[發(fā)明專利]一種評估特高壓變電站進線段雷擊安全性的仿真方法

有效

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• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104573267B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 范冕;戴敏;萬磊;李志軍;李振強;王磊;何慧雯;婁穎
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 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

1.一種評估特高壓變電站進線段雷擊安全性的仿真方法，特高壓變電站進線段采用OPGW光纜，所述OPGW光纜的中部固定在所述特高壓變電站的門型架的頂端，并沿著所述門型架垂下，所述OPGW光纜垂下后多余的部分盤繞成余纜圈，其特征在于，所述仿真方法包括如下步驟：

I-1、建立多種電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型；不同的所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型中的所述OPGW光纜與所述門型架的底部和門型架上的余纜頭連接端的連接方式的不同；

多種不同連接方式的所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型包括仿真模型一、仿真模型二和仿真模型三；

所述仿真模型一為所述余纜圈與所述門型架的底部和門型架的余纜圈連接端均斷開；

所述仿真模型二為所述余纜圈與門型架的底部連接且與所述余纜圈連接端斷開；

所述仿真模型三為所述余纜圈與所述門型架的底部和所述余纜圈連接端均連接；

I-2、搭建與所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型對應的雷電流的仿真電源模型；

I-3、將每個電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型和與其對應的雷電流的仿真電源模型搭均建成總仿真計算模型；

I-4、給定多個雷電波的電流幅值，并運行電磁暫態(tài)計算程序，分別計算不同的雷電波的電流幅值下，每個所述總仿真計算模型各處的瞬態(tài)過電壓水平值；

I-5、根據(jù)瞬態(tài)過電壓水平值評估多種不同連接方式的所述總仿真計算模型中所述OPGW光纜的雷擊安全性和分析所述OPGW光纜斷股的原因；

運行電磁暫態(tài)計算程序，根據(jù)所述總仿真計算模型對其雷擊暫態(tài)過電壓進行仿真計算，依據(jù)仿真計算結果對所述特高壓變電站中的所述門型架和所述OPGW光纜的雷擊安全性判斷后對其接地方式進行調整。

2.如權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟I-1的具體步驟為：

II-1、選定需調整的特高壓變電站中的所述門型架和OPGW光纜；并收集該特高壓變電站的所述門型架和OPGW光纜的相關參數(shù)；

II-2、根據(jù)所述門型架和OPGW光纜的相關參數(shù)建立所述OPGW光纜與所述門型架的底部和門型架的余纜圈連接端的多種不同連接方式的所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型；建模中，將所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型進行多段細分建模，并加入所述余纜圈的電感參量。

3.如權利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述余纜圈的電感參量的值為20～30μH。

4.如權利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述多段細分建模的具體過程為：

將所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型中的OPGW光纜從所述門型架的頂部垂下的部分和與其連接的所述門型架均劃分成長度相等的多段；對多段所述OPGW光纜和所述門型架分別進行細分建模。

5.如權利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述門型架的相關參數(shù)包括門型架的主材、結構、形狀和長度；所述OPGW光纜的相關參數(shù)包括OPGW光纜的長度、OPGW光纜的排列順序與相對位置和所述余纜圈的半徑。

6.如權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟I-2的具體過程為：

將多種不同連接方式的所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型中的進線端處，均加載1個雷電波，使其沿OPGW光纜傳播直至所述門型架的底部的接地末端；建成多種不同連接方式的所述雷電流的仿真電源模型。

7.如權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，根據(jù)瞬態(tài)過電壓水平值評估多種不同連接方式的所述總仿真計算模型中的所述OPGW光纜的雷擊安全性的評估過程為：

若其中一種連接方式的所述總仿真計算模型各處中的瞬態(tài)電壓水平值在所述雷電波的數(shù)值為5kA和100kA的情況下均為最低值，則此種連接方式的所述總仿真計算模型即為雷擊安全性最高的總仿真模型。

8.如權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述電磁暫態(tài)分布參數(shù)仿真計算模型、所述雷電流的仿真電源模型和所述總仿真計算模型均在電磁暫態(tài)計算程序中搭建。

9.如權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述電磁暫態(tài)計算程序為ATP-EMTP程序。