[发明专利]一种直流串联故障电弧模型仿真方法

权利要求书

1.一种直流串联故障电弧模型仿真方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：

S1：搭建直流串联故障电弧测试平台，并进行试验，测量记录电源电压、电弧间距和电弧电压、电弧电流；所述直流串联故障电弧测试平台包含电弧发生装置，所述电弧发生装置包含两个绝缘夹具，其中一个绝缘夹具的一端固定在固定底座上，另一端夹住静止电极，另一个绝缘夹具的一端固定在滑动块上，另一端夹住活动电极，所述固定底座上设置有刻度，所述滑动块通过侧面调节器实现滑动块在固定底座上滑动调节，所述电弧发生装置连接至直流稳压电源；具体包含如下步骤：

S11：设置直流稳压电源的输出电压，调节侧面调节器，使得静止电极与活动电极完全接触，让整个试验回路闭合，开始试验；

S12：通过示波器记录正常情况下电弧发生装置两端的电压电流波形；

S13：缓慢调节侧面调节器使活动电极与静止电极之间的距离，直至距离刚好使得电弧自然熄灭，记录下此时的输出电压与最大燃弧距离；

S14：改变直流稳压电源的输出电压，重复步骤S13记录下不同电压下的最大燃弧距离；

S15：分断试验电路，重置直流稳压电源的输出电压，并调节侧面调节器，使得静止电极与活动电极完全接触，让整个试验回路闭合，开始试验；

S16：通过调节侧面调节器使活动电极与静止电极之间的距离达到设定值，通过示波器记录电弧在该距离下的电弧电压和电弧电流；

S17：改变直流稳压电源的输出电压，重复步骤S16，记录在相同距离和不同电压下的电弧电压和电弧电流；

S2：根据测量记录的电弧电压和电弧电流计算电弧电阻，分析电弧电阻和电源电压、电弧间距的关系，进行公式拟合；具体为：

S21：根据测量得到的电弧电压和电弧电流，分别计算电弧电压和电弧电流的平均值，求取电弧电阻；

S22：拟合出电弧电阻和电源电压、电弧间距的数学模型为，

R＝C₁+C₂·U+C₃·D+C₄·U·D

其中，C₁、C₂、C₃、C₄为计算系数，U为电源电压，D为电弧间距；

S3：根据拟合获得的公式，通过Matlab/Simulink建立直流故障电弧的仿真模型；

S4：设置仿真参数，运行仿真模型，输出仿真结果，并与实测的结果进行对比。

2.根据权利要求1所述的一种直流串联故障电弧模型仿真方法，其特征在于：所述直流稳压电源通过限流电阻连接至所述电弧发生装置。

3.根据权利要求1所述的一种直流串联故障电弧模型仿真方法，其特征在于：所述侧面调节器的调节方式包含旋钮粗调和步进电机精调。

4.根据权利要求1所述的一种直流串联故障电弧模型仿真方法，其特征在于：步骤S3具体为：根据获得的数学模型，在Matlab/Simulink中建立直流故障电弧的仿真模型，并根据实际情况对仿真模型输出的电弧电压、电弧电流添加白噪声。