柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法、装置及相关设备与流程

1.本技术涉及电力系统故障技术领域，更具体地说，是涉及一种柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法、装置及相关设备。


背景技术：

2.模块化多电平换流器(modular multilevel converter，mmc)具有模块化设计、扩展性强、功率四象限灵活运行、交流电压谐波少、占地面积小等优点，近年来在交流电网异步互联、风电场接入等领域得到了广泛的研究和利用。在实际应用中，我国已建成的南澳多端柔直输电工程、云南异步联网工程、上海南汇柔直工程、舟山五端柔直、厦门柔直工程、张北柔直电网工程以及乌东德电站送电广东、广西特高压多端直流示范工程均采用mmc拓扑结构。
3.作为电压源型换流器，为防止igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)等全控电力电子器件过流损坏，柔直阀控中设置了暂时性闭锁保护。该保护属于快速保护，当柔直阀控检测到桥臂电流超过设定值，且满足动作延时后，短暂闭锁换流阀；当柔直阀控检测到桥臂电流小于返回值，且满足返回延时后，重新解锁换流阀。然而，当控制设备或触发回路发生故障时，可能会导致柔直阀控实际下发了暂时性闭锁命令，但换流阀并未真正完成闭锁的情况。为防止这种情况，柔直阀控还配置有暂时性闭锁超时保护功能。该功能的原理为：暂时性闭锁保护动作后，检测6个桥臂电流最大值是否满足返回值，若一直不满足返回值，则持续一定时间后触发暂时性闭锁超时保护动作跳闸。
4.为可靠评估和校核阀控暂时性闭锁超时保护判据和定值的合理性，需要对该功能进行测试。由于电力系统对安全稳定性要求极高，不可能在生产环境中开展该保护的测试试验，而传统的动态模拟试验又存在仿真规模受场地限制、接线复杂、可扩展性差、测试能力有限等缺点，故往往需要利用仿真工具开展测试。然而，暂时性闭锁超时保护属于mmc换流阀的后备保护，即便在仿真系统中模拟各类短路故障，也难以触发该保护动作。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法、装置及相关设备，以实现对柔直阀控暂时性闭锁超时保护的功能测试。
6.为实现上述目的，本技术第一方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法，包括：
7.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的目标故障工况；
8.结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据；
9.基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进
行响应；
10.若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
11.优选地，所述基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合的过程，包括：
12.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点及对应于各故障点的故障类型；
13.基于各故障点及对应于各故障点的故障类型，确定各故障形式；
14.针对每一故障形式：
15.在所述柔直系统仿真模型中触发匹配于所述故障形式的故障，并判断所述柔直阀控暂时性闭锁保护是否动作；
16.若是，将所述故障形式确定为目标故障工况；
17.由各目标故障工况组成所述工况集合。
18.优选地，所述基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点的过程，包括：
19.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，获取所述柔直系统仿真模型中各电流测点、各电阻器以及各电抗器的位置信息；
20.基于所述位置信息，在所述柔直系统仿真模型中，沿着潮流方向从换流阀侧开始，在每两个相邻的电流测点之间设置一故障点，在每一电阻器的两端分别设置一故障点，在每一电抗器的两端分别设置一故障点，在每一电阻器设置一匝间短路故障点，以及在每一电抗器设置一匝间短路故障点。
21.优选地，所述基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定对应于各故障点的故障类型的过程，包括：
22.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑，确定交流侧电路部分及直流侧电路部分；
23.将位于所述交流侧电路部分的故障点所对应的故障类型，确定为单相接地故障、两相间短路故障、两相接地故障或三相接地故障；
24.将位于所述直流侧电路部分的故障点所对应的故障类型，确定为接地故障、极间短路故障。
25.优选地，所述结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况的过程，包括：
26.将所述柔直系统仿真模型的直流侧设置为功率传输模式下0.5pu以上的功率运行工况，或者，将所述柔直系统仿真模型的直流侧设置为statcom模式下0.5pu以上的功率运行工况；
27.使能网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，并通过故障模拟逻辑和故障触发控制逻辑，基于目标持续时间逐一触发各目标故障工况，其中，所述目标持续时间大于柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，所述故障模拟逻辑为根据故障形式，在各目标故障工况的故障点上预先搭建的模拟逻辑，所述故障触发控制逻辑为配合所述故障模拟逻辑预
先搭建的控制逻辑。
28.优选地，所述故障均为不经过渡电阻的故障；所述目标持续时间为该动作时间的两倍。
