[發明專利]一種用于混合式直流斷流器的仿真試驗系統和方法

有效

• 申請號: 202110253902.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113030716B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 郭賢珊;文衛兵;周楊;楊勇;石巖;李明;馬太虎;田世克;王蓉東;荊雪記;劉路路;胡秋玲;魏爭;潘勵哲;王加龍;李琦;晁陽;劉亞萍;劉成鑫
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙悅

1.一種用于混合式直流斷流器的仿真實驗系統，其特征在于，包括：混合式直流斷流器，等效電路模塊，RTDS模型模塊、斷路器控制保護模塊和站控保護模塊；

所述等效電路模塊，用于對所述混合式直流斷流器進行等效處理，生成混合式直流斷流器的等效電路；

RTDS模型模塊，用于添加所述等效電路，根據所述等效電路生成直流斷流器的仿真模型，將所述仿真模型通過所述斷路器控制保護模塊傳輸至所述站控保護模塊；

所述站控保護模塊，用于根據混合式直流斷流器的運行情況，結合所述仿真模型，生成動作指令；

所述斷路器控制保護模塊，用于接收所述動作指令，并根據所述動作指令控制所述等效電路中對應部件的開合，從而完成直流斷流器的仿真實驗；

所述混合式直流斷流器包括三個并聯支路，其分別為：主支路、轉移支路和耗能支路；

所述等效電路在主支路上將若干快速機械開關等效為一個快速機械開關；將若干電力電子開關等效為一個電力電子開關；在所述轉移支路上將若干串聯的電力電子開關等效為一個電力電子開關及與其串聯的電阻；在所述耗能支路上將若干組串聯的避雷器等效為一個避雷針。

2.如權利要求1所述的用于混合式直流斷流器的仿真實驗系統，其特征在于，所述主支路包括若干串聯的快速機械開關和電力電子開關，若干所述電力電子開關組成m行并聯的電路，且每一行并聯電路上串聯n個所述電力電子開關，所述m和n均為大于等于1的正整數，且m和n不同時為1；所述轉移支路包括若干串聯的電力電子開關；所述耗能支路包括若干組串聯的避雷器。

3.一種用于混合式直流斷流器的仿真實驗方法，采用如權利要求1-2任一項所述的用于混合式直流斷流器的仿真實驗系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1設定混合式直流斷流器的電路結構；

S2對所述電路結構進行等效處理，生成等效電路；

S3根據所述等效電路生成直流斷流器的仿真模型，并將所述直流斷流器的仿真模型傳輸至所述站控保護模塊；

S4所述站控保護模塊與所述直流斷流器連接，并接收其各部件的運行狀況，結合所述運行狀況和仿真模型生成合閘、分閘、重合閘和保護動作中至少一個指令；

S5斷路器控制保護模塊將合閘、分閘、重合閘和保護動作中至少一個指令轉換成控制所述直流斷流器的各部件開合的指令，并控制其開合，從而完成直流斷流器的仿真實驗。

4.如權利要求3所述的用于混合式直流斷流器的仿真實驗方法，其特征在于，所述站控保護模塊生成合閘指令時，斷路器控制保護模塊接收所述合閘指令，并將所述合閘指令轉換為主支路快速機械開關合閘指令，主支路電力電子開關導通指令和轉移支路電力電子開關導通指令，所述RTDS模型模塊在接收到主支路電力電子開關導通指令和轉移支路電力電子開關導通指令時立即導通對應的電力電子開關，所述RTDS模型模塊在接收到所述主支路快速機械開關合閘指令時，延時第一預設時間后控制所述快速機械開關合閥。

5.如權利要求4所述的用于混合式直流斷流器的仿真實驗方法，其特征在于，所述站控保護模塊生成分閘指令時，斷路器控制保護模塊關斷主支路電力電子開關，當電流完全轉移至所述轉移支路后，所述斷路器控制保護模塊生成快速機械開關分閥指令，所述RTDS模型模塊接收到所述快速機械開關分閥指令，延時第二預設時間后控制所述快速機械開關分閥，所述斷路器控制保護模塊接收到快速機械開關分閘狀態有效時，則生成轉移支路電力電子開關關斷指令，所述RTDS模型模塊在接收到所述轉移支路電子開關關斷指令時，立即關斷轉移支路電力電子開關。

6.如權利要求5所述的用于混合式直流斷流器的仿真實驗方法，其特征在于，在所述轉移支路電力電子開關關斷后，產生的關斷電壓引起所述耗能支路上的所述避雷器動作，所述RTDS模型模塊通過擬合曲線，模擬所述避雷器的動作過程，以保證混合式直流斷路器分閘后的外特性與實際一致。