[發明專利]直流系統中斷路器暫態特性分析方法及裝置

有效

• 申請號: 202110972550.X
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113419168B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 周登波;陸啟凡;周勇;焦華;鄧健俊;嚴海健;顧碩銘;柳林海;焦石;李倩;陳海永;葉鑫;王和雷;梁子鵬;徐攀騰;朱博;郭云漢;劉子鵬;鄭銳舉;楊學廣;廖晨江
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G06K9/62
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃恕

本申請涉及一種直流系統中斷路器暫態特性分析方法及裝置。獲取直流系統的系統參數后，對系統參數進行大步長仿真，得到直流系統發生故障時每個斷路器的開關參數，再基于開關參數得到故障動作概率及故障電流對應的分布函數，根據分布函數獲取各斷路器的最大故障電流，按照最大故障電流對各斷路器進行小步長仿真，得到各斷路器的暫態特性參數，暫態特性參數用于判斷各斷路器的開斷能力。該方法既使在斷路器面臨多種短路類型和短路電流變化復雜的情況下，也能進行斷路器暫態特性的準確分析，有利于快速找到高壓斷路器故障問題，作為控制直流系統的有力指導，使用可靠。

技術領域

本申請涉及直流系統技術領域，特別是涉及一種直流系統中斷路器暫態特性分析方法及裝置。

背景技術

直流系統一般指高壓直流系統，當前投運的高壓直流輸電工程一般用于遠距離、大容量輸電。隨著科學技術的發展，具有顯著優勢的柔性直流模式應用于特高壓電網后，具備三站同時啟停、在線投退等多種功能。柔性直流采用多電平子模塊的電壓源換流器，可解決雙端直流問題，工作性能好，使用廣泛。

但是，柔性直流系統在控制和保護策略上較雙端直流更加復雜，柔性直流系統中的高壓斷路器同樣面臨運行模式及切合故障電流更加復雜的問題。傳統的對斷路器進行小步長仿真分析的方法面對數量級急劇增長的故障狀態，其響應速度、精度大大降低，導致分析結果不準確，使用不可靠。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的斷路器仿真分析方法使用不可靠的問題，提供一種直流系統中斷路器暫態特性分析方法及裝置。

一種直流系統中斷路器暫態特性分析方法，包括以下步驟：

獲取直流系統的系統參數；

對所述系統參數進行大步長仿真，得到所述直流系統發生故障時每個斷路器的開關參數；所述開關參數包括斷路器的動作狀態和流過斷路器的電流；

基于所述開關參數得到故障動作概率及故障電流對應的分布函數；

根據所述分布函數獲取各斷路器的最大故障電流；

按照所述最大故障電流對各所述斷路器進行小步長仿真，得到各所述斷路器的暫態特性參數，所述暫態特性參數用于判斷各所述斷路器的開斷能力。

一種直流系統中斷路器暫態特性分析裝置，包括：

輸入模塊，用于獲取直流系統的系統參數；

大步長仿真模塊，用于對所述系統參數進行大步長仿真，得到所述直流系統發生故障時每個斷路器的開關參數；所述開關參數包括斷路器的動作狀態和流過斷路器的電流；

分布函數計算模塊，用于基于所述開關參數得到故障動作概率及故障電流對應的分布函數；

故障電流獲取模塊，用于根據所述分布函數獲取各斷路器的最大故障電流；

仿真分析模塊，用于按照所述最大故障電流對各所述斷路器進行小步長仿真，得到各所述斷路器的暫態特性參數，所述暫態特性參數用于判斷各所述斷路器的開斷能力。

上述直流系統中斷路器暫態特性分析方法及裝置，獲取直流系統的系統參數后，對系統參數進行大步長仿真，得到直流系統發生故障時每個斷路器的開關參數，開關參數包括斷路器的動作狀態和流過斷路器的電流，再基于開關參數得到故障動作概率及故障電流對應的分布函數，根據分布函數獲取各斷路器的最大故障電流，按照最大故障電流對各斷路器進行小步長仿真，得到各斷路器的暫態特性參數，暫態特性參數用于判斷各斷路器的開斷能力。獲取直流系統的系統參數后，通過大步長仿真和動作與電流分布建模可以得到最大故障電流，然后按照最大故障電流對各斷路器進行小步長仿真，進行嚴重工況篩選，得到斷路器的暫態特性參數，可以用于判斷斷路器的開斷能力，該方法既使在斷路器面臨多種短路類型和短路電流變化復雜的情況下，也能進行斷路器暫態特性的準確分析，有利于快速找到高壓斷路器故障問題，作為控制直流系統的有力指導，使用可靠。