CN113919183A - 基于rtds的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置 - Google Patents

基于rtds的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置 Download PDF

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CN113919183A CN202111514156.8A CN202111514156A CN113919183A CN 113919183 A CN113919183 A CN 113919183A CN 202111514156 A CN202111514156 A CN 202111514156A CN 113919183 A CN113919183 A CN 113919183A
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Abstract

本发明公开一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置，方法包括：包括基于RTDS设置雷击故障以及通过通讯模块将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性。利用受控电流源等效雷电流，并通过与受控电源并联的电阻等效雷击放电通道波阻抗，辅以雷击控制模块，实现不同线路、不同位置、不同触发时刻以及不同类型的雷击故障模拟，并基于RTDS与直流控保***的闭环仿真平台，校验直流控保***在雷击故障下的响应特性。

Description

基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置
技术领域
本发明属于特高压直流输电***雷击仿真技术领域，尤其涉及一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置。
背景技术
近年来，伴随着特高压直流输电***的建设投运，已运行的工程中时常出现雷击事故，这对于特高压直流输电***的稳定运行产生不利影响。为了研究雷击对特高压直流输电***的影响，尤其是是否会引起特高压直流输电***保护的误动，大量的学者通过PACAD/EMTDC或ATP/EMTP等软件，通过设计与保护特性一致的保护模型，模拟雷击对保护***的影响。
目前，通过建模等效后的保护模型不可避免的与现场采用的保护装置存在差异，基于现有的PACAD/EMTDC平台或ATP/EMTP平台的雷击仿真无法实现对现场采用的直流控保***的校验。
发明内容
本发明提供一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。
第一方面，本发明提供一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，包括基于RTDS设置雷击故障以及通过通讯模块将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性，其中，基于RTDS设置雷击故障具体包括以下步骤：1）仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入，其中，所述雷电流数学模型的表达式为：
Figure 489254DEST_PATH_IMAGE001
，式中，
Figure 78498DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 576345DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 440396DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 723609DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 14913DEST_PATH_IMAGE006
为雷击作用时间；2）基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 56DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络，其中，计算所述绝缘子伏秒特性
Figure 667798DEST_PATH_IMAGE007
的表达式为：
Figure 805518DEST_PATH_IMAGE008
，式中，
Figure 533302DEST_PATH_IMAGE009
为雷击作用时间，
Figure 5741DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度；3）将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型；4）在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
第二方面，本发明提供一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟装置，包括设置单元，配置为基于RTDS设置雷击故障以及输送单元，配置为将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性，其中，设置单元包括：雷电流波形控制模块，配置为仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入，其中，所述雷电流数学模型的表达式为：
Figure 211594DEST_PATH_IMAGE001
，式中，