29.优选地，所述柔直系统仿真模型，包括：
30.至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型；
31.至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能；
32.至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超时保护在内的柔直典型保护功能。
33.本技术第二方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置，包括：
34.工况确定单元，用于基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的目标故障工况；
35.故障触发单元，用于结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据；
36.波形分析单元，用于基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应；
37.结果输出单元，用于当波形分析单元判断出，存在所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
38.本技术第三方面提供了一种柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试设备，包括：存储器和处理器；
39.所述存储器，用于存储程序；
40.所述处理器，用于执行所述程序，实现上述的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法的各个步骤。
41.本技术第四方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法的各个步骤。
42.经由上述的技术方案可知，本技术首先基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合。其中，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁超时保护的目标故障工况。然后，结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发所述目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据。可以理解的是，每一目标故障工况对应有一波形数据，所述波形数据可以反映换流器在目标故障工况触发前后的电气特性。接着，基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应。若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。可以理解的是，若对于所有目标故障工况，所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护均能按照设计原则进行响应，则可以确定所述柔直阀控
暂时性闭锁超时保护的功能合格。本技术的技术方案操作简单、通用性好、适用性强，测试过程不涉及实时性要求，既可在非实时仿真工具上实现，也可以在实时仿真工具上实现，能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超时保护进行功能测试。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
44.图1为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法的示意图；
45.图2为本技术实施例公开的柔性直流背靠背系统典型拓扑的示意图；
46.图3为本技术实施例公开的高压柔性直流输电系统典型拓扑的示意图；
47.图4为本技术实施例公开的特高压柔性直流输电系统典型拓扑的示意图；
48.图5为本技术实施例公开的柔性直流背靠背系统典型拓扑下测点分布和故障点设置的示意图；
49.图6为本技术实施例公开的高压柔性直流输电系统典型拓扑下测点分布和故障点设置的示意图；
50.图7为本技术实施例公开的特高压柔性直流输电系统典型拓扑下测点分布和故障点设置的示意图；
51.图8为本技术实施例公开的断路器开关拒动逻辑的示意图；
52.图9为本技术实施例公开的mmc2换流器正极、负极直流电压波形的示意图；
53.图10为本技术实施例公开的mmc2换流器桥臂电流波形的示意图；
54.图11为本技术实施例公开的mmc2相关标志位的示意图；
55.图12为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置的示意图；
56.图13为本技术实施例公开的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试设备的示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
58.下面介绍本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法。请参阅图1，本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法可以包括如下步骤：
59.步骤s101，基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合。
60.其中，该柔直系统仿真模型为事先在仿真工具中搭建的；该工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的目标故障工况。具体地，该目标故障工况为可以触发柔直阀控暂时性闭锁保护的电路异常状况，例如，接地故障、两相短路故障、匝间短路故障等。
61.步骤s102，结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀
