I_m为一次负载电流峰值，f为频率，t为时刻，φ为相位；

根据公式(2)获取所述直流保护装置带负载运行时的直流侧电流，

i_d(t)＝I_m， (2)

其中，i_d(t)为所述直流侧电流。

可选地，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据包括：

设置换流阀的直流线路故障；

根据公式(3)获取直流线路故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)， (3)

其中，τ为一阶阶跃响应时间常数，I_g为故障电流峰值；

根据公式(4)获取直流线路故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)*sin(2πft+φ+α)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (4)

其中，α为故障时刻的A相电流实时相位。

可选地，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据还包括：

设置换流阀闭锁故障；

根据公式(5)获取换流阀闭锁故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_g′(1-t/T)，0＜t＜T， (5)

其中，I_g′为闭锁时刻的直流电流，T为配置值；

根据公式(6)获取换流阀闭锁故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_g′(1-t/T))*sin(2πft+φ+β)；φ＝0，-2/3π，2/3π，0<t＜T， (6)

其中，β为所述换流阀闭锁时刻的A相电流实时相位。

可选地，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据还包括：

设置换流阀的区内故障；

根据公式(4)获取换流阀的区内故障时三相交流电流；

获取换流阀的区内故障时直流侧电流为零。

可选地，驱动所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据同步发送包括：

先将所述交流侧离散数据进行发送；

等待预设延时时间后，发送所述直流侧离散数据。

可选地，根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试包括：

将所述直流保护装置带负载运行时的离散数据发送至所述测试主机；

将换流阀的直流线路故障时的离散数据发送至所述测试主机；

获取所述直流保护装置的闭锁命令；

判断控制系统是否获取到所述直流保护装置的闭锁命令；

在判断控制系统获取到所述直流保护装置的闭锁命令的情况下，将换流阀闭锁故障时的离散数据发送至所述测试主机；

测试不同直流电子式互感器延时下所述直流保护装置的动作特性；

调整所述直流电子式互感器的数字量的输出系数，以使得不同直流电子式互感器的输出波形一致；

获取阀组差动保护区外故障的灵敏度。

可选地，根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试还包括：

将区内故障的离散数据发送至所述测试主机；

根据所述直流保护装置的闭锁以及跳闸命令，获取所述阀组差动的动作时间；

调节所述系统参数和所述故障参数；

测试所述阀组差动保护的区内故障的灵敏度。

另一方面，本发明还提供一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试系统，其特征在于，包括：

上位机，用于进行人机交互和测试数据的生成；

下位机，与所述上位机通信连接，用于将所述测试数据离散化并按照交直流的输出特性进行时间控制完成非相位的同步输出；

控制器，用于执行如上任一所述的差动保护测试方法。

通过上述技术方案，本发明提供的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法通过获取直流保护装置正常运行时的数据，以及多种故障形式下的故障数据，并对该些数据进行离散化，最后将交流侧离散数据和直流侧离散数据同步发给直流保护装置依次进行差动保护的特性测试，进而能够对阀组的差动保护特性进行测试，以保障直流保护装置能够更加可靠地运行，同时也提高了保护系统的安全性。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法的流程图；

图2是根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法中获取直流保护正常运行时的状态数据的流程图；

图3是根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法中获取故障数据的流程图；

图4是根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法中故障模拟的流程图；

图5根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是根据本发明的一个实施方式的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法的流程图。在图1中，该差动保护测试方法可以包括：

在步骤S10中，通过人机交互进行参数配置。其中，参数配置为与上位机进行人机交互，采用友好界面设计C语言编程，参数配置包括系统参数和故障参数，以系统参数与故障参数作为配置参数，减轻现场测试人员的工作量，无需进行系统计算与分析即可进行试验工作。

在步骤S11中，获取直流保护装置正常运行时的状态数据。其中，为了在故障模拟测试之初，先保障直流保护装置的正常运行，即为了建立测试钱的工作环境，则需要生成直流保护装置正常运行时的状态数据，也即稳态数据。

在步骤S12中，设置多种故障形式，以获取多种故障形式对应的故障数据。其中，为了测试换流阀差动保护的动作特性，需要设置多种故障形式，并获取在该多种故障形式下的故障数据，以便于后续能够准确模拟故障。