Figure 407083DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 555037DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 265504DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 9469DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 387361DEST_PATH_IMAGE006
为雷击作用时间；雷击类型控制模块，配置为基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 440636DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络，其中，计算所述绝缘子伏秒特性
Figure 638399DEST_PATH_IMAGE007
的表达式为：
Figure 389318DEST_PATH_IMAGE008
，式中，
Figure 605404DEST_PATH_IMAGE009
为雷击作用时间，
Figure 845893DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度；雷击位置控制模块，配置为将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型；雷击时刻控制模块，配置为在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
本申请的基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法及装置，通过在RTDS中设置雷击故障，并通过通讯模块将故障后的***电气量传输至与工程现场配置完全一致的控保***中，可直接验证现场实际采用的控保***在雷击故障后的响应特性，相比于现有技术的采用PACAD/EMTDC平台或ATP/EMTP平台建立控保***模型的方法，其可信度更高，实现方法也更为容易。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的又一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法的流程图；
图3为本发明一实施例提供的雷击模型图；
图4为本发明一实施例提供的雷电流波形控制的仿真电路原理图
图5为本发明一实施例提供的雷击类型选择的仿真电路原理图；
图6为本发明一实施例提供的绝缘子闪络模型图；
图7为本发明一实施例提供的雷击线路位置控制的仿真电路原理图；
图8为本发明一实施例提供的雷击时刻控制的仿真电路原理图；
图9为本发明一实施例提供的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1， 其示出了本申请的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法的流程图。
如图1所示，在步骤S101中，基于RTDS设置雷击故障；
在步骤S102中，通过通讯模块将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性。
本实施例的方法，RTDS（Real Time Digital Simulator）作为一种先进的仿真平台，其具有优异的半实物仿真能力，且建立的模型节点容量大，仿真步长可低于5us，通过在RTDS中设置雷击故障，并通过通讯模块将故障后的***电气量传输至与工程现场配置完全一致的控保***中，可直接验证现场实际采用的控保***在雷击故障后的响应特性，相比于现有技术的采用PACAD/EMTDC平台或ATP/EMTP平台建立控保***模型的方法，其可信度更高，实现方法也更为容易。
请参阅图2，其示出了本申请的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法的流程图。该流程图主要是对步骤S101“基于RTDS设置雷击故障”的情况的进一步限定的步骤的流程图。
如图2所示，基于RTDS的特高压直流输电线路雷击模拟方法具体包括以下步骤：
步骤S201，仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入。
在本实施例中，雷击模型主要包括采用受控电流源等效的雷电流数学模型和基于多波阻抗的杆塔模型。
采用双指数函数模拟特定的雷电流波形作为受控电流源的输入，其中，雷电流波形的表达式为：
Figure 530952DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，
Figure 882299DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 952892DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 364282DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 271058DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 613046DEST_PATH_IMAGE006
为。
具体地，几种常用的雷电波形参数值如表1所示：
Figure 554458DEST_PATH_IMAGE011
如图3所示，利用LIGHT_CUR_CONTROL（雷电流控制）产生需要的雷电波输入至受控电流源中，依据DL/T620-1997，取雷电通道波阻抗为300Ω，通过并联300 Ω的电阻模拟放电通道波阻抗；通过控制断路器的开合模拟不同类型的雷击；杆塔模型基于多波阻抗方法计算，将杆塔分段，各段包含为主体或支架部分，主体部分的波阻抗计算式为：
Figure 136749DEST_PATH_IMAGE012
，
式中，
Figure 796400DEST_PATH_IMAGE013
为杆塔中某一段主体部分的波阻抗，
Figure 738817DEST_PATH_IMAGE014
为杆塔中某一段主体部分的对地高度，