侧断路器的开关拒动逻辑，在该柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取该柔直系统仿真模型中的波形数据。
62.其中，基于柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，可以确定故障的持续时间，只有故障的持续时间达到柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，才会引起柔直阀控暂时性闭锁超时保护动作；网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑用于，当柔直阀控实际下发了暂时性闭锁命令，拒绝换流阀执行闭锁动作。
63.可以理解的是，该柔直系统仿真模型在触发一个目标故障工况之前，以及在触发一个连工况之后，均会产生相应的波形数据。因此，工况集合中的每一个目标故障工况对应有一份波形数据。
64.步骤s103，基于该波形数据，判断该柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应。
65.步骤s104，若出现未能按照设计原则进行响应的情况，则确定该柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
66.可以理解的是，作为安全性要求最严苛的电力系统，在上述测试中，对于工况集合中的每一个目标故障工况，只要发生一次无法按照设计原则进行响应的情况，则可以认为该柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试，且当被检测出未通过测试之后，需要修改柔直阀控暂时性闭锁超时保护功能后重新开展测试。相反地，若对于所有目标故障工况，该柔直阀控暂时性闭锁超时保护均能按照设计原则进行响应，则可以确定该柔直阀控暂时性闭锁超时保护的功能合格。
67.此外，还可以对引起未通过测试的目标故障工况以及相应的波形数据进行记录，以便后续对柔直阀控暂时性闭锁超时保护进行分析改进。
68.本技术实施例首先基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合。其中，该工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁超时保护的目标故障工况。然后，结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在该柔直系统仿真模型中逐一触发所述目标故障工况，并获取该柔直系统仿真模型中的波形数据。可以理解的是，每一目标故障工况对应有一波形数据，该波形数据可以反映换流器在目标故障工况触发前后的电气特性。接着，基于该波形数据，判断该柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应。若出现柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。可以理解的是，若对于所有目标故障工况，该柔直阀控暂时性闭锁超时保护均能按照设计原则进行响应，则可以确定该柔直阀控暂时性闭锁超时保护的功能合格。本技术的技术方案操作简单、通用性好、适用性强，测试过程不涉及实时性要求，既可在非实时仿真工具上实现，也可以在实时仿真工具上实现，能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超时保护进行功能测试。
69.在本技术的一些实施例中，上面提及的柔直系统仿真模型可以包括：
70.a1，至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型。
71.a2，至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能。
72.a3，至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超时保护在内的柔直典型保护功能。
73.其中，对于两端柔性直流系统，可分为柔直背靠背系统、高压柔直输电系统和特高压柔直输电系统。
74.对于柔直背靠背系统，其整个系统为对称单极(伪双极)结构，典型拓扑示意图如图2所示，两端分别包含1个换流器(mmc1、mmc2)，且不涉及接地极，通过柔直变阀侧实现箝位。
75.对于高压柔直输电系统，可采用对称单极(伪双极)或对称双极(真双极)结构，真双极下的典型拓扑示意图如图3所示，包含2个换流站(mmc1、mmc2)，其中，每个换流站内的正负极各有1个mmc换流器，分别设置有接地极，且这两个mmc换流器通过直流线路连接。
76.对于特高压柔性直流输电系统，可采用对称双极(真双极)结构，相比高压柔性直流输电系统，特高压柔性直流输电系统每个电极采用2个mmc换流器串联的结构。特高压柔性直流输电系统典型拓扑示意图如图4所示，包含2个换流站(mmc1、mmc2)，两个mmc换流站通过直流线路连接，分别设置有接地极，且每个换流站内正负极各有2个mmc换流器。
77.在本技术的一些实施例中，上述步骤s101基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合的过程，可以包括：
78.s1，基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点及对应于各故障点的故障类型。
79.其中，故障点用于尝试触发柔直阀控暂时性闭锁保护。例如，可以在每两个相邻的电流测点之间设置故障点，在电阻器的两端分别设置故障点，等等。对应于一故障点的故障类型为设置在该故障点上的故障的类型，如接地故障、短路故障等。
80.s2，基于各故障点及对应于各故障点的故障类型，确定各故障形式。
81.可以理解的是，一个故障点可以对应有多种故障类型，例如，对于位于阀侧断路器流入端的故障点，其对应的故障类型可以包括单相接地、两相接地、三相接地和相间短路，那么，假设故障点的总个数为m，故障形式的总个数为n，容易得到：n＞m。
82.s3，针对每一故障形式：
83.在该柔直系统仿真模型中触发匹配于该故障形式的故障，并判断该柔直阀控暂时性闭锁保护是否动作；