在步骤S13中，对故障数据进行离散化处理，以获取交流侧离散数据以及直流侧离散数据。其中，上位机将故障数据传输至测试主机(下位机)，由测试主机将故障数据进行离散化处理，以生成交流侧离散数据和直流侧离散数据。具体地，交流侧离散数据包括正常运行离散数据以及故障离散数据，直流侧离散数据包括正常运行离散数据以及故障离散数据。

在步骤S14中，驱动交流侧离散数据和直流侧离散数据同步发送。其中，交流侧离散数据由FPGA芯片控制按照D/A芯片的采样速率实时送至D/A芯片，直流侧离散数据按照直流电子式互感器的采样速率与采样协议进行仿真与编码。具体地，离散化后形成一个完整的采样值序列，对状态切换进行实时反馈解算，使得测试数据无断点，方便后续按照直流电子式互感器输出时是一个连续波形，不需要报文发送时进行二次插值。

在步骤S15中，根据交流侧离散数据和直流侧离散数据进行故障模拟测试。其中，将交流侧离散数据和直流侧离散数据发送给测试主机，即可实现对阀组的差动保护的测试。

在步骤S10至步骤S15中，先通过上位机进行人机交互，并进行参数配置。在配置完成后，获取直流保护装置正常运行时的数据以及多种故障形式下的故障数据。再对该些数据进行离散化处理，并同步发送至测试主机，以实现对直流保护装置中换流变阀组的差动保护的测试。

传统的阀短路保护的差动计算，一般采用稳态加量的测试方法，但是该种测试方法不能完整反应阀组差动保护的特性与能力以及存在的应对风险，进而降低了保护装置以及保护系统运行的可靠性和安全性。此外，相关测试技术还可以包括数模一体化继电保护测试仪、RTDS或PSCAD动态模拟测试以及特高压直流保护的静态测试。具体地，数模一体化继电保护测试仪都是施加交流信号来进行数模一体化继电保护装置测试的，由于交流信号是具有相位信息的，所以在采样点时间内一般都是采用相位调整的方法来实现数字于模拟量的同步，但直流电子式互感器输出的信号是不包含相位信息的，所以无法通过调整相位的方式来实现数模同步。RTDS或PSCAD动态模拟测试需要配合大量的附属设备占地面积非常庞大，所以只能在实验室进行测试，且必须搭建控制系统与直流保护系统的一体化测试，无法对直流保护装置进行单独测试。整个测试成本非常高昂不可能在现场进行开展。特高压直流保护的静态测试一般也是对直流保护装置施加静态测试量让直流保护动作来测试整组特性以及逻辑关系，不能实现故障过程以及数字量与模拟量之间的延时对直流保护的影响。也不能对阀组差动保护的动作特性进行测试。在本发明的该实施方式中，采用同步将交流侧离散数据和直流侧离散数据发送给直流保护装置的方法，能够有效地对阀组的差动保护特性进行测试，且测量准度高，保障了直流保护装置能够更加可靠地运行，同时也提高了保护系统的安全性。

在本发明的该实施方式中，对于系统参数的具体内容包括直流额定电压、平波电抗器电感、系统等效阻抗。

在本发明的该实施方式中，对于故障参数的具体内容包括故障回路电阻、故障回路电感、故障时刻、换流阀闭锁跌落时间、区外故障调节系数。

在本发明的该实施方式中，为了获取直流保护正常运行时的状态数据，还需要让特高压直流保护处于带负载运行状态，具体地步骤可以如图2所示。具体地，在图2中，该差动保护测试方法可以包括；

在步骤S20中，设置直流保护装置为带负载运行的状态。其中，为了让特高压直流保护处于带负载运行状态，需要调节相应的参数配置参数来实现。具体地，在需要对测试主机进行测试时，选取阀侧D侧交流电流作为测试点，向测试点施加三相交流电流，同时向换流器高低端施加直流电流。

在步骤S21中，根据公式(1)获取直流保护装置带负载运行时的三相交流电流，

i_a(t)＝I_m*sin(2πft+φ)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (1)

其中，i_a(t)为三相交流电流，I_m为一次负载电流峰值，f为频率，t为时刻，φ为相位。

在步骤S22中，根据公式(2)获取直流保护装置带负载运行时的直流侧电流，

i_d(t)＝I_m， (2)

