[發明專利]一種基于傳輸線理論的輸電線路沿線電壓分布的計算方法

有效

• 申請號: 201110051823.3
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102201671A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 秦曉輝;申洪;周勤勇;郭強;卜廣全;班連庚
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種基于傳輸線理論的輸電線路沿線電壓分布的計算方法。

背景技術

伴隨著電力工業的發展，在超高壓(220～765kv)和特高壓輸電線路上安裝串補(SCs)可以大幅提高線路的輸送能力，但同時會改變線路穩態電壓的分布特性，而線路上各點電壓均不應超過系統的最高運行電壓。目前，國內外對超高壓串補線路穩態電壓分布的研究發現，影響電壓分布的因素有串補和高抗(SR)的安裝地點、補償度、有功功率等。但是，這些研究都沒有考慮實際工程中線路兩側的無功補償配置，也沒有對特高壓串補線路進行專門的研究。

特高壓輸電在中國具有極大的應用前景。運用特高壓串補可以顯著提升線路的輸電能力。而獲取線路上的電壓分布對于確定特高壓串補的安裝方案是非常重要的。同時，準確獲取輸電線路的沿線電壓分布還有助于校核線路的穩態工頻過電壓水平、提高對沿線電壓的控制水平、校核投切空載線路的過電壓水平、以及合理安排線路調試方案及控制措施等。目前獲取線路電壓分布的的相關算法有電磁暫態算法和非線性潮流算法。但是，前者不能計及特高壓線路兩側的無功補償能力，而而后者是一種近似算法，而且零注入節點數量的增加會使得潮流更不易收斂。

發明內容

為了克服現有方法的不足，本發明涉及一種基于傳輸線理論的輸電線路(包括串補線路)沿線電壓分布的計算方法。首先，將輸電線路的兩端口傳輸參數矩陣轉化為兩端口節點導納矩陣，得到輸電線路π型等值模型的集總參數。然后將其填入商業潮流計算軟件對含輸電線路的目標電網進行潮流計算。再將潮流計算的結果作為末端邊界條件，用傳輸參數矩陣就可以快速得出線路上的電壓分布。該算法可以精確地計算特高壓串補線路上的電壓分布情況，而且還可以計及線路兩側的無功補償能力，工程適用性很強。

對于如圖1所示為一條特高壓串補線路，圖中，串補位于特高壓線路始端，始端高抗位于母線側。該線路由三段組成，依次為同塔雙回線(平原地區)、普通雙回線(山區)、同塔雙回線(山區)，長度分別為l₁，l₂，l₃，三段線路的單位長度參數(z₀?y₀)和傳播常數γ是不同的。

本發明提出的基于傳輸線理論的輸電線路(包括串補線路)沿線電壓分布的快速算法包括如下步驟：

首先，將輸電線路的兩端口傳輸參數矩陣轉化為兩端口節點導納矩陣，得到輸電線路π型等值模型的集總參數；然后將其填入商業潮流計算軟件對含輸電線路的目標電網進行潮流計算；再將潮流計算的結果作為末端邊界條件，用傳輸參數矩陣就可以快速得出線路上的電壓分布。

(1)由下面的式(1)-(4)計算出輸電線路的傳輸參數矩陣T；

(2)設整條輸電線路由n段不同單位參數的線路組成，則整條輸電線路的π型等值模型可以看作是n段不同線路的π型等值模型的級連，總的傳輸參數矩陣T是這n段線路傳輸參數矩陣(T₁，T₂，…，T_n)的乘積，

T＝T₁T₂…T_n??????????????????????????????????????????????????????(1)

其中，