[發明專利]一種直流配用電系統仿真方法及裝置

有效

• 申請號: 201711105492.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107729690B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 曾杰;張弛;趙偉;鐘國彬;梅成林;謝寧;徐琪;張威;趙景飛;余占清;曾嶸;劉冠偉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種直流配用電系統仿真方法，其特點在于，包括：

構建直流配電系統拓撲結構，所述拓撲結構包括：線路、電力電子變換器，直流斷路器和負載，其中，所述電力電子變換器具體為：MMC變換器，所述直流斷路器包括：機械開關模型支路、固態開關模型支路和限壓緩沖吸收模型支路，所述機械開關模型支路、所述固態開關模型支路和所述限壓緩沖吸收模型支路并聯連接；

確定所述直流配電系統拓撲結構的仿真參數，所述仿真參數包括：直流電壓等級、線路長度、極間電容、MMC變換器閥側電感、MMC變換器濾波電容、MMC變換器橋臂電抗、線路電阻、線路電容、線路電感和負載電抗；

確定所述電力電子變換器的仿真參數，所述仿真參數包括：最大容量、交流電壓、直流電壓、子模塊數目、可選子模塊標稱、子模塊電容和橋臂電抗；

根據電弧電壓-電流曲線確定所述機械開關模型支路的燃弧電阻；

整定所述直流斷路器的動作時序；

確定所述直流配電系統的邊界狀態及邊界約束條件，并根據所述直流配電系統拓撲結構、所述邊界狀態和所述邊界約束條件進行直流配電系統的仿真。

2.根據權利要求1所述的直流配用電系統仿真方法，其特征在于，所述構建直流配電系統拓撲結構，所述拓撲結構包括：線路、電力電子變換器，直流斷路器和負載，其中，所述電力電子變換器具體為：MMC變換器；具體包括：

構建直流配電系統拓撲結構，所述拓撲結構包括：第一交流電源、第一開關、第一交流變壓器、第一全控型換流器、第一電感、第一直流斷路器、第一單向換流設備、第二全控型換流器、敏感負荷、交流微網、直流負荷、第一直流變壓器、第一單向直流變壓器、直流微網、第二直流斷路器、第二電感、第三全控型換流器、第二交流變壓器、第二開關和第二交流電源，其中，所述第一全控型換流器、第二全控型換流器、第三全控型換流器和第一單向換流設備具體為：MMC換流器；

所述第一交流電源通過所述第一開關與所述第一交流變壓器連接，所述第一交流變壓器通過所述第一全控型換流器與所述第一電感連接，所述第一電感通過所述第一直流斷路器與所述第一單向換流設備連接，所述第一單向換流設備與所述敏感負荷連接，所述第二全控型換流器與所述交流微網連接，所述第一單向直流變壓器與所述直流負荷連接，所述第一直流變壓器與所述直流微網連接，所述第一單向換流設備、所述第一全控型換流器、所述第一直流變壓器和所述第一單向直流變壓器依次串聯連接，所述第一直流斷路器與所述第二直流斷路器連接，所述第二直流斷路器通過所述第二電感與所述第三全控型換流器連接，所述第三全控型換流器與所述第二交流變壓器連接，所述第二交流變壓器通過所述第二開關與所述第二交流電源連接。

3.根據權利要求2所述的直流配用電系統仿真方法，其特征在于，所述確定所述電力電子變換器的仿真參數，所述仿真參數包括：最大容量、交流電壓、直流電壓、子模塊數目、可選子模塊標稱、子模塊電容和橋臂電抗；具體包括：

確定所述第一全控型換流器、第二全控型換流器、第三全控型換流器和第一單向換流設備的仿真參數，所述仿真參數包括：最大容量、交流電壓、直流電壓、子模塊數目、可選子模塊標稱、子模塊電容和橋臂電抗。

4.根據權利要求3所述的直流配用電系統仿真方法，其特征在于，所述限壓緩沖吸收模型支路具體包括：

RC緩沖吸收支路和金屬氧化物壓敏電阻限壓支路，所述RC緩沖吸收支路與所述金屬氧化物壓敏電阻限壓支路并聯連接。

5.根據權利要求4所述的直流配用電系統仿真方法，其特征在于，所述整定所述直流斷路器的動作時序具體包括：

當所述直流配用電系統發生短路故障后，發送觸發信號到所述機械開關模型支路的機械開關，使得所述機械開關開斷；

當所述固態開關模型支路中的固態開關開斷后，發送導通信號到所述固態開關，使得所述固態開關導通；

當短路電流轉移至所述固態開關模型支路，且所述機械開關兩端的電壓低于第一預設電壓后，發送開斷信號到所述固態開關，使得所述固態開關開斷。