[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

权利要求书

1.一种用于混合式直流断流器的仿真实验系统，其特征在于，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；

所述等效电路模块，用于对所述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，用于添加所述等效电路，根据所述等效电路生成直流断流器的仿真模型，将所述仿真模型通过所述断路器控制保护模块传输至所述站控保护模块；

所述站控保护模块，用于根据混合式直流断流器的运行情况，结合所述仿真模型，生成动作指令；

所述断路器控制保护模块，用于接收所述动作指令，并根据所述动作指令控制所述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；

所述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；

所述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；在所述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；在所述耗能支路上将若干组串联的避雷器等效为一个避雷针。

2.如权利要求1所述的用于混合式直流断流器的仿真实验系统，其特征在于，所述主支路包括若干串联的快速机械开关和电力电子开关，若干所述电力电子开关组成m行并联的电路，且每一行并联电路上串联n个所述电力电子开关，所述m和n均为大于等于1的正整数，且m和n不同时为1；所述转移支路包括若干串联的电力电子开关；所述耗能支路包括若干组串联的避雷器。

3.一种用于混合式直流断流器的仿真实验方法，采用如权利要求1-2任一项所述的用于混合式直流断流器的仿真实验系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1设定混合式直流断流器的电路结构；

S2对所述电路结构进行等效处理，生成等效电路；

S3根据所述等效电路生成直流断流器的仿真模型，并将所述直流断流器的仿真模型传输至所述站控保护模块；

S4所述站控保护模块与所述直流断流器连接，并接收其各部件的运行状况，结合所述运行状况和仿真模型生成合闸、分闸、重合闸和保护动作中至少一个指令；

S5断路器控制保护模块将合闸、分闸、重合闸和保护动作中至少一个指令转换成控制所述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。

4.如权利要求3所述的用于混合式直流断流器的仿真实验方法，其特征在于，所述站控保护模块生成合闸指令时，断路器控制保护模块接收所述合闸指令，并将所述合闸指令转换为主支路快速机械开关合闸指令，主支路电力电子开关导通指令和转移支路电力电子开关导通指令，所述RTDS模型模块在接收到主支路电力电子开关导通指令和转移支路电力电子开关导通指令时立即导通对应的电力电子开关，所述RTDS模型模块在接收到所述主支路快速机械开关合闸指令时，延时第一预设时间后控制所述快速机械开关合阀。

5.如权利要求4所述的用于混合式直流断流器的仿真实验方法，其特征在于，所述站控保护模块生成分闸指令时，断路器控制保护模块关断主支路电力电子开关，当电流完全转移至所述转移支路后，所述断路器控制保护模块生成快速机械开关分阀指令，所述RTDS模型模块接收到所述快速机械开关分阀指令，延时第二预设时间后控制所述快速机械开关分阀，所述断路器控制保护模块接收到快速机械开关分闸状态有效时，则生成转移支路电力电子开关关断指令，所述RTDS模型模块在接收到所述转移支路电子开关关断指令时，立即关断转移支路电力电子开关。

6.如权利要求5所述的用于混合式直流断流器的仿真实验方法，其特征在于，在所述转移支路电力电子开关关断后，产生的关断电压引起所述耗能支路上的所述避雷器动作，所述RTDS模型模块通过拟合曲线，模拟所述避雷器的动作过程，以保证混合式直流断路器分闸后的外特性与实际一致。