其中，i_d(t)为直流侧电流。

在步骤S20至步骤S22中，先让特高压直流保护处于带负载运行状态，获取此时的三相交流电流以及直流侧电流，并将该三相交流电流以及直流侧电流作为直流保护装置正常运行时的状态数据。同时生成控制系统正常运行时的状态数据以解锁直流保护，让直流保护装置处于工作状态。

在本发明的该实施方式中，为了获取多种故障形式下的交流侧故障数据和直流侧故障数据，还需要对设计多种故障并获取相应的故障数据，具体地步骤可以如图3所示。具体地，在图3中，该差动保护测试方法可以包括：

在步骤S30中，设置换流阀的直流线路故障。其中，通过调节参数配置，以设计直流线路故障后直流保护闭锁换流阀后再重启直流系统来验证换流阀区外故障时阀差动保护的特性根据故障发生时刻生成故障数据。

在步骤S31中，根据公式(3)获取直流线路故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)， (3)

其中，τ为一阶阶跃响应时间常数，且τ＝L/R，L为故障回路电感，R为故障回路的电阻，I_g为故障电流峰值。具体地，直流侧电流呈现一阶阶跃响应特性。

在步骤S32中，根据公式(4)获取直流线路故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)*sin(2πft+φ+α)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (4)

其中，α为故障时刻的A相电流实时相位。具体地，此时换流阀依旧在正常工作，负载电流在快速上升，交流侧此时为三相调制特性，电流上升与直流阶跃响应的时间常数一致。

在步骤S33中，设置换流阀闭锁故障。其中，可通过进行参数配置设置换流阀闭锁故障。

在步骤S34中，根据公式(5)获取换流阀闭锁故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_g′(1-t/T)，0＜t＜T， (5)

其中，I_g′为闭锁时刻的直流电流，T为配置值。具体地，故障发生后换流阀过流保护会动作闭锁换流阀(先调整即停止输出触发脉)，阀闭锁后直流电流呈现震荡衰减特性由于换流阀的特性较难具有一致性，换流阀在放电过程可以简化为一个线性模型。

在步骤S35中，根据公式(6)获取换流阀闭锁故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_g′(1-t/T))*sin(2πft+φ+β)；φ＝0，-2/3π，2/3π，0<t＜T， (6)

其中，β为换流阀闭锁时刻的A相电流实时相位。具体地，交流侧电流也进入调制模式，按照直流调制时间进行调制。

在步骤S36中，设置换流阀的区内故障。其中，可通过进行参数配置设置换流阀的区内故障。

在步骤S37中，根据公式(4)获取换流阀的区内故障时三相交流电流。

在步骤S38中，获取换流阀的区内故障时直流侧电流为零。其中，直流侧输出电流呈现阶跃响应快速降为0。

在步骤S30至步骤S38中，依次设置换流阀区外故障和区内故障，具体地，区外故障包括直流线路故障以及换流阀闭锁故障。再分别计算出换流阀区外故障和区内故障时对应的交流侧电流和直流侧的电流，即分别为交流侧故障数据和直流侧故障数据。将该交流侧故障数据和直流侧故障数据输入至测试主机中，即可实现对该些故障的模拟。

在本发明的该实施方式中，对于交流侧离散数据和直流侧离散数据的同步发送，可以先将交流侧离散数据发送完成，等待预设延迟时间后，再发送直流侧离散数据。具体地，交流侧为模拟量输出基本无延时，直流侧为电子式互感器数字量输出所以存在一个固有输出延时，为了实现交直流的数字量与模拟量同步(即直流侧和交流侧的离散数据)，由于直流侧电流没有相位无法采用相位插值的方式来实现数模同步，所以只能依靠FPGA采用等待延时的方式实现绝对延时同步，FPGA采用50M晶振周期，20ns一个时钟周期，将交流侧和直流侧的离散数据各自独立发送，交流侧模拟量发送计为0时刻实时发送给D/A芯片再由功率放大器输出模拟量电流值，直流侧每个数字量通道都有独立的延时时间t_yn，以FPGA的时钟周期为一个等待周期，每个端口的发送等待次数为N＝t_yn/20的时钟周期后再仿真直流电子式互感器的软硬件端口发送报文。具体地，采用绝对延时同步发送的方式解决多直流电子式互感器仿真同步发送的延时问题，以及传统数模一体化发送依赖相位调节来实现而直流电流是不包含相位信息的问题。

