[發(fā)明專利]基于PSCAD的新建直流輸電線路感應(yīng)電壓和電流的仿真計算方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810921604.8
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108984959A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉承志;劉大平;任紅昕;郭鑫;張永奈;洪海雁;韓清江;史磊;金德磊;羅冠群;羅繼紅;黃濤濤;劉國強;韓啟云;關(guān)紹峰;李迎春
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司;保定華電科源電氣有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明提出一種基于PSCAD的新建直流輸電線路感應(yīng)電壓和電流的仿真計算方法，通過搭建PSCAD仿真模型，由所獲取的線路的輸電線路參數(shù)、地線參數(shù)、輸電桿塔參數(shù)、輸電線路沿線土壤電阻率參數(shù)設(shè)置PSCAD軟件中的輸電線路相關(guān)參數(shù)，建立輸電線路的直流模型和新建直流電路的模型，以及在帶電運行輸電線路兩端建立三相電壓源模型，來仿真計算新建直流輸電線路的靜電感應(yīng)電壓、靜電感應(yīng)電流、電磁感應(yīng)電壓和電磁感應(yīng)電流。該方法能夠準確評估施工架線線路上的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流大小，及時做好安全措施，提高輸電線路工作人員安全作業(yè)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電磁兼容仿真計算領(lǐng)域，特別地涉及一種基于PSCAD的新建直流輸電線路感應(yīng)電壓和電流的仿真計算方法。

背景技術(shù)

隨著輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大,可用的架空線路走廊資源越來越少。因此充分利用現(xiàn)有線路走廊,在已建交流輸電線路走廊中同時架設(shè)直流輸電線路會帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。在新線路施工架設(shè)過程中，由于與運行線路平行，帶電導體與新建線路之間存在復雜的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)作用，在施工過程中就會產(chǎn)生相當高的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流，嚴重危及人身和設(shè)備的安全。

根據(jù)研究表明，臨近特高壓交流線路的施工線路上感應(yīng)電壓可達到數(shù)十千伏，感應(yīng)電流可達到數(shù)十安培。在進行線路架設(shè)時，如此高的電流和電壓會對工作人員的安全造成很大的威脅。因此，如何評估施工架線線路上的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流大小是目前迫切需要解決的問題。

本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出平行交流輸電線路新建線路的感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流的仿真計算方法，評估施工架線線路上的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流大小，及時做好安全措施，提高輸電線路工作人員安全作業(yè)能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于PSCAD的新建直流輸電線路感應(yīng)電壓和電流的仿真計算方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取電氣基本參數(shù)

包括輸電線路參數(shù)，地線參數(shù)，輸電桿塔參數(shù)，輸電線路沿線土壤電阻率參數(shù)，帶電運行線路運行參數(shù)；

步驟2：搭建PSCAD仿真模型

根據(jù)所獲取的輸電線路參數(shù)、地線參數(shù)、輸電桿塔參數(shù)、輸電線路沿線土壤電阻率參數(shù)，設(shè)置PSCAD軟件中的輸電線路相關(guān)參數(shù)，建立線路模型；根據(jù)獲取的帶電運行線路運行參數(shù)，在帶電運行輸電線路兩端建立三相電壓源模型。

步驟3：感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流計算

包括根據(jù)步驟2的仿真模型計算新建直流輸電線路的靜電感應(yīng)電壓、靜電感應(yīng)電流、電磁感應(yīng)電壓和電磁感應(yīng)電流。

進一步，輸電線路參數(shù)包括輸電線路型號、組合導線的內(nèi)外半徑、直流電阻值，分裂數(shù)，分裂間距，弧垂、相序；

進一步，地線參數(shù)包括地線型號，組合導線的內(nèi)外半徑，直流電阻，弧垂；

進一步，輸電桿塔參數(shù)包括桿塔型號、呼高、檔距、導線在桿塔懸掛點；

進一步，帶電運行線路運行參數(shù)包括運行線路電壓等級、輸送功率、運行線路相電流。

進一步，線路模型包括交流線路模型和新建直流線路模型。

進一步，三相電壓源模型一個接于運行線路首端，另一個接于運行線路末端。

進一步，計算輸電線路靜電感應(yīng)電壓時，感應(yīng)的輸電線路需兩端開路；計算輸電線路電磁感應(yīng)電壓時，感應(yīng)的輸電線路需一端接地，一端開路；計算靜電感應(yīng)電流時，感應(yīng)的輸電線路需一端接地，一端開路；計算電磁感應(yīng)電流時，感應(yīng)的輸電線路兩端均需接地。

本發(fā)明充分綜合考慮線路走向、弧垂、土壤電阻率等因素，建立輸電線路桿塔接地網(wǎng)，能夠更為準確地計算施工線路感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流，適用于平行交流輸電線路感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流計算。