[發(fā)明專利]一種二維桿塔編輯器的構建方法及桿塔建模方法

有效

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• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN103995931B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 周志成;劉洋;路永玲;馬勇;陳杰;高嵩
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術領域

本發(fā)明屬于輸電線路防雷分析建模領域，具體涉及一種二維桿塔編輯器的構建方法及桿塔建模方法。

背景技術

雷擊一直是電力系統(tǒng)十分關注的危害因素，是造成線路跳閘的首要環(huán)境因素。近些年來，隨著電網規(guī)模的擴大，電壓等級的提高，線路遭受雷擊的概率也增大；同時，人們對環(huán)境的要求越來越高，線路路徑選擇的形勢日益嚴峻，復雜的地形地貌、微氣象環(huán)境也使得輸電線路雷害事故頻發(fā)。南方電網屬于雷電多發(fā)地區(qū)，特別是近幾年來，雷電活動呈現(xiàn)明顯的增長趨勢。隨著社會對安全供電和電能質量需求的不斷提高，給電網每一次雷擊故障的預防和治理工作提出了更高的要求。因此更有效地評估輸電線路耐雷性能水平，對輸電線路雷擊事故分析和防雷改造方案制定的意義重大。

更有效的評估方法需要建立輸電線路更加詳細的模型，即需要根據(jù)每級桿塔的實際結構和尺寸建立相應的模型。超、特高壓輸電線路長度長、桿塔數(shù)量龐大，如果沒有能統(tǒng)一管理和編輯線路桿塔的可視化工具，編輯所有桿塔的信息和計算不同類型桿塔的等效電路時，效率很低，而且容易出錯。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種二維桿塔編輯器的構建方法及桿塔建模方法，目的在于減小桿塔結構尺寸編輯和桿塔等效電路計算的工作量，提高輸電線路防雷計算建模的效率。

本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)的，

一種二維桿塔編輯器的構建方法，采用面向對象編程，包括以下步驟：

1)歸納梳理目前電力系統(tǒng)輸電線路中采用的桿塔類型，抽象出各種桿塔的共同屬性，基于桿塔的共同屬性建立虛基類，確定描述桿塔幾何尺寸、導地線掛設方式、桿塔電路模型和桿塔絕緣子串參數(shù)的規(guī)則；

2)根據(jù)建立的虛基類派生出不同類型桿塔的描述文件，所述描述文件為XML格式文件；

3)通過可視化編輯，輸入相關參數(shù)實例化桿塔。

前述的步驟1)中，桿塔的共同屬性包括桿塔結構尺寸表達方式、桿塔導地線掛設方式種類、桿塔電路計算模型、桿塔絕緣子串參數(shù)。

前述的步驟2)中，描述文件的內容包括：

a.桿塔類型，包括桿塔類型的名稱、交流/直流、地線數(shù)量和桿塔畫幅大小；

b.一般參數(shù)，用于描述桿塔實際幾何尺寸，包括各尺寸變量名、默認值和單位，這些參數(shù)與實際圖紙坐標對應，由用戶通過可視化界面輸入具體值；

c.復合參數(shù)，用于描述表征桿塔上地線掛點的幾何位置，以及導線掛點的高度，其中地線縱坐標為桿塔高度、橫坐標為上橫擔寬度決定，導線在桿塔上的掛點縱坐標由所在橫擔高度決定；

d.桿塔外形，用于描述桿塔外形以及進行尺寸標注，桿塔外形的幾何元素包括在描述文件的XML語句中，包括直線和圓弧，對幾何元素可定義大小、顏色和旋轉角度；

e.導線掛點，通過在桿塔畫幅內預置掛設熱點，用戶進行導線相序編輯時，熱點激活，由用戶拖動選擇掛設位置和掛設方式，編輯器通過掛設點、絕緣子串長、橫擔寬度和橫擔高度計算導線掛設點的橫縱坐標，同時確定絕緣子串與桿塔的連接節(jié)點號，若為V串，則和桿塔橫擔內外節(jié)點相連，若為I串，則和橫擔中間節(jié)點相連；

f.桿塔等效電路，包括固定波阻抗、多波阻抗、分層波阻抗三種桿塔電路模型；所述桿塔等效電路模型為一系列波阻抗相連而成，確定每個相連節(jié)點的編號，即可通過節(jié)點號描述桿塔等效電路拓撲結構，同時根據(jù)三種桿塔模型的波阻抗公式計算等效電路參數(shù)。

基于二維桿塔編輯器進行桿塔建模的方法，包含以下步驟：

(1)選擇桿塔類型，根據(jù)桿塔類型基于搜索技術自動加載桿塔描述文件，并創(chuàng)建桿塔名稱；

(2)根據(jù)實際工程中桿塔的設計圖紙，通過可視化界面輸入桿塔的幾何參數(shù)，桿塔編輯器根據(jù)輸入的幾何參數(shù)，計算得到桿塔上地線掛點的橫縱坐標，以及導線掛點的高度；

(3)配置桿塔導線掛設方式，即選擇每回每相導線的掛設位置及其絕緣子串形式；

(4)配置每回每相導線的幾何參數(shù)和物理參數(shù)；

(5)配置每回每相導線對應的絕緣子串參數(shù)；

(6)配置每根地線的幾何參數(shù)和物理參數(shù)；

(7)根據(jù)所述步驟(2)-步驟(6)的參數(shù)配置，桿塔編輯器計算導線對應掛設方式下的橫縱坐標，以及絕緣子串與桿塔相連的節(jié)點號；

(8)桿塔編輯器用所述步驟(7)計算的節(jié)點號描述桿塔三種等效電路拓撲模型，并計算三種等效電路參數(shù)，由此桿塔編輯器生成一個實例化的桿塔文件，其中包含了用于雷電反擊分析的桿塔電路模型參數(shù)和用于雷電繞擊分析的導地線掛點的橫縱坐標。