Figure 269156DEST_PATH_IMAGE015
为杆塔中某一段主体部分的等效半径；
支架部分波阻抗计算式为：
Figure 22348DEST_PATH_IMAGE016
。
如图4所示，ENBL信号通过非门送至TIME模块的RST端口，以获取利用双指数函数中的时间
Figure 903716DEST_PATH_IMAGE017
；通过滑动滑块ALPHA、滑块BELTA以设置不同的
Figure 853087DEST_PATH_IMAGE018
值，该值经值为-1的增益模块后，与TIME模块输出的时间
Figure 503511DEST_PATH_IMAGE017
通过乘法器构造出
Figure 162025DEST_PATH_IMAGE019
，作为
Figure 779957DEST_PATH_IMAGE020
模块的输入，输出则为
Figure 814909DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 850999DEST_PATH_IMAGE022
；通过滑动滑块AMEND设置不同雷电波的修正系数；通过滑块LCAMP设置雷电流波形的幅值，通过值为1000的增益模块与修正系数通过乘法器相乘，其输出为
Figure 680414DEST_PATH_IMAGE023
，该值再分别通过乘法器与前级的输出
Figure 785642DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 624285DEST_PATH_IMAGE022
相乘，最后通过减法器构造出
Figure 186985DEST_PATH_IMAGE001
作为信号选择器的一路输入；当故障未触发时，ENBL信号置0，TIME模块的RST信号置1，输出的时间t始终为0，信号选择器的选择A信号为其输入，LIGHT_CUR为0；当雷击触发后，ENBL信号置1，TIME模块的RST信号置0，以故障触发时刻为零时刻输出大于零的时间t，信号选择器以B信号为其输入，LGITH_CUR等于生成的
Figure 702149DEST_PATH_IMAGE001
。
本实施例的方法，利用TIME模块输出的以故障触发为零时刻的雷击作用时间t，无需每次重新修改雷击初始时刻参数，相比于现有技术中每次需要重新调整雷击作用时间，使得雷电流的生成更为简便。
步骤S202，基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 45405DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络。
在本实施例中，如图5所示，ENBL为雷击触发信号，通过组合设置SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的开合及绝缘子闪络模型BRKP，绝缘子闪络模型BRKN，模拟不同的雷击类型。将ENBL与开关信号通过与门连接，产生控制与开关名称一致的断路器信号；将SWPP1开关、SWNN1开关与BRKP、BRKN串联，通过控制SWPP1开关或SWNN1开关的通断，控制反击发生时绝缘子闪络；绝缘子闪络模型基于相交法，即绝缘子两端电压与其幅秒特性相交，绝缘子发生闪络。
如图6所示，以连接于正极线路的绝缘子为例，通过测量获得绝缘子两端电位UN1、UN2，将其通过减法器获得绝缘子两端电压差，将该值与绝缘子幅秒特性曲线比较，产生用于控制BRKP的信号；特高压交直流输电线路绝缘子串闪络电压计算式为：
Figure 687739DEST_PATH_IMAGE008
，式中，
Figure 167262DEST_PATH_IMAGE009
为过电压作用时间，
Figure 853327DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度，取值为10.8m，其实现方式为：利用以雷击触发时刻为零时刻的TIME模块获取式中过电压作用时间，将过电压作用时间
Figure 621563DEST_PATH_IMAGE009
作为X，设置Y=0.75，通过
Figure 802009DEST_PATH_IMAGE024
计算出
Figure 385306DEST_PATH_IMAGE025
；将值为10.8的浮点数模块通过乘法器乘以值为710的整数模块后，将该值通过除法器除以
Figure 993005DEST_PATH_IMAGE025
并与值为10.8的浮点数模块通过乘法器乘以值为400的整数模块所得数值通过加法器构造出绝缘子闪络电压；按照不同雷击类型的需要，拨动不同的开关，实现对正、负极线路不同雷击类型的模拟。
其中，雷击模拟情况与开关状态对应关系如表2所示：
Figure 310854DEST_PATH_IMAGE026
本实施例的方法，经过合理的简化处理，通过开关的闭合和打开，可以十分方便的模拟所需不同类型的雷击故障。
步骤S203，将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型。
在本实施例中，为了实现对同一条线路的不同位置的雷击模拟。具体实现是通过将线路分为两段，每段由两个杆塔及一段线路构成，段与段中间采用导线连接，并在此导线上连接雷击模块。在线路参数设置界面中将长度设置为$TLLEN, 两段线路长度分别设置为$TLLEN×var%和$TLLEN×(100-var)%计算，其中，var%为滑块TTLEN输出的线路长度百分比，进而实现两段线路长度的控制，相应的连接于两段间导线上的雷击模型位置也随之变化，从而实现对线路不同位置的雷击模拟。如图7所示，通过滑动TTLEN滑块实现雷击位置的控制，其值可在0-100间滑动；图中设置的值为50，即两段线路等长，雷击发生于线路中点位置。
本实施例的方法，利用RTDS (Real Time Digital Simulator，实时数字仿真仪)可通过滑块TTLEN直接控制两段线路的长度，进而更为简便的实现线路不同位置的雷击模拟。
步骤S204，在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
