[發明專利]特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法

有效

• 申請號: 201510011605.5
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104569552B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 李書勇;郭琦;饒宏;崔柳;黃立濱;蔡澤祥;梁益
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/165
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本發明涉及一種邊界值確定方法，特別是涉及一種特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法。

背景技術

行波保護是基于電流變化量ΔI、電壓變化量ΔU以及電壓變化率實現的一種線路保護。特高壓直流輸電線路確定后，其行波保護電壓變化率定值也隨之確定。特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值是指能令行波保護動作的最小雷電流幅值I，確定該值有利于提高特高壓直流線路行波保護雷擊可靠性。由于利用行波解析理論求解故障處雷電流參數的數學模型復雜，求解過程困難。目前獲得該參數的手段是通過結合雷擊特高壓直流輸電線路后線路末端的雷電錄波、行波保護電壓電流判據采樣值以及保護動作信息分析得到。關于利用雷擊線路數值仿真確定特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值的方法并未見有。

當前對于行波保護的雷擊動作邊界值確定主要依靠大量分析以往運行中遇到的雷擊事件雷電錄波及其行波保護采樣信息、結合保護出口情況后，結合運行經驗給定使行波保護動作的雷電流幅值I，且認為該值對于全線路發生雷擊時均有效。

目前關于特高壓直流輸電線路雷擊行波保護動作邊界值的確定方法存在以下3個不足點：

1)決定行波保護動作的判據除了與雷電流幅值大小有關以外也與雷擊點到保護安裝處距離D相關，現有方法尚未提及該因素的影響。

2)由于雷電錄波數據是經過行波色散及衰減后測量獲得的，故目前方法所得行波保護雷擊動作邊界值I不能真實反映實際雷電流幅值大小。

3)用于雷擊事件具有很大的隨機性，由實際運行所得數據確定的邊界值并不一定是能令行波保護動作的最小雷電流幅值。

綜上原因，由目前方法獲得的特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值描述上并不完整，數值上并不精確。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種數值準確的特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法。

本發明利用電磁暫態仿真軟件進行特高壓直流線路雷擊仿真，根據獲得所需數據進而確定特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值；本發明可根據實際需要選取線路上的參考點確定該點的行波保護雷擊動作邊界值I，對該值作了更完整的描述。本發明在事先確定雷電流幅值I的前提下進行特高壓直流輸電線路雷擊仿真，可以將線路末端雷電錄波數據與雷擊時的雷電流幅值對應。本發明利用數值仿真方法可獲得更連續的雷擊數據，所確定的特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值更精確。

本發明目的通過如下技術方案實現：

1、特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法，包括如下步驟：

1)按照到行波保護安裝處的距離由近到遠，將特高壓直流輸電線路作用點分別標記為N₁、N₂…N_i…N_n，則各個作用點到行波保護安裝處的距離為D₁、D₂…D_i…D_n；

2)在各作用點進行雷電流幅值分別為I₁、I₂…I_k…I_m的特高壓直流輸電線路雷擊仿真，5kA≤I_i≤35kA，幅值間隔1‐5kA，i為1、2…m；記錄每次仿真時線路末端的電壓U_dl和線路末端安裝的平波電抗器后側的電流I_dl，點N_i的仿真數據記集合D_i＝{I₁(U_dl1,I_dl1)…I_m(U_dlm,I_dlm)}，I按照幅值從小到大排列；I₁(U_dl1,I_dl1)為作用點N₁處發生雷電流幅值分別為I₁時的線路末端的電壓U_dl1和線路末端安裝的平波電抗器后側的電流I_dl1；如此類推；

3)計算作用點N_i在發生雷電流幅值為I_k情況下的行波保護電壓變化率電壓變化量ΔU_k、整流側電流變化量ΔI_{dl_R_k}及逆變側電流變化量ΔI_{dl_I_k}，并判斷其出口情況；

所述行波保護電壓變化率通過如下步驟得到：