84.若是，将该故障形式确定为目标故障工况。
85.当遍历完所有故障形式后，得到多个目标故障工况，并由各目标故障工况组成该工况集合。
86.示例性地，假设总共有n种故障形式，这些故障形式构成一个故障形式集合，那么，上述s3针对每一故障形式，确定工况集合的过程，可以包括：
87.s31，运行仿真模型，将直流操作到某一大功率运行工况(可以是功率传输模式，也可以是statcom模式，功率水平大于当前模式的0.5pu水平)。
88.s32，设置变量i，其中，i的初值为1；设置变量j，其中，j的初值为0；设置变量k，其中，k的初值为0。
89.s33，触发该故障形式集合中的第i个故障形式，观察系统响应。
90.s34，若柔直送端的阀控暂时性闭锁保护动作，则将该故障形式记录到柔直送端的
工况集合s_tb，同时令j 。
91.s35，若柔直受端的阀控暂时性闭锁保护动作，则将该故障点记录到柔直受端的工况集合r_tb，同时令k 。
92.s36，将柔直系统重新恢复到s31中的运行工况。
93.s37，令i ，判断i是否大于n，若i≤n，则返回执行s33；否则，完成工况集合的确定过程。
94.至此，分别得到包含j个目标故障工况的柔直送端的工况集合s_tb，以及包含k个目标故障工况的柔直受端的工况集合r_tb。
95.在本技术的一些实施例中，上面提及的故障均为不经过渡电阻的故障；上面提及的目标持续时间为该动作时间的两倍。
96.在本技术的一些实施例中，上述s11基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点的过程，可以包括：
97.s111，基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，获取该柔直系统仿真模型中各电流测点、各电阻器以及各电抗器的位置信息。
98.s112，基于该位置信息，在该柔直系统仿真模型中，沿着潮流方向从换流阀侧开始，在每两个相邻的电流测点之间设置一故障点，在每一电阻器的两端分别设置一故障点，在每一电抗器的两端分别设置一故障点，在每一电阻器设置一匝间短路故障点，以及，在每一电抗器设置一匝间短路故障点。
99.上面罗列了所有可能的故障点，实际应用中，可以根据需要选取部分或全部故障点进行测试。
100.示例性地，图5给出了柔性直流背靠背系统典型拓扑下的测点分布和故障点设置示意图。其中，启动回路在阀侧(实际也可以放在网侧)，桥臂电抗器在靠近交流侧(实际也可以放在靠近直流母线的位置)的位置。如图4所示，该柔直系统仿真模型包括单端f1～f13的13个故障点，另一端的故障点与这些故障点对称分布。
101.图6给出了高压柔性直流输电系统典型拓扑下的测点分布和故障点设置示意图。其中，启动回路在网侧(实际也可以放在阀侧)，桥臂电抗器在靠近直流侧(实际也可以放在靠近交流侧的位置)的位置。如图5所示，该柔直系统仿真模型包括单站单极f1～f17的17个故障点，本站对极、对站的故障点与这些故障点对称分布。
102.图7给出了特高压柔性直流输电系统典型拓扑下的测点分布和故障点设置示意图。其中，启动回路在网侧(实际也可以放在阀侧)，桥臂电抗器在靠近直流侧(实际也可以放在靠近交流侧的位置)的位置。如图6所示，该柔直系统仿真模型包括单站单极f1～f29的29个故障点，本站对极、对站的故障与这些故障点对称分布。
103.在本技术的一些实施例中，上述s11基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点的故障类型的过程，可以包括：
104.s113，基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑，确定交流侧电路部分及直流侧电路部分。
105.s114，将位于交流侧电路部分的故障点的故障类型，确定为单相接地故障、两相间短路故障、两相接地故障或三相接地故障。
106.s115，将位于直流侧电路部分的故障点的故障类型，确定为接地故障、极间短路故
障。
107.示例性地，请参阅图5，故障点f1、f3的故障类型可以设置为单相接地、三相接地、相间短路或两相接地；故障点f2的故障类型可以设置为单相接地、三相接地、相间短路、两相接地和电阻器匝间短路中的至少一种；故障点f4、f9的故障类型可以设置为单相接地、相间短路或电抗器匝间短路；故障点f5、f10的故障类型可以设置为单相接地或相间短路；故障点f6、f11的故障类型可以设置为子模块间短路或相间短路；故障点f7、f12的故障类型可以设置为接地故障；故障点f8的故障类型可以设置为接地故障或极间短路；故障点f12的故障类型可以设置为接地故障；故障点f13的故障类型可以设置为接地故障或极间短路。
108.请参阅图6，故障点f1、f2的故障类型可以设置为单相接地、三相接地、相间短路和两相接地中的至少一种；故障点f3、f10的故障类型可以设置为子模块间短路或相间短路；故障点f4、f11的故障类型可以设置为单相接地或相间短路；故障点f5、f12的故障类型可以设置为单相接地、相间短路或电抗器匝间短路；故障点f6的故障类型可以设置为接地故障、桥臂短路或阀组短路；故障点f7、f8、f14、f15和f16的故障类型可以设置为接地故障；故障点f9的故障类型可以设置为接地故障或极间短路；故障点f13的故障类型可以设置为接地故障、桥臂短路或极间短路。
109.请参阅图7，故障点f1、f2、f12、f13的故障类型可以设置为单相接地、三相接地、相间短路或两相接地；故障点f3、f8、f14、f19的故障类型可以设置为子模块间短路或相间短路；故障点f4、f9、f15、f20的故障类型可以设置为单相接地或相间短路；故障点f5、f10、f16、f21的故障类型可以设置为单相接地、相间短路或电抗器匝间短路；故障点f6、f11、f17的故障类型可以设置为接地故障或桥臂短路；故障点f7、f18的故障类型可以设置为阀组短路；故障点f22至f29的故障类型可以设置为接地故障。
110.在本技术的一些实施例中，上述步骤s102结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在该柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况的过程，可以包括：
