[发明专利]直流系统中断路器暂态特性分析方法及装置

说明书

本申请涉及一种直流系统中断路器暂态特性分析方法及装置。获取直流系统的系统参数后，对系统参数进行大步长仿真，得到直流系统发生故障时每个断路器的开关参数，再基于开关参数得到故障动作概率及故障电流对应的分布函数，根据分布函数获取各断路器的最大故障电流，按照最大故障电流对各断路器进行小步长仿真，得到各断路器的暂态特性参数，暂态特性参数用于判断各断路器的开断能力。该方法既使在断路器面临多种短路类型和短路电流变化复杂的情况下，也能进行断路器暂态特性的准确分析，有利于快速找到高压断路器故障问题，作为控制直流系统的有力指导，使用可靠。

技术领域

本申请涉及直流系统技术领域，特别是涉及一种直流系统中断路器暂态特性分析方法及装置。

背景技术

直流系统一般指高压直流系统，当前投运的高压直流输电工程一般用于远距离、大容量输电。随着科学技术的发展，具有显著优势的柔性直流模式应用于特高压电网后，具备三站同时启停、在线投退等多种功能。柔性直流采用多电平子模块的电压源换流器，可解决双端直流问题，工作性能好，使用广泛。

但是，柔性直流系统在控制和保护策略上较双端直流更加复杂，柔性直流系统中的高压断路器同样面临运行模式及切合故障电流更加复杂的问题。传统的对断路器进行小步长仿真分析的方法面对数量级急剧增长的故障状态，其响应速度、精度大大降低，导致分析结果不准确，使用不可靠。

发明内容

基于此，有必要针对传统的断路器仿真分析方法使用不可靠的问题，提供一种直流系统中断路器暂态特性分析方法及装置。

一种直流系统中断路器暂态特性分析方法，包括以下步骤：

获取直流系统的系统参数；

对所述系统参数进行大步长仿真，得到所述直流系统发生故障时每个断路器的开关参数；所述开关参数包括断路器的动作状态和流过断路器的电流；

基于所述开关参数得到故障动作概率及故障电流对应的分布函数；

根据所述分布函数获取各断路器的最大故障电流；

按照所述最大故障电流对各所述断路器进行小步长仿真，得到各所述断路器的暂态特性参数，所述暂态特性参数用于判断各所述断路器的开断能力。

一种直流系统中断路器暂态特性分析装置，包括：

输入模块，用于获取直流系统的系统参数；

大步长仿真模块，用于对所述系统参数进行大步长仿真，得到所述直流系统发生故障时每个断路器的开关参数；所述开关参数包括断路器的动作状态和流过断路器的电流；

分布函数计算模块，用于基于所述开关参数得到故障动作概率及故障电流对应的分布函数；

故障电流获取模块，用于根据所述分布函数获取各断路器的最大故障电流；

仿真分析模块，用于按照所述最大故障电流对各所述断路器进行小步长仿真，得到各所述断路器的暂态特性参数，所述暂态特性参数用于判断各所述断路器的开断能力。

上述直流系统中断路器暂态特性分析方法及装置，获取直流系统的系统参数后，对系统参数进行大步长仿真，得到直流系统发生故障时每个断路器的开关参数，开关参数包括断路器的动作状态和流过断路器的电流，再基于开关参数得到故障动作概率及故障电流对应的分布函数，根据分布函数获取各断路器的最大故障电流，按照最大故障电流对各断路器进行小步长仿真，得到各断路器的暂态特性参数，暂态特性参数用于判断各断路器的开断能力。获取直流系统的系统参数后，通过大步长仿真和动作与电流分布建模可以得到最大故障电流，然后按照最大故障电流对各断路器进行小步长仿真，进行严重工况筛选，得到断路器的暂态特性参数，可以用于判断断路器的开断能力，该方法既使在断路器面临多种短路类型和短路电流变化复杂的情况下，也能进行断路器暂态特性的准确分析，有利于快速找到高压断路器故障问题，作为控制直流系统的有力指导，使用可靠。