在本实施例中，通过检测电源侧过零点信号，设置需要的触发角度以触发雷击模块放电。如图8所示，S1UA为整流侧电源A相电压信号，通过比较判断模块，将S1UA与0比较，在S1UA过零点时发出高电平；通过按钮LIGHT_ENB触发雷击信号，并通过值为0.025的上升沿触发器保持高电平0.025s，并与过零点信号通过与门实现在最近的过零点触发高电平；通过调节LIGHT_PHA滑块设置延时角度，通过值为55.5e-6的角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；通过调节LIGHT_DUR滑块输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间，其输出ENBL将同时用于雷电流波形控制模块中TIME模块的RST信号、LIGHT_CUR的选择使能信号及线路控制模块中的触发信号。
本实施例的方法，可实现不同故障初始角下的雷击触发，可更加精确的研究不同故障角时雷击对控保***的影响，且通过利用RTDS中含有RST端口的TIME模块，将ENBL通过非门与其相连，无需额外操作即可实现在未触发雷击时使TIME输出始终为0，而以雷击触发时刻为零时刻输出雷击作用时间，以用于后续雷电流波形及绝缘子闪络模型，每次实验时无需重新调整相应参数，更加简便。
综上，本申请的方法能够达到以下技术效果：
1）利用受控电流源等效雷电流，并通过与受控电源并联的电阻等效雷击放电通道波阻抗，辅以雷击控制模块，实现不同线路、不同位置、不同触发时刻、不同雷电流波形的仿真；
2）利用开关和故障触发信号通过与门控制断路器的开合，实现对不同雷击类型的控制；
3）通过将一条线路分为两段，将雷击模块连接于两段之间的导线上，利用滑块控制两段线路的长度，实现在同一线路的不同位置产生雷击；
4）通过与整流侧A相电压相位比较，检测其过零点时刻，并通过按钮触发雷击信号；通过设置需要的相位及持续时间，实现不同相位触发；
5）通过雷击触发信号控制TIME模块输出时间，以雷击触发时刻为零时刻，通过滑块设置不同的雷电流参数，并通过相应的运算最终实现需要的雷电波形并作为受控电流源的输入。
请参阅图9，其示出了本申请的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟装置的结构框图。
如图9所示，直流控保***雷击故障响应特性模拟装置300，包括设置单元310以及输送单元320。其中，设置单元310包括：
雷电流波形控制模块，配置为仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入，其中，所述雷电流数学模型的表达式为：
Figure 29411DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，
Figure 732794DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 511394DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 254222DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 25738DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 334359DEST_PATH_IMAGE006
为雷击作用时间；
雷击类型控制模块，配置为基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 549440DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络，其中，计算所述绝缘子伏秒特性
Figure 310722DEST_PATH_IMAGE007
的表达式为：
Figure 909367DEST_PATH_IMAGE008
，
式中，
Figure 72495DEST_PATH_IMAGE009
为雷击作用时间，
Figure 396160DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度；
雷击位置控制模块，配置为将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型；
雷击时刻控制模块，配置为在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
应当理解，图9中记载的诸模块与参考图2中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图9中的诸模块，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，其特征在于，包括基于RTDS设置雷击故障以及通过通讯模块将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性，其中，基于RTDS设置雷击故障具体包括以下步骤：
1）仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入，其中，所述雷电流数学模型的表达式为：
Figure 947100DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，
Figure 640249DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 295222DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 658201DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 539569DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 629885DEST_PATH_IMAGE006
