[发明专利]一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法

说明书

本发明公开了一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法，该方法通过建立断路器拓扑结构；对断路器拓扑结构进行时序控制分析；根据断路器拓扑结构和时序控制分析结果建立拓扑参数数学模型；根据所述拓扑参数数学模型建立断路器能量吸收模型；对所述断路器能量吸收模型进行敏感性分析与F和R检验，对校验无误后的断路器能量吸收模型的敏感数据中获取断路器能量吸收模型的设计参数；通过改进混合粒子群算法对所述设计参数进行寻优，得到断路器能量吸收模型的优化设计参数，从实现设计断路器能量吸收模型参数使参数最优，占地面积少，进而解决了相关技术中断路器能量吸收模型体积大，反应慢的缺点。

技术领域

本发明涉及电气设备故障诊断技术领域，特别涉及一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法。

背景技术

近年来，高压直流输电技术的发展和逐渐成熟对电力系统经济运行和能源合理配置起到了举足轻重的作用，模块化多电平换流器(MMC)是如今直流输电中应用最广泛的拓扑，具有可以快速调节、占地面积较小、电压等级较高等优势。直流断路器成本是制约高压柔性直流系统发展的重要因素之一。传统的断路器体积大，反应速度慢，鉴于此，需要一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法，以至少解决相关技术中断路器能量吸收模型体积大，反应慢的缺点的技术问题。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种时序控制断路器能量吸收模型的优化设计方法，包括：

建立断路器拓扑结构；

对所述断路器拓扑结构进行时序控制分析；

根据断路器拓扑结构和时序控制分析结果建立拓扑参数数学模型；

根据所述拓扑参数数学模型建立断路器能量吸收模型；

对所述断路器能量吸收模型进行敏感性分析与F和R检验，对校验无误后的断路器能量吸收模型的敏感数据中获取断路器能量吸收模型的设计参数；

通过改进混合粒子群算法对所述设计参数进行寻优，得到断路器能量吸收模型的优化设计参数。

可选地，所述断路器能量吸收模型的表达式为：

上式中，Q为断路器吸收的能量，L₁为第一限流电感的电感值，L₂为第二限流电感的电感值，i₅为流过断路器拓扑结构中避雷器的电流，D为能耗支路的占空比，T₃为直流断路器能耗支路的机械时间，u_dc是断路器拓扑结构的等效电路中的等效电容电压。

可选地，所述占空比的下限与MMC桥臂最大安全电流相关，所述占空比D的上限与断路器的最大关断电流、机械开关时间、MOA吸收能量相关。

可选地，对所述断路器能量吸收模型进行敏感性分析包括：

获取影响断路器能量吸收的全部影响因素进行敏感性分析，计算断路器能量吸收全部影响因素对断路器能量吸收模型的敏感数据，对所述敏感数据进行处理得到敏感性矩阵；

所述敏感性矩阵为：

上式中，F_1i、F_2i、F_3i、F_4i、F_5i分别为第一限流电感的电感值L₁、第二限流电感的电感值L₂、能耗支路的占空比D、流过断路器拓扑结构中避雷器的电流i₅、断路器拓扑结构的等效电路中的等效电容电压u_dc五种设计参数的第i个因素对电压模型电容电压的敏感性程度；