[发明专利]一种直流断路器限流优化方法及其仿真系统

权利要求书

1.一种直流断路器限流优化方法，其特征在于，所述方法包括：

采集直流电网中任一条线路发生故障后通过非故障线路的直流电流，并对其进行短路电流恒频控制，确定避雷器的投入数量；

对直流断路器进行能量平衡度双频率控制，确定避雷器的投入频率和待投入的避雷器；

所述对直流电流进行短路电流恒频控制包括：

计算所述直流电流与其参考值的差值；

对所述差值进行无静差控制，所述无静差控制中控制器输出值的范围为0～1；

对所述控制器输出值与所述直流断路器内避雷器总数的乘积进行取整运算，将所述取整运算的计算结果作为所述避雷器的投入数量；

所述对直流断路器进行能量平衡度双频率控制包括：

将直流断路器内各避雷器按照吸收能量由大到小的顺序排列形成吸收能量序列；

设定第二触发信号的触发频率，所述触发频率为所述避雷器的投入频率；

当所述第二触发信号为上升沿脉冲时获取所述吸收能量序列中各避雷器的排列序号；

计算直流断路器内避雷器的总数与所述投入数量的差值，比较所述差值与各避雷器的排列序号：若排列序号大于该差值，则投入与所述排列序号对应的避雷器。

2.如权利要求1所述的一种直流断路器限流优化方法，其特征在于，所述将取整运算的计算结果作为避雷器的投入数量之前包括：

设定第一触发信号的触发频率，当所述第一触发信号为上升沿脉冲时将取整运算的计算结果作为避雷器的投入数量。

3.如权利要求1所述的一种直流断路器限流优化方法，其特征在于，

所述设定第二触发信号的触发频率包括：

获取直流断路器内各组避雷器吸收能量的最大值，比较所述最大值与其参考值：若所述最大值小于所述参考值则设定所述第二触发信号的触发频率为低频率，否则设定所述第二触发信号的触发频率为高频率。

4.如权利要求1所述的一种直流断路器限流优化方法，其特征在于，确定所述直流断路器内避雷器的能量平衡度包括：

计算所述直流断路器内避雷器的无效容量均值；

获取所述无效容量均值在其任一变化周期内的峰值，将该峰值作为在所述的任一变化周期内的能量平衡度；

所述无效容量均值如下式(1)所示：

其中，N为所述直流断路器内避雷器的总数，E_i为第i组避雷器的吸收能量。

5.一种直流断路器限流优化的仿真系统，其特征在于，所述系统包括：

直流断路器仿真模型，所述模型串联在直流线路上，用于切断和导通经过所述直流线路的负荷电流，以及切断发生故障的直流线路；

避雷器组模型投入数量计算模块，用于采集通过直流线路的直流电流并对其进行短路电流恒频控制，确定避雷器组模型的投入数量；

待投入避雷器确定模型，用于对直流断路器仿真模型进行能量平衡度双频率控制，确定避雷器组模型的投入频率和待投入的避雷器组模型；

对直流电流进行短路电流恒频控制包括：

计算所述直流电流与其参考值的差值；

对所述差值进行无静差控制，所述无静差控制中控制器输出值的范围为0～1；

对所述控制器输出值与所述直流断路器内避雷器总数的乘积进行取整运算，将所述取整运算的计算结果作为所述避雷器的投入数量；

对直流断路器进行能量平衡度双频率控制包括：

将直流断路器内各避雷器按照吸收能量由大到小的顺序排列形成吸收能量序列；

设定第二触发信号的触发频率，所述触发频率为所述避雷器的投入频率；

当所述第二触发信号为上升沿脉冲时获取所述吸收能量序列中各避雷器的排列序号；

计算直流断路器内避雷器的总数与所述投入数量的差值，比较所述差值与各避雷器的排列序号：若排列序号大于该差值，则投入与所述排列序号对应的避雷器。