为雷击作用时间；
2）基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 280309DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络，其中，计算所述绝缘子伏秒特性
Figure 805401DEST_PATH_IMAGE007
的表达式为：
Figure 33120DEST_PATH_IMAGE008
，
式中，
Figure 677859DEST_PATH_IMAGE009
为雷击作用时间，
Figure 182790DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度；
3）将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型；
4）在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，其特征在于，所述雷电流参数包括雷电流幅值的修正系数、雷电流幅值、波前系数以及波尾系数；所述雷电通道波阻抗取300Ω。
3.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，其特征在于，所述基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真具体包括：
SWP开关闭合或SWN开关闭合，SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关以及SWNN1开关断开，为非故障性绕击模式；
SWP开关、SWPP开关闭合或SWN开关、 SWNN开关闭合，SWPP1开关、SWNN1开关断开，为故障性绕击模式；
SWR开关闭合、SWPP1开关闭合或SWNN1闭合，SWP开关、SWPP开关、SWN开关、SWNN开关断开，为反击模式。
4.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟方法，其特征在于，预设的雷击模型还包含杆塔模型，所述杆塔模型包括主体子模型以及支架子模型，所述主体子模型的波阻抗计算表达式为：
Figure 136839DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 992800DEST_PATH_IMAGE012
为杆塔中某一段主体部分的波阻抗，
Figure 175650DEST_PATH_IMAGE013
为杆塔中某一段主体部分的对地高度，
Figure 659721DEST_PATH_IMAGE014
为杆塔中某一段主体部分的等效半径；
所述支架子模型的波阻抗计算表达式为：
Figure 535405DEST_PATH_IMAGE015
；
式中，
Figure 613082DEST_PATH_IMAGE016
为杆塔中某一段支架部分的波阻抗。
5.一种基于RTDS的直流控保***雷击故障响应特性模拟装置，其特征在于，包括设置单元，配置为基于RTDS设置雷击故障以及输送单元，配置为将雷击故障后的特高压直流输电***中的电气量输送至直流控保***中，以观测所述直流控保***对直流线路雷击故障的响应特性，其中，设置单元包括：
雷电流波形控制模块，配置为仿真人员根据电力行业标准和/或解析研究需要给定雷电流参数以及雷电通道波阻抗，并根据双指数函数模拟特定的雷电流数学模型作为受控电流源的输入，其中，所述雷电流数学模型的表达式为：
Figure 114470DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，
Figure 593993DEST_PATH_IMAGE002
为雷电流幅值的修正系数，
Figure 637648DEST_PATH_IMAGE003
为雷电流幅值，
Figure 61676DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 586330DEST_PATH_IMAGE005
分别为波前系数和波尾系数，
Figure 920359DEST_PATH_IMAGE006
为雷击作用时间；
雷击类型控制模块，配置为基于雷击模拟过程中的电气暂态量控制SWP开关、SWN开关、SWR开关、SWPP开关、SWNN开关、SWPP1开关、SWNN1开关的输出情况进行不同雷击类型的仿真，并将绝缘子两端之间实时电压差的绝对值与绝缘子伏秒特性
Figure 387112DEST_PATH_IMAGE007
是否有交点与SWPP1开关或SWNN1开关是否闭合相关联，使通过控制SWPP1开关或SWNN1的开关通断，控制反击发生时绝缘子闪络，其中，计算所述绝缘子伏秒特性
Figure 49169DEST_PATH_IMAGE007
的表达式为：
Figure 626781DEST_PATH_IMAGE008
，
式中，
Figure 815317DEST_PATH_IMAGE009
为雷击作用时间，
Figure 203704DEST_PATH_IMAGE010
为绝缘子串长度；
雷击位置控制模块，配置为将某一线路分为第一段线路和第二段线路，所述第一段线路和所述第二段线路均由两个杆塔及一段线路构成，所述第一段线路与所述第二段线路中间采用导线连接，并在所述导线上连接预设的雷击模型，并通过分别设置所述第一段线路和所述第二段线路的长度，使得连接于所述导线上的所述雷击模型的位置相应的发生变化，其中，预设的雷击模型包含所述雷电流数学模型；
雷击时刻控制模块，配置为在整流侧电源A相电压信号过零点时发出高电平；通过上升沿触发器保持高电平0.025s，以使过零点信号通过与门在最近的过零点触发高电平；设置延时角度，通过角度转换增益将输入的角度变换成对应的延时时间，并作为上升沿触发器的高电平保持时间以模拟不同相角触发雷击；输入下降沿的高电平保持时间，以模拟不同的雷击持续时间。
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