在本发明的该实施方式中，为了能够实现对阀组差动保护的特性进行测试，还需要将以上的交流侧离散数据以及直流侧离散数据依次输入至测试主机中，具体地步骤可以如图4所示。具体地，在图4中，该差动保护测试方法可以包括：

在步骤S40中，将直流保护装置带负载运行时的离散数据发送至测试主机。其中，发送正常运行的离散数据，即为确保测试主机仿真的直流保护装置初始化为正常工作的状态。

在步骤S41中，将换流阀的直流线路故障时的离散数据发送至测试主机。其中，测试时先进行区外故障测试，先将直流线路故障对应的离散数据发送至测试主机进行测试。

在步骤S42中，获取直流保护装置的闭锁命令。

在步骤S43中，判断控制系统是否获取到直流保护装置的闭锁命令。

在步骤S44中，在判断控制系统获取到直流保护装置的闭锁命令的情况下，将换流阀闭锁故障时的离散数据发送至测试主机。其中，若控制系统获取到直流保护装置的闭锁命令，则说明直流保护装置动作，需要切换到对闭锁故障的运行状态，即将换流阀闭锁故障时的离散数据发送至测试主机。具体地，采用闭环的方式，通过接收直流保护装置阀过流的闭锁命令来仿真阀闭锁过程的交直流电流的变化，完成换流变阀组差动保护的随机闭锁时刻的真实故障场景模拟测试。

在步骤S45中，测试不同直流电子式互感器延时下直流保护装置的动作特性。其中，仿真多电子式互感器的采样速率、输出协议以及输出延时进行仿真输出，能够测试出不同厂家直流电子式互感器在阀组差动保护中的适应性问题。

在步骤S46中，调整直流电子式互感器的数字量的输出系数，以使得不同直流电子式互感器的输出波形一致。其中，通过调节数字量输出系数，在不改变波形特征的情况下完成换流变阀组差动保护的差流调节实现故障态下阀组差动的动作灵敏度测试。

在步骤S47中，获取阀组差动保护区外故障的灵敏度。

在步骤S48中，将区内故障的离散数据发送至测试主机。其中，在对区外故障测试完成后，再对区内故障进行测试。

在步骤S49中，根据直流保护装置的闭锁以及跳闸命令，获取阀组差动的动作时间。

在步骤S50中，调节系统参数和故障参数。

在步骤S51中，测试阀组差动保护的区内故障的灵敏度。

在步骤S40至步骤S51中，依次对测试主机输入区外故障模拟和区内故障模拟，能够获取阀组在区外故障后和区内故障的灵敏度，该灵敏度反应了阀组差动保护的动作特性，即可根据该动作特性得出保护装置的差动保护的特性和能力，进而能够提高保护装置和保护系统的可靠性和安全性。

另一方面，本发明还提供一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试系统(测试仪)，如图5所示。具体地，在图5中，该系统可以包括上位机、下位机控制器。

上位机，用于进行人机交互和测试数据的生成，控制器用于执行如上任一的差动保护测试方法。下位机与上位机通信连接，用于将测试数据离散化并按照交直流的输出特性进行时间控制完成非相位的同步输出，同时仿真控制系统与保护装置通信，并提供特高压直流阀保护动作所需要的控制数据，再接收来自特高压直流阀保护的动作信息来改变故障电流的输出。

通过上述技术方案，本发明提供的故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法通过获取直流保护装置正常运行时的数据，以及多种故障形式下的故障数据，并对该些数据进行离散化，最后将交流侧离散数据和直流侧离散数据同步发给测试主机依次进行差动保护的特性测试，进而能够对阀组的差动保护特性进行测试，以保障直流保护装置能够更加可靠地运行，同时也提高了保护系统的安全性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上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 (10)

