[发明专利]考虑真空断路器预击穿特性的建模与仿真方法

摘要

本发明公开了一种考虑真空断路器预击穿特性的建模与仿真方法，该方法将真空断路器等效为带有并联杂散参数支路的可控电阻，建模时考虑真空断路器合闸过程中触头间介质绝缘强度、高频电流熄灭能力和触头间电弧电压等因素，并在合闸过程中将断路器触头间电压差与介质绝缘强度、通过断路器电流与高频电流熄灭能力进行比较，将整个合闸过程分为4个状态，对每个状态下的可控电阻阻值进行编程实时控制，从而实现对真空断路器合闸过程中的预击穿现象的仿真。使用本发明提供的建模与仿真方法，可以较准确建立真空断路器的等效模型，能尽可能反映真空断路器合闸过程中可能出现的预击穿暂态特性，并且使用常规电力系统电磁暂态仿真软件即可实现。

主权项

一种考虑真空断路器预击穿特性的建模与仿真方法，其特征在于，所述建模与仿真方法包括下列步骤：S1、将真空断路器等效为带并联支路的可控电阻，其并联支路为电阻、电感、电容或这三者的任意组合、任意连接方式；S2、建立真空断路器触头间介质绝缘强度模型，确定断路器合闸过程中的触头间介质绝缘强度与时间之间的函数关系；S3、建立真空断路器的高频电流熄灭能力模型，确定描述高频电流熄灭的要素为高频电流持续时间和高频电流过零时的电流导数，及其需要满足的条件；S4、将真空断路器可能具有的状态划分为4个：合闸前、暂态恢复电压过程、高频电流持续过程和完全合闸，并确定各状态间的相互转换关系，其中，合闸前记为状态1，暂态恢复电压过程记为状态2，高频电流持续过程记为状态3，完全合闸记为状态4；S5、通过建模实现对可控电阻阻值的控制，进行仿真。