[发明专利]缆系恒压海底观测网供电系统电磁暂态仿真实验平台

说明书

缆系恒压海底观测网供电系统电磁暂态仿真实验平台，包括岸基站电力模型和输配电模型，岸基站电力模型和输配电模型连接，输配电模型由主干光电复合海缆等效模型、分支单元模型、分支光电复合海缆等效模型、海底接驳盒电力模型、负载模型依次连接而成，岸基站电力模型和输配电模型的连接方式包括三种方式。本发明能够准确、可靠地仿真模拟缆系恒压海底观测网供电系统正常运行状态和故障时的电磁暂态过程。

技术领域

本发明涉及电力电子化电力系统建模技术领域，具体是涉及一种缆系恒压海底观测网供电系统电磁暂态仿真实验平台。

背景技术

缆系海底观测网是海洋资源开发、海洋国防建设的“国之重器”，是全球海洋科学勘探技术发展的前沿和制高点。与恒流海底观测网相比，恒压海底观测网因其系统扩展性强、功率转换效率高的优势，逐渐成为各国的主流建设方向。海底恒压观测网的研究和建设尚处于起步阶段，因此有必要发明一种准确可靠的缆系恒压海底观测网供电系统仿真实验平台。

目前海底观测网供电系统仿真实验平台所采用的技术手段比较单一，仿真实验平台内部各模块的设计不够详细准确、各模块与实际工程的参数结构也存在出入。具体来说，例如，CN201810471797公开了一种缆系海底观测网电力系统实验平台，该实验平台用若干个π型等值电路来代表海底观测网中的供电海缆，而实际上供电直流海缆的频变特性明显，若采用π型等值电路则无法精确反映故障场景下直流海缆的电磁暂态特性；另外，该实验平台的岸基电源和海底接驳盒的建模比较简单，未详细给出换流模块和相应的控制策略，故而存在无法模拟岸基电源控制过程的技术问题。曾祥君等人也提出了一种基于多端故障行波时差的观测网故障定位方法，用于仿真验证该方法的实验平台未对观测网分支单元进行准确建模，未记及分支单元内稳压二极管的行波畸变效应，从而使得该故障定位方法精度存在较大误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种缆系恒压海底观测网供电系统电磁暂态仿真实验平台，能够准确、可靠地仿真模拟缆系恒压海底观测网供电系统正常运行状态和故障时的电磁暂态过程。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种缆系恒压海底观测网供电系统电磁暂态仿真实验平台，包括岸基站电力模型和输配电模型，岸基站电力模型和输配电模型连接，输配电模型由主干光电复合海缆等效模型、分支单元模型、分支光电复合海缆等效模型、海底接驳盒电力模型、负载模型依次连接而成，岸基站电力模型和输配电模型的连接方式为下述方式中任一种；

第一种方式：岸基站电力模型有一个，输配电模型有三条，分别为第一输配电模型、第二输配电模型、第三输配电模型，第一输配电模型的主干光电复合海缆等效模型连接于岸基站电力模型的输出接口，第二输配电模型、第三输配电模型共用同一个由主干光电复合海缆等效模型、分支单元模型依次连接而成的拓扑结构；第二输配电模型、第三输配电模型共用的主干光电复合海缆等效模型连接于第一输配电模型的分支单元模型上；

第二种方式：岸基站电力模型有两个，分别为第一岸基站电力模型、第二岸基站电力模型，输配电模型有两条，分别为第一输配电模型、第二输配电模型，第一输配电模型的主干光电复合海缆等效模型连接于第一岸基站电力模型的输出接口，第二输配电模型的主干光电复合海缆等效模型连接于第二岸基站电力模型的输出接口，第一输配电模型的分支单元模型通过主干光电复合海缆等效模型与第二输配电模型的分支单元模型相连；