[發明專利]一種計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法及系統

有效

• 申請號: 201710960208.1
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107785875B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 李曉嵐;何慧雯;周姣;王磊
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

本發明公開了一種計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法，所述方法包括：獲取計算直流線路發生單極接地故障時在健全極上產生操作過電壓需要的參數；設置計算過電壓的允許最大誤差值；根據所述參數，將所述直流線路分成至少2段，計算對直流線路劃分不同的段數值時，不同段數值對應的操作過電壓值；計算最大段數值對應的操作過電壓值與所述最大段數值小于1的段數值對應的操作過壓值之間的操作過電壓值的偏差值；所述操作過電壓的偏差值不大于所述允許最大誤差值，所述直流線路發生單極接地故障時在健全極上產生操作過電壓為最大段數值對應的操作過電壓值。

技術領域

本發明涉及高壓直流輸電技術領域，更具體地，涉及一種計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法及系統。

背景技術

直流輸電工程的設計與運行需切實做好過電壓與絕緣配合工作。研究表明，單極接地故障是直流輸電線路發生概率較高的故障之一，其通過極線間的電磁耦合作用，在健全極線路上產生較為嚴重的緩波前過電壓。仔細分析直流線路發生單極接地故障時極線間的電磁耦合作用和波過程，準確計算健全極上產生的緩波前過電壓，合理確定直流線路操作空氣間隙，是做好直流線路絕緣配合的重要基礎，也是直流線路過電壓的研究重點。

直流線路發生單極接地故障時，健全極上會產生復雜的波過程和電磁耦合，直流線路長度、接地電阻、桿塔布置等都是直流線路操作過電壓的重要影響因素，目前多采用PSCAD軟件程序進行分析計算。現有技術對于直流線路的處理，有兩種方法。一是直接將整條線路作為計算對象，輸入整條線路的長度，取線路上典型桿塔的導地線結構參數、沿線平均土壤電阻率、接地電阻等相關參數，分析線路上產生的操作過電壓最大值；另外一種是將直流線路進行分段處理，輸入分段之后各線段的參量值進行計算。相比較而言，將直流線路進行分段處理的方法更貼近實際情況，考慮得更細致和全面，線路分段數越多，計算結果更為準確。

但是因研究對象的不同，將直流線路的分段數設為一固定值顯然是不合理的。計算中，隨著線路分段數的增多，計算量和計算時間也隨之增加，且數據趨于飽和后，再繼續細分的意義也不太明顯。因此，在分析計算中，直流線路分段數的合理確定也很重要，一方面要保證分析計算結果的準確性，同時還要避免數據量過大計算時間過長所造成的不必要的浪費。

因此，需要一種技術，基于對直流線路進行分段，準確計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法及系統。

發明內容

本發明提供了一種計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法及系統，以解決如何基于對直流線路進行分段，準確計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種計算單極接地故障時產生線路操作過電壓的方法，所述方法包括：

獲取計算直流線路發生單極接地故障時在健全極上產生操作過電壓需要的參數；

設置計算過電壓的允許最大誤差值；

根據所述參數，將所述直流線路分成至少2段，計算對直流線路劃分不同的段數值時，不同段數值對應的操作過電壓值；

計算最大段數值對應的操作過電壓值與所述最大段數值小于1的段數值對應的操作過壓值之間的操作過電壓值的偏差值；

若所述操作過電壓的偏差值不大于所述允許最大誤差值，所述直流線路發生單極接地故障時在健全極上產生操作過電壓為最大段數值對應的操作過電壓值。

優選地，若所述操作過電壓的偏差值大于所述允許最大誤差值，則增加對所述直流線路分段的數值。

優選地，每次增加的直流線路分段的數值為1。

優選地，所述參數包括：系統參數、換流站參數、設備參數、直流線路參數及桿塔參數。

優選地，通過電磁暫態仿真軟件PSCAD計算對直流線路劃分不同的段數值時，不同段數值對應的操作過電壓值。