柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置与流程

本申请涉及电力系统柔性直流输电管理，特别是涉及一种柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置。

背景技术：

1、基于当前的柔性直流脉冲分配方案，阀控系统的脉冲板与换流阀中功率模块通过直连光纤交互信息，由于功率模块规模庞大，需采用大量的长距离通信光纤，成本较高且运维不便。可利用组网样机作为中间通信环节，进行脉冲板和功率模块的通信。

2、但组网样机的设计是否能满足要求，需要进行测试。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够验证组网样机的正确性及可控性的柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置。

2、第一方面，提供了一种柔性直流换流阀组网样机测试系统，组网样机包括控制单元和多个组网子模块，控制单元与各组网子模块连接；控制单元的第一端用于与阀控系统连接，控制单元的多个第二端与多个组网子模块连接，控制单元的第三端用于与柔性直流换流阀通信连接，测试系统包括：

3、仿真器，用于搭建柔性直流换流阀，柔性直流换流阀包括多路mmc，柔性直流换流阀中的目标mmc与控制单元的第三端通信连接，目标mmc为多路mmc中的任意一路；

4、仿真器接口板；

5、阀控系统，阀控系统的其中一个第一端与控制单元的第一端连接，阀控系统的多个剩余第一端通过仿真器接口板与柔性直流换流阀中除目标mmc之外的其余mmc一一对应通信；

6、极控系统，极控系统分别与阀控系统的第二端和仿真器通信连接，以搭建柔性直流换流阀测试环境；

7、在阀控系统经多个第一端输出多路投切指令信息的情况下，仿真器获取柔性直流换流阀的系统级运行参数，以确定组网样机投入下柔性直流换流阀是否正常运行。

8、在其中一个实施例中，柔性直流换流阀组网样机测试系统还包括：

9、示波器，示波器的第一测试端与第一测试点连接，示波器的第二测试端与第二测试点连接，示波器用于展示第一测试点的波形和第二测试点的波形，第一测试点的波形和第二测试点的波形用于表征组网样机的上行时延和下行时延；

10、其中，第一测试点为阀控系统与待测组网样机的第一端，第二测试点为目标mmc的通信连接端。

11、在其中一个实施例中，在组网样机中的冗余组网子模块置为故障状态的冗余丢失测试工况下，仿真器获取冗余丢失测试工况下的系统级运行参数，以确定组网样机的冗余丢失测试性能。

