一种多端混合直流输电测试系统的制作方法

本实用新型涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种多端混合直流输电测试系统。

背景技术：

近年来，在环境恶化以及资源需求的条件下，常常需要进行远距离、高电压、大容量的输电，而在这种输电情况下，通常会采用具有较小的损耗、较易的调节性能和控制性能的直流输电方式进行输电。

传统的直流输电系统大多为双端系统，仅能实现点对点的直流功率传送，当多个交流系统间采用直流互联时，需要多条直流输电线路，这将极大提高投资成本和运行费用，于是多端直流输电系统便应运而生，其中，多端混合直流输电系统作为多端直流输电系统的一种，在现代电力系统中得到了越来越广泛的关注。

多端混合直流输电系统通常包括多种类型的换流站，例如，多端混合直流输电系统可以包括电网换相型换流站(Line Commutated Converter，LCC型换流站)、电压源型换流站(Voltage Source Converter，VSC型换流站)等，但由于多端混合直流输电系统是一种较新的直流输电系统，由于多种类型的换流站之间的配合对多端混合直流输电系统的运行稳定性等具有较大的影响，那么，对多端混合直流输电系统的特性进行深入的分析和研究是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多端混合直流输电测试系统，用于对多端混合直流输电系统的特性进行测试。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多端混合直流输电测试系统，包括：

多端混合直流输电系统，所述多端混合直流输电系统包括至少三个交流系统，且至少三个所述交流系统中，至少一个所述交流系统为送端交流系统，至少一个所述交流系统为受端交流系统；每个所述交流系统包括等值电源和换流站，所述等值电源通过交流线路与对应的所述换流站连接；至少三个所述换流站中，其中至少一个所述换流站的类型与其余所述换流站的类型不同；至少三个所述换流站通过直流线路相互连接；

设定所述多端混合直流输电系统的状态的设定系统，所述设定系统分别与所述换流站、所述交流线路和所述直流线路连接。

当使用本实用新型提供的多端混合直流输电测试系统时，通过设定系统对多端混合直流输电系统的状态进行设定，即设定系统对各交流换流站中换流站、交流线路的状态进行设定，设定系统还对直流线路的状态进行设定，使多端混合直流输电系统在设定的状态下运行，以模拟多端混合直流输电系统在不同状态下运行时的状况，从而反映多端混合直流输电系统在不同状态下运行时的特性，进而实现对多端混合直流输电系统进行深入的分析和研究。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统的示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统的示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统的示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统的示意图四；

图5为本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统的示意图五。

附图标记：

10-第一交流系统， 11-第一等值电源，

12-第一换流站， 13-第一交流线路，

20-第二交流系统， 21-第二等值电源，

22-第二换流站， 23-第二交流线路，

30-第三交流系统， 31-第三等值电源，

32-第三换流站， 33-第三交流线路，

41-第一直流线路， 42-第二直流线路，

50-设定系统， 51-换流站类型设定器，

52-线路设定器， 521-交流线路设定器，

522-直流线路设定器， 53-电参数设定器，

531-第一电参数设定器， 532-第二电参数设定器，

533-第三电参数设定器， 54-模式设定器，

541-第一模式设定器， 542-第二模式设定器，

543-第三模式设定器。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统包括：多端混合直流输电系统，直流输电系统包括至少三个交流系统，且至少三个交流系统中，至少一个交流系统为送端交流系统，至少一个交流系统为受端交流系统；每个交流系统包括等值电源和换流站，等值电源通过交流线路与对应的换流站连接；至少三个换流站中，其中至少一个换流站的类型与其余换流站的类型不同；至少三个换流站通过直流线路相互连接；设定多端混合直流输电系统的状态的设定系统50，设定系统50分别与换流站、交流线路和直流线路连接。

值得一提的是，本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统中，多端混合直流输电系统中交流系统的数量可以根据实际的需要进行设定，例如，交流系统的数量可以为三个、四个、五个或更多。在本实用新型实施例中，以交流系统的数量为三个为例进行详细说明。

