[发明专利]直流电弧仿真方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种直流电弧仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

获取开关设备的磁流体动力学模型和电路模型；

根据所述开关设备的初始电弧电流，对所述磁流体动力学模型和所述电路模型进行场路耦合联合仿真，以更新所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流；所述磁流体动力学模型表征所述开关设备的电弧内部的流体运动状态变化情况；

在所述场路耦合联合仿真过程中，获取所述磁流体动力学模型中的温度和气压；所述温度和气压表征所述开关设备在开断过程中电弧的内部特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取开关设备的磁流体动力学模型，包括：

根据所述开关设备的电弧内部的流体运动状态变化情况，获取所述开关设备的质量守恒函数、动量守恒函数、能量守恒函数、电磁场守恒函数和湍流输运函数；

根据所述质量守恒函数、所述动量守恒函数、所述能量守恒函数、所述电磁场守恒函数和所述湍流输运函数，确定所述开关设备的磁流体动力学模型。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述开关设备的初始电弧电流，对所述磁流体动力学模型和所述电路模型进行场路耦合联合仿真，以更新所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流，包括：

根据直流系统特性，获取所述开关设备的初始电弧电流；

根据所述磁流体动力学模型和所述初始电弧电流，确定所述开关设备的初始电弧电压；

基于所述电路模型，根据所述初始电弧电压、初始外部电路电压和初始外部电路电流，更新所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁流体动力学模型和所述初始电弧电流，确定所述开关设备的初始电弧电压，包括：

对所述开关设备的电弧区域进行网格划分，确定所述电弧区域的多个网格单元；

根据所述磁流体动力学模型和所述初始电弧电流，确定各所述网格单元的状态参数；所述状态参数包括温度、气压、电流密度和电导率；

对各所述网格单元中的电流密度和电导率进行积分操作，得到所述初始电弧电流对应的初始电弧电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁流体动力学模型和所述初始电弧电流，确定各所述网格单元的状态参数，包括：

根据所述开关设备的电弧特性，获取所述磁流体动力学模型中各所述网格单元的初始条件和边界条件；所述初始条件包括各所述网格单元的初始参数值；所述边界条件包括各所述网格单元的参数边界值；

基于所述磁流体动力学模型，根据所述初始电弧电流、所述磁流体动力学模型中各所述网格单元的初始条件和边界条件，确定各所述网格单元的状态参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述电路模型，根据所述初始电弧电压、初始外部电路电压和初始外部电路电流，更新所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流，包括：

根据初始外部电路电压和所述初始外部电路电流，确定所述电路模型的新外部电路电压；

根据所述新外部电路电压、所述初始外部电路电流和所述初始电弧电压，确定所述新外部电路电流；

将所述新外部电路电流确定为所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述开关设备的磁流体动力学模型的电弧电流为0，则控制所述磁流体动力学模型和所述电路模型的场路耦合联合仿真结束。