1.一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试方法，其特征在于，包括：

通过人机交互进行参数配置；

获取直流保护装置正常运行时的状态数据；

设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据；

对所述故障数据进行离散化处理，以获取交流侧离散数据以及直流侧离散数据；

驱动所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据同步发送；

根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试。

2.根据权利要求1所述的差动保护测试方法，其特征在于，所述参数配置包括系统参数和故障参数，所述系统参数包括直流额定电压、平波电抗器电感、系统等效阻抗；所述故障参数包括故障回路电阻、故障回路电感、故障时刻、换流阀闭锁跌落时间、区外故障调节系数。

3.根据权利要求2所述的差动保护测试方法，其特征在于，获取直流保护装置正常运行时的状态数据包括：

设置直流保护装置为带负载运行的状态；

根据公式(1)获取所述直流保护装置带负载运行时的三相交流电流，

i_a(t)＝I_m*sin(2πft+φ)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (1)

其中，i_a(t)为所述三相交流电流，I_m为一次负载电流峰值，f为频率，t为时刻，φ为相位；

根据公式(2)获取所述直流保护装置带负载运行时的直流侧电流，

i_d(t)＝I_m， (2)

其中，i_d(t)为所述直流侧电流。

4.根据权利要求3所述的差动保护测试方法，其特征在于，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据包括：

设置换流阀的直流线路故障；

根据公式(3)获取直流线路故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)， (3)

其中，τ为一阶阶跃响应时间常数，I_g为故障电流峰值；

根据公式(4)获取直流线路故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_m+(I_g-I_m)(1-e^t/τ)*sin(2πft+φ+α)，φ＝0，-2/3π，2/3π， (4)

其中，α为故障时刻的A相电流实时相位。

5.根据权利要求4所述的差动保护测试方法，其特征在于，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据还包括：

设置换流阀闭锁故障；

根据公式(5)获取换流阀闭锁故障时直流侧电流，

i_d(t)＝I_g′(1-t/T)，0＜t＜T， (5)

其中，I_g′为闭锁时刻的直流电流，T为配置值；

根据公式(6)获取换流阀闭锁故障时三相交流电流，

i_a(t)＝I_g′(1-t/T))*sin(2πft+φ+β)；φ＝0，-2/3π，2/3π，0＜t＜T， (6)

其中，β为所述换流阀闭锁时刻的A相电流实时相位。

6.根据权利要求5所述的差动保护测试方法，其特征在于，设置多种故障形式，以获取多种所述故障形式对应的故障数据还包括：

设置换流阀的区内故障；

根据公式(4)获取换流阀的区内故障时三相交流电流；

获取换流阀的区内故障时直流侧电流为零。

7.根据权利要求1所述的差动保护测试方法，其特征在于，驱动所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据同步发送包括：

先将所述交流侧离散数据进行发送；

等待预设延时时间后，发送所述直流侧离散数据。

8.根据权利要求6所述的差动保护测试方法，其特征在于，根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试包括：

将所述直流保护装置带负载运行时的离散数据发送至所述测试主机；

将换流阀的直流线路故障时的离散数据发送至所述测试主机；

获取所述直流保护装置的闭锁命令；

判断控制系统是否获取到所述直流保护装置的闭锁命令；

在判断控制系统获取到所述直流保护装置的闭锁命令的情况下，将换流阀闭锁故障时的离散数据发送至所述测试主机；

测试不同直流电子式互感器延时下所述直流保护装置的动作特性；

调整所述直流电子式互感器的数字量的输出系数，以使得不同直流电子式互感器的输出波形一致；

获取阀组差动保护区外故障的灵敏度。

9.根据权利要求8所述的差动保护测试方法，其特征在于，根据所述交流侧离散数据和所述直流侧离散数据进行故障模拟测试还包括：

将区内故障的离散数据发送至所述测试主机；

根据所述直流保护装置的闭锁以及跳闸命令，获取所述阀组差动的动作时间；

调节所述系统参数和所述故障参数；

测试所述阀组差动保护的区内故障的灵敏度。

10.一种故障过程模拟的换流变阀组的差动保护测试系统，其特征在于，包括：

上位机，用于进行人机交互和测试数据的生成；

下位机，与所述上位机通信连接，用于将所述测试数据离散化并按照交直流的输出特性进行时间控制完成非相位的同步输出；

控制器，用于执行如权利要求1至9任一所述的差动保护测试方法。

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