举例来说，请继续参阅图1，多端混合直流输电系统中交流系统的数量为三个，三个交流系统分别为第一交流系统10、第二交流系统20和第三交流系统30，其中，第一交流系统10包括通过第一交流线路13相互连接的第一等值电源11和第一换流站12，第二交流系统20包括通过第二交流线路23相互连接的第二等值电源21和第二换流站22，第三交流系统30包括通过第三交流线路33相互连接的第三等值电源31和第三换流站32。第一交流系统10、第二交流系统20和第三交流系统30通过直流线路相互连接，具体地，请继续参阅图1，可以为：第一交流系统10的第一换流站12通过第一直流线路41与第三交流系统30的第三换流站32连接，第二交流系统20的第二换流站22通过第二直流线路42与第三交流系统30的第三换流站32连接。

第一交流系统10、第二交流系统20和第三交流系统30中，其中至少一个交流系统为送端交流系统，其中至少一个交流系统为受端交流系统，例如，可以将第一交流系统10设定为送端交流系统，可以将第二交流系统20设定为受端交流系统，第三交流系统30可以为送端交流系统，也可以为受端交流系统。

第一换流站12、第二换流站22和第三换流站32中，至少一个换流站的类型与其余换流站的类型不同，例如，可以将第一换流站12的类型设定为LCC型换流站，将第二换流站22的类型设定为VSC型换流站，第三换流站32可以为LCC型换流站，也可以为VSC型换流站。

需要说明的是，设定换流站的类型时，通常可以将送端交流系统的换流站的类型设定为LCC型换流站，而将受端交流系统的换流站的类型设定为LCC型换流站或VSC型换流站。例如，请继续参阅图1，将第一交流系统10设定为送端交流系统时，则第一换流站12的类型可以设定为LCC型换流站。

本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统还包括设定系统50，设定系统50分别与换流站、交流线路和直流线路连接，设定系统50可以设定直流输电系统的状态。具体地，请继续参阅图1，设定系统50分别与第一换流站12、第一交流线路13、第一直流线路41、第二换流站22、第二交流线路23、第二直流线路42、第三交流线路33和第三换流站32连接，设定系统50可以设定第一换流站12的状态例如类型、控制模式、电参数等，设定系统50可以设定第一交流线路13的状态例如线路类型、线路故障等，设定系统50可以设定第一直流线路41的状态例如线路类型、线路故障等，设定系统50可以设定第二换流站22的状态例如类型、控制模式、电参数等，设定系统50可以设定第二交流线路23的状态例如线路类型、线路故障等，设定系统50可以设定第二直流线路42的状态例如线路类型、线路故障等，设定系统50可以设定第三换流站32的状态例如类型、控制模式、电参数等，设定系统50可以设定第三交流线路33的状态例如线路类型、线路故障等。

当使用本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统时，通过设定系统50对多端混合直流输电系统的状态进行设定，即设定系统50对各交流换流站中换流站、交流线路的状态进行设定，设定系统50还对直流线路的状态进行设定，使多端混合直流输电系统在设定的状态下运行，以模拟多端混合直流输电系统在不同状态下运行时的状况，从而反映多端混合直流输电系统在不同状态下运行时的特性，进而实现对多端混合直流输电系统进行深入的分析和研究。

请参阅图2，在本实用新型实施例中，设定系统50包括设定换流站的类型(例如LCC型换流站、VSC型换流站等)的换流站类型设定器51，换流站类型设定器51与换流站连接。具体地，换流站类型设定器51的数量可以为一个，该换流站类型设定器51分别与多端混合直流输电系统中的每个换流站连接，该换流站类型设定器51设定每个换流站的类型，例如，请继续参阅图2，换流站类型设定器51的数量为一个，该换流站类型设定器51分别与第一换流站12、第二换流站22和第三换流站32连接，该换流站类型设定器51设定第一换流站12的类型、第二换流站22的类型以及第三换流站32的类型；或者，换流站类型设定器51的数量也可以多个，例如，换流站类型设定器51的数量可以少于多端混合直流输电系统换流站的数量但多于一个，此时，每个换流站类型设定器51与至少一个换流站连接，每个换流站类型设定器51设定对应的换流站的类型，还例如，换流站类型设定器51的数量可以与多端混合直流输电系统中换流站的数量相同，每个换流站类型设定器51与一个换流站连接，每个换流站类型设定器51设定对应的换流站的类型。

