[發(fā)明專利]一種特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510587429.X
• 申請(qǐng)日: 2015-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN105207203B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程孟增;沈方;孫剛;張明理;史喆;商文穎;宋穎巍;李華;李常信;孫曉非;張曉天;朱赫炎;梁毅;胡大龍;蔣理
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02H9/04
• 代理公司: 遼寧沈陽(yáng)國(guó)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍

本發(fā)明涉及交流特高壓輸變電工程及設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種典型特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法，具體是一種交流特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法。包括：建立系統(tǒng)的基于PSCAD電磁暫態(tài)仿真模型；確定長(zhǎng)度為l特高壓輸電線路的充電無功總量Q_c和高抗補(bǔ)償量Q_g1；依據(jù)線路高抗補(bǔ)償?shù)囊话阍瓌t，綜合考慮特高壓線路空載電容效應(yīng)產(chǎn)生工頻過電壓，線路在滿負(fù)荷情況下甩負(fù)荷產(chǎn)生的工頻過電壓，低壓側(cè)單相接地故障產(chǎn)生工頻過電壓的抑制的需求，最終確定特高壓輸電線路送端網(wǎng)側(cè)并聯(lián)高抗的容量Q_g25和受端網(wǎng)側(cè)并聯(lián)高抗的容量Q_g15布置特高壓輸電線路的并聯(lián)高壓電抗器。本發(fā)明同時(shí)兼顧系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)壓特性，以使電網(wǎng)的潮流和特高壓輸電線路電壓穩(wěn)定控制在更加合理范圍之內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流特高壓輸變電工程及設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法，具體是一種交流特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

特高壓電網(wǎng)具有更遠(yuǎn)距離、更大容量、更低損耗的電力輸送能力。但特高壓輸電線路每100km線路長(zhǎng)度下的充電無功功率可超過530MVA，在相同線路長(zhǎng)度下約為500kV線路的4-6倍。充電無功功率過高會(huì)引起高幅值的工頻過電壓。

在特高壓電力系統(tǒng)中，工頻過電壓有著重要影響，這是因?yàn)椋ゎl過電壓大小直接影響操作過電壓的幅值，并可能危及設(shè)備系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，工頻過電壓也是決定避雷器額定電壓的重要依據(jù)，進(jìn)而影響系統(tǒng)的過電壓水平。

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/Z24842-2009《1000kV特高壓交流輸變電工程過電壓與絕緣配合》規(guī)定，1000kV系統(tǒng)工頻過電壓一般需限制在1.3pu以下，在單相接地和三相甩負(fù)荷情況下線路側(cè)可短時(shí)(持續(xù)時(shí)間不超過0.5s)允許在1.4pu以下。

為限制工頻過電壓，須使用高壓并聯(lián)電抗器(高抗)進(jìn)行補(bǔ)償。線路高抗接入后，由于電抗器感性無功功率，相當(dāng)于減少了線路長(zhǎng)度，從而限制了工頻過電壓。從線路首端看，在通常采用欠補(bǔ)償情況下，線路首端輸入阻抗仍為容性，但數(shù)值增大，空載線路的電容電流減小，在同樣電源電抗的條件下，也限制了線路首端的電壓升高。因此高抗的接入可以同時(shí)降低線路首端及末端的工頻過電壓。

高抗的補(bǔ)償度不能太高，以免給大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的無功補(bǔ)償和電壓控制制造困難。根據(jù)我國(guó)已經(jīng)運(yùn)行特高壓工程的經(jīng)驗(yàn)，特高壓電網(wǎng)建設(shè)初期，高抗補(bǔ)償度控制在80％-90％。在電網(wǎng)較強(qiáng)的地區(qū)或是特高壓輸電線路較短時(shí)，補(bǔ)償都可適當(dāng)降低。

特高壓線路的工頻過電壓大小與線路兩側(cè)的系統(tǒng)強(qiáng)弱有關(guān)，還和輸電線路的初始潮流大小和方向有關(guān)。通常線路受端的工頻過電壓高于送端，強(qiáng)系統(tǒng)帶長(zhǎng)線跳閘在線路術(shù)端工頻過電壓高于弱系統(tǒng)。特高壓輸變電工程一般具有以下顯著的特點(diǎn)：根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式的需要，特高壓線路潮流方向會(huì)發(fā)生變化，特高壓變電站既可以作為潮流受端也可以作為潮流送端；特高壓線路兩側(cè)系統(tǒng)的強(qiáng)度不一定相同。綜合以上因素，特高壓線路工頻過電壓兩側(cè)不一定相同，因此高抗配置也不盡相同。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法，具體是一種交流特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法，其目的在于解決遠(yuǎn)距離特高壓交流電網(wǎng)的充電無功超標(biāo)、工頻過電壓的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的：

一種交流特高壓輸電線路高抗補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟1：建立系統(tǒng)的基于PSCAD電磁暫態(tài)仿真模型：收集系統(tǒng)參數(shù)，包含同步電機(jī)，輸電線路，主變壓器，串聯(lián)補(bǔ)償，金屬氧化物避雷器，低壓電抗器補(bǔ)償，低壓電容器補(bǔ)償，500kV聯(lián)網(wǎng)工程線路，500kV變壓器，斷面負(fù)荷參數(shù)；基于電磁暫態(tài)建模方法，建立特高壓輸變電線路的分布式模型、主變壓器和特高壓聯(lián)網(wǎng)工程詳細(xì)模型和區(qū)域電網(wǎng)電源和負(fù)荷的等值模型；