111.s1，将直流操作到预设的大功率运行工况，或，将直流操作到statcom模式预设pu值的无功功率运行工况。
112.具体地，将该柔直系统仿真模型的直流侧设置为功率传输模式下0.5pu以上的功率运行工况，或者，将该柔直系统仿真模型的直流侧设置为statcom模式下0.5pu以上的功率运行工况。
113.s2，使能网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，并通过故障模拟逻辑和故障触发控制逻辑，基于目标持续时间逐一触发各目标故障工况。
114.其中，该目标持续时间大于柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，该故障模拟逻辑为根据各目标故障工况的故障形式，在各目标故障工况的故障点上预先搭建的模拟逻辑，该故障触发控制逻辑为配合该故障模拟逻辑预先搭建的控制逻辑。
115.示例性地，图8给出了一种断路器开关拒动逻辑，其中，当不需要模拟开关拒动时，拒动逻辑使能标志位设为0，断路器最终执行的是来自控制保护逻辑的闭合或跳闸指令；当需要模拟开关拒动时，拒动逻辑使能标志位设为1，断路器接收的分合命令保持为合命令。
116.下面结合上述各实施例，针对柔直送端，以一个具体的例子介绍采用上述包含j个目标故障工况的工况集合s_tb，对柔直送端的阀控暂时性闭锁超时保护进行测试的详细过
程。具体地，该过程可以包括：
117.s1，在模型中搭建柔直送端网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
118.s2，运行仿真模型，将直流操作到某一大功率运行工况(可以是功率传输模式，也可以是statcom模式，功率水平大于当前模式的0.5pu水平)。
119.s3，使能柔直送端的网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
120.s4，设置变量x的初值为1，变量p的初值为0。
121.s5，触发工况集合s_tb的第x个目标故障工况；
122.s6，根据试验波形分析柔直送端的阀控暂时性闭锁超时保护动作的合理性。
123.s7，若柔直送端的阀控暂时性闭锁超时保护正确动作或正确不动作，则该目标故障工况试验有效，并将该目标故障工况记录到柔直送端的工况集合s_tbl，同时令p 。
124.s8，若柔直送端的阀控暂时性闭锁超时保护动作情况与设计原则不符合，则确定该阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试，结束本次测试。
125.s9，将柔直系统重新恢复到s2中的运行工况。
126.s10,令x ，判断x是否大于j，若x≤j，则返回执行s5；否则，完成本次的阀控暂时性闭锁超时保护测试。
127.至此，阀控暂时性闭锁超时保护测试顺利结束，得到柔直送端的阀控暂时性闭锁超时保护动作工况集合s_tbl，共包含p个能够有效触发阀控暂时性闭锁超时保护正确动作或正确不动作的具体的目标故障工况。
128.下面结合上述各实施例，针对柔直受端，以一个具体的例子介绍采用上述包含k个目标故障工况的工况集合r_tb，对柔直受端的阀控暂时性闭锁超时保护进行测试的详细过程。具体地，该过程可以包括：
129.s1，在模型中搭建柔直受端网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
130.s2，运行仿真模型，将直流操作到某一大功率运行工况(可以是功率传输模式，也可以是statcom模式，功率水平大于当前模式的0.5pu水平)。
131.s3，使能柔直受端网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
132.s4，设置变量y的初值为1，变量q的初值为0。
133.s5，触发工况集合r_tb的第y个目标故障工况；
134.s6，根据试验波形分析受端阀控暂时性闭锁超时保护动作合理性。
135.s7，若柔直受端的阀控暂时性闭锁超时保护正确动作或正确不动作，则该目标故障工况试验有效，将该目标故障工况记录到柔直受端的工况集合r_tb，同时令q 。
136.s8，若柔直受端的阀控暂时性闭锁超时保护动作情况与设计原则不符合，则确定该阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试，结束本次测试。
137.s9，将柔直系统重新恢复到s2中的运行工况。
138.s10，令y ，判断y是否大于k，若y≤k，则返回执行s5；否则，完成本次的阀控暂时性闭锁超时保护测试。
139.至此，阀控暂时性闭锁超时保护测试顺利结束，得到柔直受端的阀控暂时性闭锁超时保护动作工况集合r_tbl，共包含q个能够有效触发阀控暂时性闭锁超时保护正确动作或正确不动作的具体的目标故障工况。
140.基于上述采用工况集合中的目标故障工况对柔直送端或柔直受端的阀控暂时性
闭锁超时保护进行测试的方法，下面结合具体参数给出某柔直背靠背直流受端阀控暂时性闭锁超时保护(保护延时为1s)在某个目标故障工况下的测试方法和测试结果。
141.s1：在仿真工具中建立柔直系统仿真模型，所建立的模型至少包括：柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器等一次主回路模型；包括直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能；以及，包括柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超时保护在内的柔直典型保护功能。
142.s2，根据图5所示的各故障点，在模型主回路的相应位置搭建故障模拟逻辑及相应的故障触发控制逻辑。其中，所有故障均为不经过渡电阻的故障；故障持续时间为暂时性闭锁超时保护动作时间的两倍，即2s。
143.s3，运行仿真模型，将直流操作到受端statcom模式0.75pu无功功率运行工况。