当使用本实用新型实施例提供的多端混合直流输电测试系统时，利用换流站类型设定器51设定换流站的类型，例如，请继续参阅图2，假设第一交流系统10为送端交流系统，则第一换流站12为送端整流站，换流站类型设定器51可以将第一换流站12的类型设定为LCC型换流站；假设第二交流系统20为受端交流系统，第二换流站22为受端逆变站，换流站类型设定器51可以将第二换流站22的类型设定为VSC型换流站或LCC型换流站；当假设第一交流系统10为送端交流系统，第二交流系统20为受端交流系统时，第三交流系统30可以为送端交流系统，第三换流站32则为送端整流站，换流站类型设定器51可以将第三换流站32设定为LCC型换流站，或者，第三交流系统30还可以为受端交流系统，第三换流站32则为受端逆变站，此时，第三换流站32的类型则需要根据第二换流站22的类型进行设定，换流站类型设定器51将第二换流站22的类型设定为VSC型换流站时，换流站类型设定器51则可以将第三换流站32的类型设定为LCC型换流站或VSC型换流站，换流站类型设定器51将第二换流站22的类型设定为LCC型换流站时，换流站类型设定器51则将第三换流站32的类型设定为VSC型换流站。

通过换流站类型设定器51对多端混合直流输电系统的各换流站的类型进行设定，使各换流站以不同的类型运行，从而可以模拟多端混合直流输电系统在不同混合形式下运行的状况，进而实现对多端混合直流输电系统在不同混合形式下的运行进行深入的分析和研究。

请参阅图3，在本实用新型实施例中，设定系统50包括线路设定器52，线路设定器52与直流线路连接，线路设定器52还与交流线路连接，线路设定器52设定交流线路的线路类型(例如单回线路、多回并联线路等)和线路故障(例如短路故障等)，线路设定器52设定直流线路的线路类型(例如单回线路、多回并联线路等)和线路故障(例如短路故障等)。具体地，线路设定器52可以包括交流线路设定器521和直流线路设定器522，交流线路设定器521分别与多端混合直流输电系统中各交流线路连接，例如，请继续参阅图3，交流线路设定器521分别与第一交流线路13、第二交流线路23和第三交流线路33连接，交流线路设定器521设定第一交流线路13的线路类型和线路故障，例如，交流线路设定器521设定第一交流线路13为单回线路或多回并联线路，交流线路设定器521设定第一交流线路13的短路故障、跳线故障等，交流线路设定器521设定第二交流线路23的线路类型和线路故障，例如，交流线路设定器521设定第二交流线路23为单回线路或多回并联线路，交流线路设定器521设定第二交流线路23的短路故障、跳线故障等，交流设定器设定第三交流线路33的线路类型和线路故障，例如，交流线路设定器521设定第三交流线路33为单回线路或多回并联线路，交流线路设定器521设定第三交流线路33的短路故障、跳线故障等；直流线路设定器522分别与多端混合直流输电系统中各直流线路连接，例如，请继续参阅图3，直流线路设定器522分别第一直流线路41和第二直流线路42连接，直流线路设定器522设定第一直流线路41的线路类型和线路故障，例如，直流线路设定器522设定第一直流线路41为单回线路或多回并联线路，直流线路设定器522设定第一直流线路41的短路故障、跳线故障等，直流线路设定器522设定第二直流线路42的线路类型和线路故障，例如，直流线路设定器522设定第二直流线路42为单回线路或多回并联线路，直流线路设定器522设定第二直流线路42的短路故障、跳线故障等。

