[發明專利]特高壓直流輸電系統絕緣配合快速優化算法

無效

• 申請號: 200710301982.8
• 申請日: 2007-12-24
• 公開（公告）號: CN101471565A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 常浩;馬為民;鄭勁;聶定珍;張燕秉;袁智勇
• 申請（專利權）人: 國網直流工程建設有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;G01R31/12;G01R31/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及特高壓直流輸電系統絕緣配合快速優化算法，更具體的說涉及直流換流站的絕緣配合快速查表算法。

背景技術

直流換流站的絕緣配合設計是直流特高壓輸電工程設計、實施中的關鍵技術之一。避雷器保護水平、設備的絕緣水平直接關系到設備的設計、制造、造價等各方面。換流站內絕緣配合的基本原則是：交流側的過電壓應盡可能由裝在交流側的避雷器保護；直流側的過電壓應由裝在換流變壓器直流側的避雷器組合加以限制；換流設備的關鍵部件應由與該部件緊密相連的避雷器直接保護；母線或設備可直接由連接于被保護設備兩端點之間或設備對地之間的避雷器或者組合避雷器保護。

常規的工程設計中，主要采用數值計算工具對換流站進行建模，并按照絕緣配合的原則在對應位置上放置避雷器模型，此避雷器模型與實際應用的避雷器有相同的特性曲線。利用計算工具，對交流過電壓和直流過電壓進行仿真分析，得到避雷器上的最高限制電壓，由此作為避雷器的保護水平，結合絕緣裕度得到設備的絕緣水平。這種方法雖然計算準確，但是對于不同的工程都要計算，計算的故障類型很多，計算量很大。

經多大量的直流工程設計，設計人員對換流站內各個位置的避雷器故障時的最大電流和能量已經有非常豐富的經驗數據。結合這些數據，可以直接通過查閱避雷器特性曲線的方法得到避雷器的保護水平。這種方法計算快速，而且可以根據不同的系統參數快速優化避雷器的保護水平。在特高壓直流工程的絕緣配合設計中，采用這種方法對避雷器的保護方案和保護水平進行快速優化計算，方便快捷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于特高壓直流輸電工程換流站絕緣配合的快速優化算法。此算法基于避雷器特性曲線(如附圖1)查表，利用過電壓計算或者經驗數據得到的避雷器的配合電流和總能量，得到避雷器的保護水平和設備的絕緣水平，快速的進行絕緣配合的優化設計。

附圖說明

附圖1為避雷器特性曲線示意圖。(1)最大特性曲線；(2)最小特性曲線；(3)配合電流，單位kA；(4)保護水平即電壓值，采用標幺值表示。

具體實施方式

基于特性曲線查表法，分為以下步驟：

(1)根據避雷器的配置方案和位置，參考以前的設計經驗，確定各個避雷器的設計配合電流和最大通過能量。

(2)根據系統電壓相關的參數確定單柱避雷器的標稱電壓以及參考電壓。

(3)根據避雷器的最大通過能量，參考單柱避雷器的能量參數，確定避雷器的總柱數。

(4)利用配合電流3及避雷器的總柱數，得到每柱避雷器的實際最大通過電流；查找避雷器特性曲線，如附圖1，得到對應的保護電壓的標幺值4；利用標稱電壓，換算到真實電壓值，即為此避雷器的保護水平。使用中，一般采用最大特性曲線1來確定避雷器的保護水平；而最小特性曲線2是為了確定最大能量時對應的避雷器特性，在確定保護水平時不采用。

(5)根據絕緣裕度的要求和絕緣配合標準電壓等級的要求，得到對應設備的絕緣水平。