[发明专利]一种三支路模型直流断路器的仿真电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力仿真领域，尤其涉及一种三支路模型直流断路器的仿真电路及方法。

背景技术

在直流系统中，断路器是系统的核心元件，当系统出现故障时可以迅速切断电路，实现隔离，从而保护系统，相比于交流系统，直流系统因为不存在天然过零点，断路器的断开拉弧过程相比于交流系统要困难的多，因此直流断路器的研制也要更困难，其在直流系统中的地位和作用十分重要，考虑到以上情况，研发直流断路器具有技术上的挑战性，而对于直流断路器的研发同样首先需要进行仿真建模分析，但现有技术中，缺少针对于直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法，因此提供一种直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种三支路模型直流断路器的仿真电路及方法，用于解决现有技术中，缺少针对于直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法，因此提供一种直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。

本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真电路，包括：

真空机械开关、固态开关元件和限压缓冲吸收仿真支路；

所述真空机械开关、所述固态开关元件和所述限压缓冲吸收仿真支路并联连接；

所述限压缓冲吸收仿真支路包括：RC缓冲吸收支路和金属氧化物压敏电阻，所述RC缓冲吸收支路和所述金属氧化物压敏电阻并联。

优选地，所述RC缓冲吸收支路包括缓冲电容C和缓冲电阻R；

所述缓冲电容C的值满足第一预设公式，所述第一预设公式为：

其中，t₀为转移电流中陡波电流的波前时间，λ为转移过程时间相较于波前时间的裕度系数，I_MOVmax为固态开关开断的故障电流峰值，U_res为避雷器的测试残压。

优选地，所述缓冲电阻R的值不大于10Ω。

本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真方法，包括：

S1：当出现短路故障时，发送触发信号至真空机械开关，使得所述真空机械开关开断；

S2：当固态开关开断，且所述真空机械开关开距到位后，发送导通信号至所述固态开关，使得所述固态开关导通；

S3：当所述真空机械开关两端的电压低于所述第一预设电压，且所述真空机械开关的触头电弧熄灭后，发送开断信号至所述固态开关，使得所述固态开关开断。

所述当出现短路故障时，发送触发信号至真空机械开关包括：

获取到流过断路器的电流值，当所述电流值大于短路电流识别值时，发送触发信号至真空机械开关。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真电路，包括：真空机械开关、固态开关元件和限压缓冲吸收仿真支路；所述真空机械开关、所述固态开关元件和所述限压缓冲吸收仿真支路并联连接；所述限压缓冲吸收仿真支路包括：RC缓冲吸收支路和金属氧化物压敏电阻，所述RC缓冲吸收支路和所述金属氧化物压敏电阻并联。

本发明中，通过构建包括互相串联的真空机械开关、固态开关元件和限压缓冲吸收仿真支路的三支路模型直流断路器的仿真电路，解决了现有技术中，缺少针对于直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法，因此提供一种直流断路器的仿真电路及对应的仿真方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真电路的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真方法的一个实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真结果的一个示意图；

图4为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真结果的另一个示意图；

图5为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真结果的另一个示意图；

图6为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真结果的另一个示意图；

图7为本发明提供的一种三支路模型直流断路器的仿真结果的另一个示意图；