配电系统限流方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种配电系统限流方法及装置；其中，配电系统限流方法包括步骤：对多端柔性直流配电系统进行故障分区处理，得到各系统分区，并分析确认各系统分区中的极间短路故障；分别获取各极间短路故障对应的断路器，并获取流过各断路器的峰值电流以及峰值电流的峰值时间；根据各峰值电流和各峰值时间，分别对各极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障；采用多端柔性直流配电系统电磁暂态仿真模型去分别上述故障工况下的放电回路，得到多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。本申请从整个配电系统角度去对限流装置参数值进行确认，提高了故障处理效率。

【技术实现步骤摘要】
配电系统限流方法及装置
本申请涉及配电系统故障分析领域，特别是涉及一种配电系统限流方法及装置。
技术介绍
随着配电系统技术的发展，多端柔性直流配电系统因其造价低、运行方式多样的原因，逐渐成为未来直流电网发展的趋势。但是，伴随拓扑结构和运行方式的多样化，多端柔性直流配电系统的故障清除问题也变得更加复杂。目前较为常见的故障清除措施有如下两种：采用限流电抗器配合直流断路器、采用超导限流器配合直流断路器。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：针对限流参数的研究主要集中在限流模块的内部结构，针对某一故障对内部参数进行确定，易导致故障处理效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电路故障处理效率的配电系统限流方法及装置。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种配电系统限流方法，该方法包括：分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障，并获取各放电回路的峰值电流、以及峰值电流的峰值时间；放电回路为对极间短路故障中的短路点放电的回路；根据各峰值电流和各峰值时间，分别对各极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障；采用电磁暂态仿真模型，对限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。在其中一个实施例中，分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障的步骤之前，还包括步骤：根据多端柔性直流配电系统的直流断路器配置、保护策略和关键位置，对多端柔性直流配电系统进行故障分区，得到各系统分区，并分析确认各系统分区中的极间短路故障；获取各放电回路的峰值电流、以及峰值电流的峰值时间的步骤，包括：对放电回路进行等效处理，得到等效电路；并处理等效电路，得到峰值电流以及峰值时间。在其中一个实施例中，放电回路包括换流站放电回路和直流变压器放电回路；处理等效电路，得到峰值电流以及峰值时间的步骤，包括：分别对换流站放电回路和直流变压器放电回路进行等效处理，得到换流站等效放电回路与直流变压器等效放电回路；采用二阶电路初始条件处理换流站等效放电回路、直流变压器等效放电回路，分别得到换流站放电回路的电流、直流电压器放电回路的电流；基于换流站放电回路的电流、直流电压器放电回路的电流，得到换流站放电回路的电流曲线图、直流电压器放电回路的电流曲线图；根据换流站放电回路的电流曲线图，得到换流站放电回路的峰值电路、峰值时间；根据直流电压器放电回路的电流曲线图，得到直流电压器放电回路的峰值电路、峰值时间。在一个具体实施例中，采用二阶电路初始条件处理换流站等效放电回路、直流变压器等效放电回路，分别得到换流站放电回路的电流、直流电压器放电回路的电流的步骤中，基于以下公式，得到换流站放电回路的峰值电流：其中，I1为换流站放电回路的电流；ω为换流站等效放电回路的振荡角频率；δ为换流站等效放电回路的时间常数；Udc为直流极间电压；I0为直流母线电流；L为换流站等效放电回路的等效电感；ω0为换流站等效放电回路的谐振角频率。在一个具体实施例中，采用二阶电路初始条件处理换流站等效放电回路、直流变压器等效放电回路，分别得到换流站放电回路的电流、直流电压器放电回路的电流的步骤中，基于以下公式，得到直流电压器放电回路的峰值电流：其中，I2为换流站放电回路的电流；ω1为直流电压器等效放电回路的振荡角频率；δ1为直流电压器等效放电回路的时间常数；Udc为直流极间电压；I0为直流母线电流；L1为直流电压器等效放电回路的等效电感；ω2为直流电压器等效放电回路的谐振角频率。在其中一个实施例中，根据各峰值电流和各峰值时间，分别对各极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障的步骤，包括：将断路器的开断电流值、与在断路器的开断时间内的放电回路的最大电流值做减法，得到差值；断路器为距离极间短路故障最近、且使极间短路故障与多端柔性直流配电系统隔离的断路器；其中，若峰值时间小于或等于开断时间，最大电流值为峰值电流的值；若峰值时间大于开断时间，最大电流值为对放电回路在开断时间结束时的电流值；依据各差值的大小顺序，得到各极间短路故障的限流难度等级排序。在其中一个实施例中，限流装置参数值包括限流电抗值；采用电磁暂态仿真模型，对限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真的步骤，包括：建立电磁暂态仿真模型；基于电磁暂态仿真模型，逐次提高限流难度等级最高的极间短路故障对应的放电回路出口处的限流电抗值，直至各放电回路的最大电流值均小于第一限流标准电流值；基于电磁暂态仿真模型，逐次提高限流难度等级次高的极间短路故障对应的放电回路出口处的限流电抗值，直至各放电回路的最大电流值均小于第二限流标准电流值。在其中一个实施例中，第一限流标准电流值为开断电流值与限流难度等级最高的极间短路故障对应的放电回路的个数的商；第二限流标准电流值为开断电流值与限流难度等级次高的极间短路故障对应的放电回路的个数的商。