12、在其中一个实施例中，仿真器为rtds测试平台，仿真器接口板为rtds接口板。

13、第二方面，提供了一种柔性直流换流阀组网样机测试方法，应用于上述柔性直流换流阀组网样机测试系统，该方法包括：

14、获取柔性直流换流阀的系统级运行参数；

15、根据系统级运行参数，确定组网样机投入下柔性直流换流阀是否正常运行；

16、若正常运行，则判断组网样机通信功能正常。

17、在其中一个实施例中，柔性直流换流阀组网样机测试方法还包括：

18、在线将组网样机中的冗余组网子模块置为故障状态，以进入冗余丢失测试工况；

19、获取冗余丢失测试工况下的系统级运行参数；

20、若根据冗余丢失测试工况下的系统级运行参数确定柔性直流换流阀正常运行，则确定组网样机的冗余丢失性能正常。

21、在其中一个实施例中，在柔性直流换流阀组网样机测试系统包括示波器的情况下，柔性直流换流阀组网样机测试方法还包括：

22、获取示波器采集的第一测试点的波形和第二测试点的波形；

23、根据第一测试点的波形和第二测试点的波形，确定组网样机的上行延时和下行延时。

24、第三方面，提供了一种柔性直流换流阀组网样机测试装置，应用于上述柔性直流换流阀组网样机测试系统，该装置包括：

25、运行参数获取模块，用于获取柔性直流换流阀的系统级运行参数；

26、系统运行判断模块，用于根据系统级运行参数，确定组网样机投入下柔性直流换流阀是否正常运行；

27、通信功能判断模块，用于在柔性直流换流阀正常运行的情况下，判断组网样机通信功能正常。

28、第四方面，提供了一种柔性直流输电系统，包括：

29、阀控系统；

30、柔性直流换流阀；

31、极控系统；

32、组网样机，组网样机包括控制单元和多个组网子模块，控制单元与各组网子模块连接；

33、控制单元的第一端与阀控系统的其中一个第一端连接，控制单元的多个第二端与多个组网子模块连接，控制单元的第三端与柔性直流换流阀的其中一路mmc通信连接。

34、在其中一个实施例中，组网样机被配置有与控制单元的第一端连接的第一通信端，以及与控制单元的第三端连接的第二通信端；

35、阀控系统的其中一个第一端连接，组网样机的第二通信端与柔性直流换流阀的其中一路mmc通信连接。

36、本申请实施例提供的柔性直流输电系统，可以在不突破现有柔性直流输电系统的通信架构基础上，无需增加脉冲分配光纤数量，解决脉冲分配链路的非冗余问题，通过mmc中功率模块间就地组网实现光纤集约化，通过控制单元的第一端和第三端与外部进行通信，大大降低长距离光纤的配置需求，在降低设备成本的同时，实现脉冲板与功率模块冗余通信，提升脉冲分配链路可靠性。

37、上述柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置，利用rtds等仿真器搭建柔性直流换流阀模型，基于仿真器接口板与外部电路进行通信，配合阀控系统和极控系统，搭建柔性直流换流阀在柔性直流输电系统中的工作环境，在此基础上，将柔性直流换流阀模型中的其中一路mmc经仿真器接口板与组网样机串联后连接到阀控系统，阀控系统下发的投切指令信息经组网样机后下发至与组网样机通信的那路mmc，以控制该路mmc中晶体管的通断状态，同时，该路mmc中晶体管的通断状态和电压等参数也可以经仿真器接口板上传至组网样机，经组网样机中的组网子模块汇总后上传至阀控系统，阀控系统基于这些汇总后的参数调节输出的投切指令信息，以实现闭环控制，所以，若组网样机通信功能正常的情况下，仿真器监控的系统级运行参数应当为正常运行情况下的参数，可基于该特点判断组网样机的基本通信功能是否正常。即本申请实施例提供的柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置，可开展组网样机通信在线检测及故障自适应研究，进一步提高阀控系统与组网子模块通信的可靠性。

技术特征：

1.一种柔性直流换流阀组网样机测试系统，其特征在于，所述组网样机包括控制单元和多个组网子模块，所述控制单元与各所述组网子模块连接；所述控制单元的第一端用于与阀控系统连接，所述控制单元的多个第二端与所述多个组网子模块连接，所述控制单元的第三端用于与柔性直流换流阀通信连接，所述测试系统包括：

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，在所述组网样机中的冗余组网子模块置为故障状态的冗余丢失测试工况下，所述仿真器获取冗余丢失测试工况下的系统级运行参数，以确定所述组网样机的冗余丢失测试性能。

4.根据权利要求1-3任一项所述的测试系统，其特征在于，所述仿真器为rtds测试平台，所述仿真器接口板为rtds接口板。

5.一种柔性直流换流阀组网样机测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的柔性直流换流阀组网样机测试系统，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述柔性直流换流阀组网样机测试系统包括示波器的情况下，所述方法还包括：

8.一种柔性直流换流阀组网样机测试装置，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的柔性直流换流阀组网样机测试系统，所述装置包括：

9.一种柔性直流输电系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述组网样机被配置有与所述控制单元的第一端连接的第一通信端，以及与所述控制单元的第三端连接的第二通信端；

技术总结本申请涉及一种柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法、装置，通过组网样机中控制单元的第一端和第三端与外部进行通信，大大降低长距离光纤的配置需求，配合柔性直流换流阀组网样机测试系统、方法，利用仿真器和仿真接口板，将组网样机串接在一路MMC中，基于阀控系统和极控系统的测试环境搭建，可开展组网样机通信在线检测及故障自适应研究，进一步提高阀控系统与组网子模块通信的可靠性。技术研发人员：国建宝,刘航,冯雷,黄炟超,彭茂兰,廖芳群,张沛然,洪权炜,邹延生,龚泽,陈礼昕,李章允受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院技术研发日：技术公布日：2024/8/1