通过线路设定器52对多端混合直流输电系统中各交流线路的线路类型和线路故障以及各直流线路的线路类型和线路故障进行设定，使多端混合直流输电系统在不同的线路类型和线路故障下运行，从而可以模拟多端混合直流输电系统在不同线路形式下运行的状况，模拟多端混合直流输电系统在不同工况下的暂态响应特性，进而实现对多端混合直流输电系统进行深入的分析和研究。

请参阅图4，本实用新型实施例中，设定系统50包括设定换流站的电参数(例如电压、功率等)的电参数设定器53，电参数设定器53与换流站连接。具体地，电参数设定器53的数量可以为一个，该电参数设定器53分别与多端混合直流输电系统中的各换流站连接，该电参数设定器53对各换流站的电参数进行设定；或者，电参数设定器53的数量可以与换流站的数量相同，每个电参数设定器53与对应的换流站连接，每个电参数设定器53对对应的换流站的电参数进行设定，例如，请继续参阅图4，多端混合直流输电系统包括第一换流站12、第二换流站22和第三换流站32，电参数设定器53的数量为三个，分别为第一电参数设定器531、第二电参数设定器532和第三电参数设定器533，第一电参数设定器531与第一换流站12连接，第一电参数设定器531设定第一换流站12的电参数例如电压、功率等，第二电参数设定器532与第二换流站22连接，第二电参数设定器532设定第二换流站22的电参数例如电压、功率等，第三电参数设定器533与第三换流站32连接，第三电参数设定器533设定第三换流站32的电参数例如电压、功率等。

通过电参数设定器53对各换流站的电参数进行设定，使各换流站在对应的电参数下运行，可以模拟各换流站在不同的电参数下运行时的状况，从而可以模拟多端混合直流输电系统在不同电参数水平下的稳态运行特性。

请参阅图5，在本实用新型实施例中，设定系统50包括设定换流站的控制模式(例如电压控制模式、功率控制模式等)的模式设定器54，模式设定器54与换流站连接。具体地，模式设定器54的数量可以为一个，该模式设定器54分别与多端混合直流输电系统中的各换流站连接，该模式设定器54对各换流站的控制模式进行设定；或者，模式设定器54的数量可以与换流站的数量相同，每个模式设定器54与对应的换流站连接，每个模式设定器54对对应的换流站的控制模式进行设定，例如，请继续参阅图4，多端混合直流输电系统包括第一换流站12、第二换流站22和第三换流站32，模式设定器54的数量为三个，分别为第一模式设定器541、第二模式设定器542和第三模式设定器543，第一模式设定器541与第一换流站12连接，第一模式设定器541设定第一换流站12的控制模式，第二模式设定器542与第二换流站22连接，第二模式设定器542设定第二换流站22的控制模式，第三模式设定器543与第三换流站32连接，第三模式设定器543设定第三换流站32的控制模式。

通过模式设定器54对各换流站的控制模式进行设定，使各换流站在对应的控制模式下运行，可以模拟各换流站在不同的控制模式下运行时的状况，从而可以模拟多端混合直流输电系统在不同控制模式下的暂态响应特性。

在本实用新型实施例中，设定系统50包括换流站类型设定器51、线路设定器52、电参数设定器53以及模式设定器54，通过各设定器对多端混合直流输电系统的状态进行设定，可以对多端混合直流输电系统在不同状态下运行进行模拟。例如，请继续参阅图1，假设第一交流系统10为送端交流系统，换流站类型设定器51设定第一换流站12为LCC型换流站，第二交流系统20为受端交流系统，换流站类型设定器51设定第二换流站22为VSC型换流站，第三交流系统30为受端交流系统，换流站类型设定器51设定第三换流站32为LCC型换流站时，通过线路设定器52设定第三交流线路33存在短路故障，则可以模拟多端混合直流输电系统在第三换流站32的交流侧存在短路故障时发生直流换相失败的工况。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。