(特)高壓直流輸電控制保護仿真試驗規范目 次前 言 I范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1基本要求 2試驗系統 2試驗項目及要求 3試驗質量控制措施 4附錄A（規范性） 錯誤!未定義書簽。IPAGEPAGE1PAGEPAGE2(特)高壓直流輸電控制保護仿真試驗規范范圍本文件規定了（特）高壓直流輸電工程（含柔性直流，下同）控制保護系統及設備仿真試驗的基本要求、試驗系統、試驗項目及要求、試驗質量控制措施等。本文件適用于新建或改（擴）建直流工程的控制保護仿真試驗，已投運直流工程控制保護系統功能升級后的仿真試驗參照執行。規范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GT/T156-2017 標準電壓GB/T13498-2017 高壓直流輸電術語GB/T22390-2008 高壓直流輸電系統控制與保護設備GB/T26864-2011 電力系統繼電保護產品動模試驗GB/T35745-2017 柔性直流輸電控制與保護設備技術要求GB/T35703-2017 柔性直流輸電系統成套設計規范GB/T20994-2007 高壓直流輸電系統用并聯電容器及交流濾波電容器GB/T37010-2018 柔性直流輸電換流閥技術規范GB/T34118-2017 高壓直流系統用電壓源換流器術語DL/T1193-2012 柔性輸電術語DL/T5234-2010 ±800kV及以下直流輸電工程啟動及竣工驗收規程DL/T1130-2009 高壓直流輸電工程系統試驗規程DL/T5426 ±800kV高壓直流輸電系統成套設計規程T/CSEE/Z0130-2019 高壓直流輸電系統研究用的實時仿真建模方法導則T/CSEE/Z0130-2019 高壓直流輸電系統研究用實時仿真建模導則IEC60633：2015 高壓直流輸電（HVDC）系統術語IEC619751.1-2016 高壓直流(HVDC)裝置.系統測試標準（Systemtestsforhigh-voltagedirectcurrent(HVDCinstallations）術語和定義GBT13498-2007界定的以及下列的術語和定義適用于本文件。3.1實時仿真器（Real-timesimulator）（FPGA）板卡等，具備多處理器、多核等多個計算單元聯合并行計算能力；軟件功能包括數字仿真模型求解、實時仿真過程控制、與實際物理裝置數據交互過程控制等。3.2實時仿真平臺（Real-timeSimulationPlatform）包括實時仿真器、接口附屬裝置及特定電力系統軟件模型的一套軟硬件裝置，其仿真動態過程與實際系統動態過程的時間進程相同。3.3仿真試驗（SimulationTest）以實時仿真平臺為工具，對控制保護系統進行功能和性能測試的試驗。3.4驗證性試驗（Verificationtest）對直流工程系統研究報告和控制保護規范書等文件規定的功能和定值進行有效性測試的試驗。3.5預防性試驗（Preventiontest）為評價控制保護系統響應特性和可靠性，針對一次系統、控制保護系統可能發生的各類N-1故障以及典型復雜故障等開展的仿真試驗?；疽蠓抡嬖囼烅氁栽O計規范書、招標技術文件、投標技術文件、合同技術文件、功能規范書等文件為測試依據。試驗應對控制保護功能和性能進行全面檢驗。控制保護系統部分設備可與現場存在差異，但應不影響控制保護功能和相關參數的驗證。仿真試驗應在所有功能、性能試驗及試驗問題整改復核完成后結束。試驗系統實時仿真平臺實時仿真平臺應具備與外部設備的接口，以及相關的接口設備與接口模型。100μs，若模型中含有柔性直流換流閥等全控型電力電子器件，該3μs。范書，可采用同類典型參數。常規直流換流變和柔性直流聯接變模型宜模擬飽和特性。性直流換流閥模型應能模擬子模塊級故障。直流線路及接地極線路宜采用分布式頻變參數線路模型模擬。應建立送、受端換流站所有交流濾波器、并聯電容器和并聯低壓電抗器（如有）模型（參見GB/T20994），模型能獨立控制所有小組交流濾波器、并聯電容器和并聯低壓電抗器（如有）投切。應模擬換流變進線斷路器，交流濾波器、并聯電容器和并聯低壓電抗器（如有）斷路器。統方式及短路電流水平合理設置。直流控制保護動態性能、交直流相互影響試驗，應建立交流系統模型?？刂票Ｗo設備余控制設備。保護設備原則上應選用與工程現場一致的設備，可根據試驗需求選擇是否包含多重化保護設備。