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NR Electric 使用 RT-LAB 实时模拟器测试舟山多端 MMC-HVDC 项目的控制和保护系统

新闻发布室

01 / 13 / 2015

NR Electric 使用 RT-LAB 实时模拟器测试舟山多端 MMC-HVDC 项目的控制和保护系统

这个庞大的项目涉及基于 VSC 的高压直流系统的许多应用,如岛屿互联、岛屿供电和风电输出。NR Electric 为该项目提供了整个五终端控制和保护系统。

 

挑战

五端 MMC-HVDC 系统的控制和保护(C&P)方案比两端 HVDC 系统更为复杂。它们需要各站之间精确协调的策略,以确保系统在故障发生后能继续运行。在正常运行模式下,舟山站是向系统其他部分供电的唯一终端。然而,考虑到一个或多个终端可能会因临时故障或计划维护而跳闸,因此共设计了 27 种运行模式。整个 C&P 系统必须针对这些设计的每种运行模式进行验证,并在出厂验收测试 (FAT) 期间的故障条件下进行验证。考虑到大量的测试案例和安全限制,硬件在环(HIL)平台是为这个五端 MMC-HVDC 项目的实际 C&P 系统执行 FAT 的最有效、最高效的工具。然而,多端 MMC-HVDC 仍是一项新技术,尤其是在 HIL仿真 模型的设计和多端 MMC C&P 系统的接口方面。在开始这项开创性工作时,可参考的成熟经验非常少。

 

解决方案

MMC 子模块模型在现场可编程门阵列(FPGA)板上实现,计算周期为 500 ns,而电力系统的其他部分则在中央处理器(标准多核 CPU)上模拟,时间步长为 30 μs。状态空间节点(SSN)接口用于将 FPGA 和 CPU 上模拟的模型连接起来。此外,还设计了一种基于千兆位以太网的通信协议,用于连接实际阀门平衡控制器和实时模拟器。

 

企业荣誉

2013 年,NR Electric 建立了一个由 C&P 和阀门控制原型组成的 RT-LAB 实时仿真 系统(图 1),并完成了一系列对 C&P 设备功能和性能的验证。2013 年 9 月,该系统利用 RT-LAB HIL 平台通过了 KEMA 见证测试(图 2)。2013年9月至12月,在RT-LAB HIL仿真 系统的帮助下,NR Electric开发的C&P和阀门控制系统完成并通过了FAT中的所有测试案例。作为 OPAL-RT 在中国的独家经销商 ,科亮与 OPAL-RT 亚太技术中心合作,在紧迫的时间内完成了 HIL 平台的开发和调试。

NR Electric负责RT-LAB实时仿真 平台的工程师李刚先生说:"OPAL-RT 实时仿真 平台在舟山项目的 C&P 系统调试中发挥了关键作用。特别是由于 OPAL-RT 在中国和加拿大提供了及时的技术支持,项目得以如期完成。

"OPAL-RT 亚太区技术中心首席代表王伟华说:"如此复杂的系统调试凸显了OPAL-RT 在中国本地技术服务的优势。

舟山五端 MMC-HVDC 项目于 2014 年 7 月正式投入运行。