[发明专利]一种用于混合式直流断流器的仿真试验系统和方法

说明书

本发明属于电力系统仿真验证技术领域，一种用于混合式直流断流器的仿真实验系统和方法，包括：等效电路模块，用于对混合式直流断流器进行等效处理，生成混合式直流断流器的等效电路；RTDS模型模块，添加等效电路，根据等效电路生成直流断流器的仿真模型，将仿真模型通过断路器控制保护模块传输至站控保护模块；站控保护模块，根据混合式直流断流器的运行情况，结合仿真模型，生成动作指令；断路器控制保护模块接收动作指令，并根据动作指令控制等效电路中对应部件的开合，从而完成直流断流器的仿真实验。其能够有效解决柔直电网仿真系统节点资源有限的技术问题，能够真实反映直流断流器的运行特性，确保了仿真试验的有效性。

技术领域

本发明涉及一种用于混合式直流断流器的仿真试验系统和方法，属于电力系统仿真验证技术领域。

背景技术

柔性直流输电是新一代直流输电技术，在新能源并网、孤岛送电、异步电网互联等领域具有广阔的应用前景。RTDS(实时数字仿真器)是专门用于电力系统电磁暂态仿真试验的装置，具有实时性好、精度高等优点，可以对大功率、高电压的电力电子器件进行精细化仿真。随着直流电网的复杂性增加及客户的要求增高，对直流控制保护系统的可靠性要求也越来越高，基于RTDS的仿真试验系统与直流控制保护装置的联合调试也越来越重要。

控制保护功能对柔性直流输电工程的安全可靠稳定运行有重要作用，而为了测试柔性直流输电控制保护功能，需要将控制保护装置与该柔性直流仿真模型连接构成实时闭环试验测试系统。而现有的控制保护装置如直流断流器其可调整的参数很多，而现有的柔直仿真模型节点有限，故现有的柔性仿真模型不能准确、有效的对直流断流器的工作状况进行模拟。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于混合式直流断流器的仿真试验系统和方法，其能够有效解决柔直电网仿真系统节点资源有限的技术问题，能够真实反映直流断流器的运行特性，确保了仿真试验的有效性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于混合式直流断流器的仿真实验系统，包括：混合式直流断流器，等效电路模块，RTDS模型模块、断路器控制保护模块和站控保护模块；等效电路模块，用于对混合式直流断流器进行等效处理，生成混合式直流断流器的等效电路；RTDS模型模块，添加等效电路，根据等效电路生成直流断流器的仿真模型，将仿真模型通过断路器控制保护模块传输至站控保护模块；站控保护模块，根据混合式直流断流器的运行情况，结合仿真模型，生成动作指令；断路器控制保护模块接收动作指令，并根据动作指令控制等效电路中对应部件的开合，从而完成直流断流器的仿真实验。

进一步，混合式直流断流器包括三个并联支路，其分别为：主支路、转移支路和耗能支路。

进一步，主支路包括若干串联的快速机械开关和电力电子开关，若干电力电子开关组成m行并联的电路，且每一行并联电路上串联n个电力电子开关，m和n均为大于等于1的正整数，且m和n不同时为1；转移支路包括若干串联的电力电子开关；耗能支路包括若干组串联的避雷器。

进一步，等效电路在主支路上将若干快速机械开关等效为一个快速机械开关；将若干电力电子开关等效为一个电力电子开关；在转移支路上将若干串联的电力电子开关等效为一个电力电子开关及与其串联的电阻；在耗能支路上将若干组串联的避雷器等效为一个避雷针。

本发明还公开了一种用于混合式直流断流器的仿真实验方法，采用上述任一种的用于混合式直流断流器的仿真实验系统，包括以下步骤：S1设定混合式直流断流器的电路结构；S2对电路结构进行等效处理，生成等效电路；S3根据等效电路生成直流断流器的仿真模型，并将直流断流器的仿真模型传输至站控保护模块；S4站控保护模块与直流断路器连接，并接受其各部件的运行状况，结合运行状况和仿真模型生成合闸、分闸、重合闸和保护动作的指令；S5断路器控制保护模块将合闸、分闸、重合闸和保护动作的指令转换成控制直流断流器的各部件开合的指令，并控制其开合，从而完成直流断流器的仿真实验。