測量系統配置宜保持與現場一致，確?？刂奇溌费訒r特性與現場盡可能相近。監控系統宜包括監控系統服務器、監控網絡接口設備、運行人員工作站等。接口及附屬裝置基本構成接口宜包含實時仿真平臺接口、控制保護設備接口和附屬裝置。其中實時仿真平臺接口包含模擬量接口、開關量接口、光纖接口、網絡通信接口或者其他接口；控制保護設備接口包含遠端模塊箱體、合并單元柜及直流測量接口柜，用于接入控制保護裝置以形成閉環的仿真測試環境；附屬裝置主要為開關模擬裝置和柔性直流功率模塊模擬裝置。實時仿真平臺接口實時仿真接口用于實時仿真平臺與控制保護設備間的信息交換，分為物理接口和數字接口兩種類型。物理接口物理接口是指實時仿真平臺與控制保護設備間的接口形式采用電導線來傳輸模擬量信號或開關量信號。模擬量信號的分辨率和動態響應（如輸出范圍、精度等）應與控制保護設備的技術規范相一致。實時仿真器系統的接口電壓電流信號范圍應與控制保護設備相適應。根據輸入、輸出數據交互類型，實時仿真器模擬接口可分為以下四種：模擬量輸入信號（AnalogInputsignal,AI）模擬量輸出信號（AnalogOutputsignalAO）開關量輸入信號（DigitalInputsignal,DI）開關量輸出信號（DigitalOutputsignalDO）數字接口實時仿真平臺與控制保護設備間的數據傳輸若使用數字通信，協議可采用IEC61850,Modbus等。附屬裝置試驗系統須對所有斷路器、隔離開關、接地刀閘進行模擬，其中關鍵斷路器、隔離刀閘應在實時仿真平臺中模擬，其他隔離開關、接地刀閘可采用開關模擬裝置進行模擬。開關模擬裝置對斷路器、刀閘等控制和狀態采集方式應保持與工程一致，能正確執行極控、閥組控制、直流站控和交流站控發來的分合命令，及將相關斷路器、刀閘的狀態正確反饋至極控、閥組控制、直流站控和交流站控。柔性直流功率模塊模擬裝置應能模擬柔性直流功率模塊過壓、通信異常等特性。試驗項目及要求試驗項目分類為驗證性試驗、預防性試驗。///21個大項。5換流器區、極區、雙極區、接地極線路等區域配置的保護?？刂奇溌费訒r試驗（柔性直流）3個大項。仿真測試內容仿真試驗測試的控制保護功能，主要包括直流站控、極控制、極保護、閥組控制、閥組保護、直流線路保護、直流濾波器保護、柔直閥級控制等裝置功能。仿真試驗測試的控制保護性能，主要包括故障恢復特性、階躍響應特性等。與現場回路和一次本體緊密相關的功能、性能若無法仿真驗證，應在現場驗證。試驗項目設計（試驗環境限制的除外）AA.1。預防性試驗項目應能檢測控制保護系統滿足各環節“N-1”故障后保持可靠運行，各種交流、AA.2。試驗質量控制措施啟動條件試驗依據文件已正式發布。試驗系統已經搭建完畢并經過校核。試驗方案已發布，方案中應指明試驗系統搭建方案、試驗項目內容、試驗工作組的人員架構和分工、試驗工作計劃、試驗質量控制要求等?？刂票Ｗo程序要求控制保護程序應具有版本校驗碼，校驗碼應隨程序修改而變更并唯一對應。程序修改應有詳細修改記錄，記錄應包含問題描述、問題分析、程序修改內容等。試驗報告試驗報告應說明試驗目的、試驗步驟、試驗初態和末態、典型波形、典型事件記錄及試驗結論。試驗過程中發現的問題應附完整的問題清單，涉及整改的項目應形成專題分析材料。附錄A（規范性）試驗項目設計要求(特)高壓直流輸電控制保護仿真試驗的驗證性試驗項目應能檢測控制保護規范書規定的所有控制、保護功能和定值的有效性（受仿真試驗環境限制的除外），其具體設計原則見表A.1。表A.1驗證性試驗項目設計要求試驗項目設計要求一、直流控制試驗順序控制手動、自動控制方式下，操作均能夠順利進入相應操作狀態，相關設備的操作順序與設計規范一致，包括閥組狀態、極狀態、接地極狀態、直流濾波器狀態等，各種直流接線方式（單極金屬回線、單極大地回線、雙極大地回線）。交流濾波器帶電檢查無功控制在手動方式，運行人員發出手動投、切無功設備命令，相應設備正確投入或切除。換流變/聯接變充電檢查各站各閥組的換流變/否正常等。開路試驗手動/自動方式下，整流站/逆變站單換流器/極開路試驗直流系統一二次設備正常；不同方式下（不帶線路、帶線路）整流站/逆變站開路試驗的分接開關檔位、直流電壓、觸發角等正常。解鎖/閉鎖驗證直流系統在不同接線方式下，單換流器/單極/多極能在不同控制模式下平穩無擾動解鎖。驗證直流系統在不同接線方式下，單換流器/單極/多極能在不同功率控制模式下平穩無擾動閉鎖。3）驗證若干閥組運行時某停運閥組平穩解鎖，閥組解鎖時直流功率能平穩傳輸。