[发明专利]直流输电系统限流器最优参数获取方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种直流输电系统限流器最优参数获取方法及装置，其中，所述方法包括：首先对含有限流器的直流输电系统进行故障分析，获得故障电流模型；根据超导限流器的超导特性建立超导限流器的数学模型；其中，所述数学模型包括电阻模型和热模型；然后，根据超导限流器的数学模型以及故障电流模型，获得直流电系统中的限流器优化配置模型；最后，根据限流器优化配置模型获取限流器最优参数。采用前述的方案。采用前述的方案获取的最优参数能够有效的减少直流断路器最大故障切除容量，增加系统的故障反应时间，保证直流断路器动作的正确与可靠性，对直流输电系统具有重要意义。

技术领域

本申请涉及直流输电技技术领域，尤其涉及以一种直流输电系统限流器最优参数获取方法及装置。

背景技术

直流输电技术具有有功、无功独立控制、无换相失败危险等优势，因此，直流输电技术在新能源并网、区域电网互联等方面有着广泛的应用。但是，由于直流输电系统的阻尼和响应系数较小，当直流输电系统的直流侧发生短路故障时，故障会快速发展，产生高达系统额定电流十几倍乃至几十倍的短路电流，对直流系统内电力电子器件和交流系统的运行产生严重威胁，因此，直流侧故障的快速切除成为直流输电技术的研究难点。

目前，针对直流侧故障采取的主要方案之一是在直流线路上配置故障隔离能力的换流器和直流断路器，而带故障隔离功能的换流器不仅会增加换流站建设成本，还需要使直流网络内所有换流器闭锁，影响直流网络的稳定运行，并且，由于故障检测和直流断路器的动作需要时间，故障电流往往已快速上升，这将使直流断路器对开断容量的要求进一步提高，因此，直流断路器的应用受到切断容量的限制，尤其是在电容放电路径较为复杂的多端直流输电系统，增加了直流断路器的设计难度和成本，为此，需要选择合适的限流方案以避免上述问题。

针对以上问题，目前通常采取安装限流器的措施来达到限流的目的，比较先进的限流器有超导型限流器、聚合物型限流器以及电力电子型限流器。其中，超导限流器在正常运行时电阻极小，不影响直流电网的运行，在发生故障时，超导限流器会失超，从而产生较大电阻，进而有效限制故障电流的增加，在直流输电系统中配置超导限流器是目前研究较多的一种理想的限流方案。

但是，目前在直流输电系统中配置超导限流器时，往往将超导限流器的模型简化，仅考虑其稳态电阻，忽略了超导材料在电阻转换过程中电流与电阻的耦合关系以及成本，因而难以得出符合超导特性的超导限流器最优参数，因此，如何获得直流输电系统限流器的最优参数配置是目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种直流输电系统限流器最优参数获取方法及装置，以获得直流输电系统限流器的最优参数配置，解决目前在直流输电系统中配置超导限流器时，往往将超导限流器的模型简化，仅考虑其稳态电阻，忽略了超导材料在电阻转换过程中电流与电阻的耦合关系以及成本，因而难以得出符合超导特性的超导限流器最优参数的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种直流输电系统限流器最优参数获取方法，包括：

对含有限流器的直流输电系统进行故障分析，获得故障电流模型；

根据超导限流器的超导特性建立超导限流器的数学模型；其中，所述数学模型包括电阻模型和热模型；

根据超导限流器的数学模型以及故障电流模型，获得直流电系统中的限流器优化配置模型；

根据限流器优化配置模型获取限流器最优参数。

结合第一方面，在一种实现方式中，所述电阻模型为超导带材的电阻，根据超导层电阻和复合金属层电阻获得，采用以下公式获取：