在其中一个实施例中，在采用电磁暂态仿真模型，对限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到放电回路出口的限流装置参数值的步骤之后，还包括：采用限流装置参数值，在剩余限流难度等级的极间短路故障中进行校验；剩余限流难度等级的极间短路故障为多端柔性直流配电系统中，除限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障以外的极间短路故障；在校验的结果为失败时，采用电磁暂态仿真模型，对剩余限流难度等级的极间短路故障进行仿真。本专利技术实施例还提供了一种配电系统限流装置，包括：数据获取模块，用于分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障，并获取各放电回路的峰值电流、以及峰值电流的峰值时间；放电回路为对极间短路故障中的短路点放电的回路；排序模块，用于根据各峰值电流和各峰值时间，分别对各极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障；仿真模块，用于采用电磁暂态仿真模型，对限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：本申请提供的配电系统限流方法，对配电系统进行分区，并确认各个系统分区中极间短路故障对应的短路点；根据故障发生时对短路点放电的电路的峰值电流和峰值时间，确认各极间短路故障的限流难度等级；采用仿真的方法，对限流难度等级最高的极间短路故障、限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。本申请从整个配电系统角度去对限流装置参数值进行确认，提高了故障处理效率。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为一个实施例中配电系统限流方法的第一示意性流程示意图；图2为一个实施例中配电系统限流方法的第二示意性流程示意图；图3为一个实施例中配电系统限流方法的第三示意性流程示意图；图4为一个实施例中配电系统限流装置的示意性结构框图；图5为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电系统限流方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障，并获取各放电回路的峰值电流、以及所述峰值电流的峰值时间；所述放电回路为对所述极间短路故障中的短路点放电的回路；根据各所述峰值电流和各所述峰值时间，分别对各所述极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障；采用电磁暂态仿真模型，对所述限流难度等级最高的极间短路故障、所述限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到所述多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。

【技术特征摘要】
1.一种配电系统限流方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障，并获取各放电回路的峰值电流、以及所述峰值电流的峰值时间；所述放电回路为对所述极间短路故障中的短路点放电的回路；根据各所述峰值电流和各所述峰值时间，分别对各所述极间短路故障进行限流难度等级排序，得到限流难度等级最高的极间短路故障和限流难度等级次高的极间短路故障；采用电磁暂态仿真模型，对所述限流难度等级最高的极间短路故障、所述限流难度等级次高的极间短路故障进行仿真，得到所述多端柔性直流配电系统中各放电回路出口的限流装置参数值。2.根据权利要求1所述的配电系统限流方法，其特征在于，分别获取多端柔性直流配电系统中各极间短路故障的步骤之前，还包括步骤：根据所述多端柔性直流配电系统的直流断路器配置、保护策略和关键位置，对所述多端柔性直流配电系统进行故障分区，得到各系统分区，并分析确认各所述系统分区中的所述极间短路故障；获取各放电回路的峰值电流、以及所述峰值电流的峰值时间的步骤，包括：对所述放电回路进行等效处理，得到等效电路；并处理所述等效电路，得到所述峰值电流以及所述峰值时间。3.根据权利要求2所述的配电系统限流方法，其特征在于，所述放电回路包括换流站放电回路和直流变压器放电回路；处理所述等效电路，得到所述峰值电流以及所述峰值时间的步骤，包括：分别对所述换流站放电回路和所述直流变压器放电回路进行等效处理，得到换流站等效放电回路与直流变压器等效放电回路；采用二阶电路初始条件处理所述换流站等效放电回路、所述直流变压器等效放电回路，分别得到所述换流站放电回路的电流、所述直流电压器放电回路的电流；基于所述换流站放电回路的电流、所述直流电压器放电回路的电流，得到所述换流站放电回路的电流曲线图、所述直流电压器放电回路的电流曲线图；根据所述换流站放电回路的电流曲线图，得到所述换流站放电回路的峰值电路、峰值时间；根据所述直流电压器放电回路的电流曲线图，得到所述直流电压器放电回路的峰值电路、峰值时间。4.根据权利要求3所述的配电系统限流方法，其特征在于，采用二阶电路初始条件处理所述换流站等效放电回路、所述直流变压器等效放电回路，分别得到所述换流站放电回路的电流、所述直流电压器放电回路的电流的步骤中，基于以下公式，得到所述换流站放电回路的峰值电流：其中，I1为所述换流站放电回路的电流；ω为所述换流站等效放电回路的振荡角频率；δ为所述换流站等效放电回路的时间常数；Udc为直流极间电压；I0为直流母线电流；L为所述换流站等效放电回路的等效电感；ω0为所述换流站等效放电回路的谐振角频率。5.根据权利要求3所述的配电系统限流方法，其特征在于，采用二阶电路初始条件处理所述换流站等效放电回路、所述直流变压器等效放电回路，分别得到所述换流站放电回路的电流、所述直流电压器放电回路的电流的步骤中，基于以下公式，得到所述直流电压器放电回路的峰值电流：其中，I2为所述换流站放电回路的电流；ω1为所述直流电压器等效放电回路的振荡角频率；δ1为所述直流电压器等效放电回路的时间常数；Udc为直流极间电压；I0为直流母线电流；L1为所述直流电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰，张竞涵，郭芳，高毓群，简翔浩，肖芳磊，施世鸿，韩永霞，张明瀚，黄廷城，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44