[發明專利]半波長交流輸電動態模擬系統的過電壓保護方法及裝置

有效

• 申請號: 201711222299.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109842101B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 詹榮榮;余越;孟江雯;詹智華;郄鑫;李巖軍;周春霞;陳爭光;李連海;劉龍浩;王成
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/00
• 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

本發明提出一種半波長交流輸電動態模擬系統的過電壓保護方法及裝置，包括：采集半波長交流輸電動態模擬系統中被保護位置的電壓；基于預設的二段式過電壓保護整定原則，整定二段式過電壓保護定值；基于二段式過電壓保護定值及被保護位置的電壓，執行過電壓保護策略。本發明采用的二段式過電壓保護方法，可防止半波長動態模擬試驗過程出現的過電壓損害模擬元件設備，以及避免MOA泄流時間過長，保護MOA不被擊穿。

技術領域

本發明涉及電力系統仿真模擬領域，具體涉及一種半波長交流輸電動態模擬系統的過電壓保護方法及裝置。

背景技術

眾所周知，由于資源分布不平衡，導致供電區域與用電區域往往間隔比較遠，為能更好地解決能源分布不均問題，需解決超遠距離及超大輸送容景輸電技術等問題。

近年來，隨著用電需求量的不斷增加，超遠距離和超大功率的電能輸送技術及其實施，在世界范圍內具有顯著的經濟意義和實用價值，成為世界電力發展的一個重要方向。半波長交流輸電技術是指輸電的電氣距離接近一個工頻半波，即約3000km(50Hz)或2600km(60Hz)的超遠距離的三相交流輸電技術。半波長交流輸電技術的優點之一是半波長交流輸電線路的功率因數高，且在輸電距離等于或稍大于半波長的情況下，其結構比任何可能的超遠距離交、直流輸電系統都更為簡單；再者，當交流輸電設備的制造比換流裝置的引進和維護更為經濟時，更適宜采用半波長交流輸電技術。

半波長交流輸電技術至今還沒有工程實踐的經驗，通過在實驗室搭建半波長交流輸電動態模擬系統，可以實現對半波長交流輸電系統的特性研究及相關保護測試。但由于半波長交流輸電線路有著與普通長線路一些截然不同的特性，半波長線路過電壓特性和常規線路有較大差別，不采取措施時，接地故障情況下會產生很高的過電壓，此外在正常運行時輸送功率增大也會引起運行電壓升高。

因此，需要提供一種技術來防止半波長動態模擬試驗過程出現的過電壓損害模擬元件及設備。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種半波長交流輸電動態模擬系統的過電壓保護方法及裝置。

一種半波長交流輸電動態模擬系統的過電壓保護方法，包括：采集半波長交流輸電動態模擬系統中被保護位置的電壓；基于預設的二段式過電壓保護整定原則，整定二段式過電壓保護定值；基于二段式過電壓保護定值及被保護位置的電壓，執行過電壓保護策略。

基于預設的二段式過電壓保護原則，整定二段式過電壓保護定值包括：過壓Ⅰ段的保護定值整定和過電壓Ⅱ段的保護定值整定；過壓Ⅰ段的保護定值整定包括：設定過壓Ⅰ段的保護定值大于金屬氧化物避雷器的限制電壓，并且小于系統設備耐壓水平；過電壓Ⅱ段的保護定值整定包括：設定過壓II段的保護定值小于金屬氧化物避雷器的限制電壓。

基于二段式過電壓保護定值以及被保護位置的電壓，執行過電壓保護策略包括：當被保護位置的電壓達到過壓Ⅰ段的保護定值時，過電壓保護動作；或當被保護位置的電壓達到過壓Ⅱ段的保護定值時，經延時預設時間后，過電壓保護動作；延時預設時間按小于金屬氧化物避雷器的最長導通時間來設定。

過壓Ⅰ段的保護定值的計算公式如下所示：

U_dz1＝K_rel1U_r；

U_dz1為過壓Ⅰ段的保護定值，過壓Ⅰ段的可靠系數K_rel1＝1.05～1.1，U_r為金屬氧化物避雷器的限制電壓。

過壓Ⅱ段的保護定值的計算公式如下所示：

U_dz2＝K_rel2U_r且Δt＜t_max；