[发明专利]一种直流配用电系统仿真方法及装置

说明书

本发明公开了一种直流配用电系统仿真方法及装置，通过构建直流配电系统拓扑结构，并确定拓扑结构的仿真参数、边界状态及边界约束条件，并根据所述拓扑结构和仿真参数进行直流配用电的系统仿真，解决了现有技术中，并没有针对包含电力电子变换器和直流断路器的直流配用电系统的仿真方法，导致了缺少对于直流配用电系统的实际开发和试验的依据和参考的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力仿真领域，尤其涉及一种直流配用电系统仿真方法及装置。

背景技术

近年来，直流配用电技术被广泛认为是配用电、新能源领域中的主要发展方向，基于直流电的相关技术受到了非常多的重视，然而对于直流配用电技术的研发和应用来说，想要将直流配电系统投入实用，首先需要进行理论研究，确定其拓扑结构，然后必须要进行仿真验证，为接下来的实际开发、试验提供依据和参考，其中，电力电子变换器和直流断路器是直流配用电系统中的关键设备和模拟的重点对象。在直流配电系统中，交直流系统连接及不同电压等级的配电母线需要经过电力电子变换器实现功率交换，其性能直接决定了配用电系统的功率、稳定性等工作参数，此外，直流系统的故障隔离、切断则需要直流断路器来提供支持，相比于交流系统，直流系统缺少过零点，因此断路器研制更困难。

现有技术中，并没有针对包含电力电子变换器和直流断路器的直流配用电系统的仿真方法，导致了缺少对于直流配用电系统的实际开发和试验的依据和参考的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种直流配用电系统仿真方法及装置，用于解决现有技术中，并没有针对包含电力电子变换器和直流断路器的直流配用电系统的仿真方法，导致了缺少对于直流配用电系统的实际开发和试验的依据和参考的技术问题。

本发明提供的一种直流配用电系统仿真方法，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。

优选地，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；