144.s4，触发柔直受端f13故障点的极间短路故障，柔直受端阀控暂时性闭锁动作。
145.s5，将柔直系统重新恢复到受端statcom模式0.75pu无功功率运行工况。
146.s6，在模型中搭建柔直受端网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
147.s7，运行仿真模型，将直流操作到受端statcom模式0.75pu无功功率运行工况。
148.s8，使能柔直受端网侧断路器、阀侧断路器开关拒动逻辑。
149.s9，触发f13故障点的极间短路故障，柔直受端阀控暂时性闭锁保护动作后不返回，柔直受端阀控暂时性闭锁超时保护动作。
150.图9至图12给出了s4中受端statcom模式0.75pu无功功率运行，发生受端f13点极间短路故障的波形图，其中，图9为mmc2换流器正极、负极直流电压波形，图10为mmc2换流器桥臂电流波形，图11为mmc2阀控暂时性闭锁保护动作标志位、mmc2阀控暂时性闭锁超时保护动作标志位、mmc2直流保护跳交流断路器标志位、mmc2阀控桥臂过流保护跳闸标志位、mmc2阀控双极短路保护跳闸标志位、mmc2桥臂差动保护3段跳闸标志位、mmc2阀控跳闸请求标志位。
151.从图中可以看出，故障后柔直受端阀控暂时性闭锁动作，暂时性闭锁标志位持续时间约为155.8ms，柔直受端阀控暂时性闭锁超时保护未动作，柔直受端阀控桥臂过流保护、双极短路保护等保护动作跳闸。
152.下面对本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置进行描述，下文描述的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置与上文描述的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试方法可相互对应参照。
153.请参见图12，本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置，可以包括：
154.工况确定单元21，用于基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑、测点位置分布以及柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，确定工况集合，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁超时保护的目标故障工况；
155.故障触发单元22，用于结合网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据；
156.波形分析单元23，用于基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应；
157.结果输出单元24，用于当波形分析单元判断出，存在所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
158.在本技术的一些实施例中，工况确定单元21基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合的过程，可以包括：
159.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点及对应于各故障点的故障类型；
160.基于各故障点及对应于各故障点的故障类型，确定各故障形式；
161.针对每一故障形式：
162.在所述柔直系统仿真模型中触发匹配于所述故障形式的故障，并判断所述柔直阀控暂时性闭锁保护是否动作；
163.若是，将所述故障形式确定为目标故障工况；
164.由各目标故障工况组成所述工况集合。
165.在本技术的一些实施例中，工况确定单元21基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定各故障点的过程，可以包括：
166.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，获取所述柔直系统仿真模型中各电流测点、各电阻器以及各电抗器的位置信息；
167.基于所述位置信息，在所述柔直系统仿真模型中，沿着潮流方向从换流阀侧开始，在每两个相邻的电流测点之间设置一故障点，在每一电阻器的两端分别设置一故障点，在每一电抗器的两端分别设置一故障点，在每一电阻器设置一匝间短路故障点，和/或，在每一电抗器设置一匝间短路故障点。
168.在本技术的一些实施例中，工况确定单元21基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定对应于各故障点的故障类型的过程，可以包括：
169.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑，确定交流侧电路部分及直流侧电路部分；
170.将位于所述交流侧电路部分的故障点所对应的故障类型，确定为单相接地故障、两相间短路故障、两相接地故障或三相接地故障；
171.将位于所述直流侧电路部分的故障点所对应的故障类型，确定为接地故障、极间短路故障。
172.在本技术的一些实施例中，故障触发单元22结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况的过程，包括：
173.将所述柔直系统仿真模型的直流侧设置为功率传输模式下0.5pu以上的功率运行工况，或者，将所述柔直系统仿真模型的直流侧设置为statcom模式下0.5pu以上的功率运行工况；
174.使能网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，并通过故障模拟逻辑和故障触发控制逻辑，基于目标持续时间逐一触发各目标故障工况，其中，所述目标持续时间大于柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，所述故障模拟逻辑为根据故障形式，在各目标故障工况的故障点上预先搭建的模拟逻辑，所述故障触发控制逻辑为配合所述故障模拟逻辑预