驗證若干閥組運行時某運行閥組能平穩閉鎖，閥組閉鎖時直流功率能平穩轉移。驗證功率反送模式下閥組能夠平穩無擾動解閉鎖，解鎖后直流功率能平穩傳輸。控制模式切換檢查不同方式下，整流、逆變正常運行期間系統級/站級（聯合/獨立）、主控/換正常。Q-控制/Uac-控制切換，自動控制/手動控制切換操作正常。制等控制模式切換正常。檢查不同方式下，整流、逆變正常運行期間，換流變分接頭角度控制/理想空載電壓（Udi0）控制、手動/自動控制切換操作正常。運行方式切換。其他控制模式切換。無功控制1）驗證功率升降過程中，濾波器投切是否正確（需滿足無功策略表要求，與系統交換無試驗項目設計要求功不會嚴重越限）。驗證濾波器替換是否正確。Q/U控制是否正確。驗證過電壓切除濾波器功能是否正確。QPC功能是否正確。驗證柔直站無功定值設置功能正常。驗證并聯低壓電抗器控制功能正常（如有）。穩態性能求范圍內。驗證分接頭故障、開關和刀閘等狀態不定義、解鎖狀態不定義等不影響直流運行。功率升降驗證不同接線方式的組合下能手動/（手動/自動降的完成無影響。若工程有功率反轉功能，需測試功率反轉是否能平穩進行。階躍響應試驗驗證電流階躍、電壓階躍、功率階躍、熄弧角階躍（常規直流）等是否滿足工程要求。交流故障試驗核實交流系統發生故障后直流系統能否在規定的時間內恢復輸電功率，故障后直流系統的恢復特性是否滿足功能規范書要求。穩定控制功能驗證直流系統不同方式下執行功率提升或者功率回降命令是否正確。驗證功率限制功能能否正確將直流總功率限制到設定的限制值。驗證頻率控制功能是否能根據交流頻率正確調整直流總功率。驗證阻尼次同步振蕩的功能是否符合設計規范書。大功率試驗觸發角（熄弧角）等的變化情況。金屬/大地回線轉換/金屬回線轉邏大地/正常切換。降壓運行驗證直流降壓運行過程中直流電壓控制、分接頭控制和無功控制等是否正確。0.7p.u.降壓、0.8p.u.降壓和全壓方式間轉換及協調配合符合設計規范要求。外特性曲線試驗驗證直流控制外特性是否正確、合理。二、直流保護試驗跳閘試驗驗證閉鎖情況下，直流保護裝置和控制裝置的跳閘出口邏輯和回路的正確性。//試驗項目設計要求作時序的正確性。4）驗證極控、閥組控制或直流站控雙系統掉電后控制保護系統動作行為是否正確。5）驗證直流極保護或閥組保護系統全部掉電后控制保護系統動作行為是否正確。6）驗證最后斷路器跳閘功能（如有）是否正確。7）驗證手動緊急停機功能是否正確。柔性直流交流連接母線區保護試驗驗證充電過程和直流運行過程中，該區域不同類型故障下保護能夠正確動作。換流器及直流場區保護試驗驗證不同系統方式、不同接線方式、不同功率水平下，不同區域不同故障類型下的直流保護動作行為。直流線路保護試驗驗證線路故障時，線路兩側保護能否動作正確，重啟時序、電壓水平是否正確。對于多端直流輸電線路，需驗證線路保護的故障選線是否正確。直流濾波器保護試驗驗證直流濾波器內部故障時，直流濾波器保護是否正確動作。驗證直流濾波器外部故障時，直流濾波器保護是否正確不動作。三、綜合試驗冗余故障驗證在值班系統發生故障后，值班系統與備用系統切換正確，切換過程是否平穩。系統監視與切換（LAN網切換及閉鎖邏輯等是否正確。及閉鎖邏輯是否正確，系統切換過程中直流系統運行無擾動。3）驗證雙系統主機掉電之后，控制保護系統的動作過程及結果是否滿足工程需要。驗證對時系統故障是否能被正確檢測并產生相應的事件告警，直流系統運行無擾動。另一套保護內部出口邏輯切換為二取二；對于采用二取一出口的保護，驗證任一套保護的出口方式。（三取二運行邏輯切換為二取一；兩套保護產生緊急故障并閉鎖出口，保護出口邏輯切換為一取一。故障恢復后保護重新投入，另一套保護出口邏輯重新切換為三取二。7）驗證插件式主機中在線更換板卡，相關值班主機的功能不受影響。（接口通信穩定性是否滿足工程要求。控制鏈路延時試驗（柔性直流）用于控制的電壓信號從測量單元、極控單元、閥控單元、脈沖分配屏等全鏈路過程的延時測量。(特)高壓直流輸電控制保護仿真試驗的預防性試驗項目應能檢測控制保護系統滿足各環節“N-1”故障后保持可靠運行，各種交流、直流故障后控制響應特性正常、保護動作正確。具體項目設計原則見表A.2。表A.2預防性試驗設計要求試驗項目預防性試驗設計要求順序控制驗證典型順序控制手動操作異常后，相關聯鎖功能正確。開路試驗測試存在實際故障情況下進行OLT解鎖操作的情況。無功控制驗證多組濾波器故障不可用情況下的限功率情況。驗證各類交流故障情況，柔直站無功響應正