[发明专利]一种直流配用电系统仿真方法及装置

权利要求书

1.一种直流配用电系统仿真方法，其特点在于，包括：

构建直流配电系统拓扑结构，所述拓扑结构包括：线路、电力电子变换器，直流断路器和负载，其中，所述电力电子变换器具体为：MMC变换器，所述直流断路器包括：机械开关模型支路、固态开关模型支路和限压缓冲吸收模型支路，所述机械开关模型支路、所述固态开关模型支路和所述限压缓冲吸收模型支路并联连接；

确定所述直流配电系统拓扑结构的仿真参数，所述仿真参数包括：直流电压等级、线路长度、极间电容、MMC变换器阀侧电感、MMC变换器滤波电容、MMC变换器桥臂电抗、线路电阻、线路电容、线路电感和负载电抗；

确定所述电力电子变换器的仿真参数，所述仿真参数包括：最大容量、交流电压、直流电压、子模块数目、可选子模块标称、子模块电容和桥臂电抗；

根据电弧电压-电流曲线确定所述机械开关模型支路的燃弧电阻；

整定所述直流断路器的动作时序；

确定所述直流配电系统的边界状态及边界约束条件，并根据所述直流配电系统拓扑结构、所述边界状态和所述边界约束条件进行直流配电系统的仿真。

2.根据权利要求1所述的直流配用电系统仿真方法，其特征在于，所述构建直流配电系统拓扑结构，所述拓扑结构包括：线路、电力电子变换器，直流断路器和负载，其中，所述电力电子变换器具体为：MMC变换器；具体包括：

构建直流配电系统拓扑结构，所述拓扑结构包括：第一交流电源、第一开关、第一交流变压器、第一全控型换流器、第一电感、第一直流断路器、第一单向换流设备、第二全控型换流器、敏感负荷、交流微网、直流负荷、第一直流变压器、第一单向直流变压器、直流微网、第二直流断路器、第二电感、第三全控型换流器、第二交流变压器、第二开关和第二交流电源，其中，所述第一全控型换流器、第二全控型换流器、第三全控型换流器和第一单向换流设备具体为：MMC换流器；

所述第一交流电源通过所述第一开关与所述第一交流变压器连接，所述第一交流变压器通过所述第一全控型换流器与所述第一电感连接，所述第一电感通过所述第一直流断路器与所述第一单向换流设备连接，所述第一单向换流设备与所述敏感负荷连接，所述第二全控型换流器与所述交流微网连接，所述第一单向直流变压器与所述直流负荷连接，所述第一直流变压器与所述直流微网连接，所述第一单向换流设备、所述第一全控型换流器、所述第一直流变压器和所述第一单向直流变压器依次串联连接，所述第一直流断路器与所述第二直流断路器连接，所述第二直流断路器通过所述第二电感与所述第三全控型换流器连接，所述第三全控型换流器与所述第二交流变压器连接，所述第二交流变压器通过所述第二开关与所述第二交流电源连接。

3.根据权利要求2所述的直流配用电系统仿真方法，其特征在于，所述确定所述电力电子变换器的仿真参数，所述仿真参数包括：最大容量、交流电压、直流电压、子模块数目、可选子模块标称、子模块电容和桥臂电抗；具体包括：

确定所述第一全控型换流器、第二全控型换流器、第三全控型换流器和第一单向换流设备的仿真参数，所述仿真参数包括：最大容量、交流电压、直流电压、子模块数目、可选子模块标称、子模块电容和桥臂电抗。

4.根据权利要求3所述的直流配用电系统仿真方法，其特征在于，所述限压缓冲吸收模型支路具体包括：

RC缓冲吸收支路和金属氧化物压敏电阻限压支路，所述RC缓冲吸收支路与所述金属氧化物压敏电阻限压支路并联连接。

5.根据权利要求4所述的直流配用电系统仿真方法，其特征在于，所述整定所述直流断路器的动作时序具体包括：

当所述直流配用电系统发生短路故障后，发送触发信号到所述机械开关模型支路的机械开关，使得所述机械开关开断；

当所述固态开关模型支路中的固态开关开断后，发送导通信号到所述固态开关，使得所述固态开关导通；

当短路电流转移至所述固态开关模型支路，且所述机械开关两端的电压低于第一预设电压后，发送开断信号到所述固态开关，使得所述固态开关开断。