先搭建的控制逻辑。
175.在本技术的一些实施例中，所述故障均为不经过渡电阻的故障；所述目标持续时间为该动作时间的两倍。
176.在本技术的一些实施例中，所述柔直系统仿真模型，可以包括：
177.至少包含柔直系统mmc换流阀、柔直变、交流系统、启动回路、桥臂电抗器在内的一次回路模型；
178.至少包含直流功率控制、直流电压控制、交流故障穿越策略在内的柔直典型控制功能；
179.至少包含柔直阀控暂时性闭锁保护、柔直阀控暂时性闭锁超时保护在内的柔直典型保护功能。
180.本技术实施例提供的柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试装置可应用于柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试设备，如计算机等。可选的，图13示出了柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试设备的硬件结构框图，参照图13，柔直阀控暂时性闭锁超时保护测试设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器31，至少一个通信接口32，至少一个存储器33和至少一个通信总线34。
181.在本技术实施例中，处理器31、通信接口32、存储器33、通信总线34的数量为至少一个，且处理器31、通信接口32、存储器33通过通信总线34完成相互间的通信；
182.处理器31可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
183.存储器32可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
184.其中，存储器33存储有程序，处理器31可调用存储器33存储的程序，所述程序用于：
185.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的目标故障工况；
186.结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据；
187.基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应；
188.若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
189.可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
190.本技术实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
191.基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁保护的目标故障工况；
192.结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的
开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据；
193.基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应；
194.若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。
195.可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
196.综上所述：
197.本技术首先基于柔直系统仿真模型中的主回路拓扑以及测点位置分布，确定工况集合。其中，所述工况集合包括多个用于触发柔直阀控暂时性闭锁超时保护的目标故障工况。然后，结合柔直阀控暂时性闭锁超时保护的动作时间，以及网侧断路器和阀侧断路器的开关拒动逻辑，在所述柔直系统仿真模型中逐一触发各目标故障工况，并获取所述柔直系统仿真模型中的波形数据。可以理解的是，每一目标故障工况对应有一波形数据，所述波形数据可以反映换流器在目标故障工况触发前后的电气特性。接着，基于所述波形数据，判断所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护是否按照设计原则进行响应。若出现所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未能按照设计原则进行响应的情况，则确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护未通过测试。可以理解的是，若对于所有目标故障工况，所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护均能按照设计原则进行响应，则可以确定所述柔直阀控暂时性闭锁超时保护的功能合格。本技术的技术方案操作简单，无需修改控制保护逻辑，只需在仿真工具中搭建简单的逻辑即可完成测试；完备性好，可针对不同故障位置不同故障形式引发的阀控暂时性闭锁工况，开展阀控暂时性闭锁超时保护功能验证。可全面校验暂时性闭锁超时保护功能；适用性强，可对柔直背靠背系统、高压柔性直流输电系统、特高压柔性直流输电系统的送端、受端不同技术路线的阀控暂时性闭锁超时保护功能进行测试；测试过程不涉及实时性要求，兼容性好，既可在非实时仿真工具(如：pscad/emtdc、matlab/simulink)上实现，也可以在实时仿真工具(如：rtds、rtlab、hypersim)上实现，能够有效地对柔直阀控暂时性闭锁超时保护进行功能测试。
198.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
199.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
200.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。