[發(fā)明專利]一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法

在審

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• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113177381A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 李超;邱云鵬;沈林;王致遠;康超;余飛宏;郭潔
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，包括：

步驟1，建立氣體絕緣變電站(GIS)所有一次側(cè)設備在VFTO下的等效電路模型；

步驟2，從等效電路模型提取VFTO波形表征參量；

步驟3，根據(jù)氣體絕緣變電站隔離開關、變壓器、金屬氧化物避雷器、高壓電纜設備的配置情況，獲取影響VFTO波形表征參量的因素，并設置多種水平；

步驟4，基于選取VFTO波形表征參量影響因素和配置水平的個數(shù)建立仿真設置條件的正交表；

步驟5，依據(jù)正交表仿真設置條件采用EMTP-RV電磁暫態(tài)仿真軟件對VFTO進行仿真計算，得到不同條件下VFTO波形表征參量的仿真結(jié)果；

步驟6，利用極差法和方差法對VFTO波形表征參量的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理和分析，計算各個影響因素對VFTO波形表征參量的影響權重；

步驟7，針對每個VFTO波形表征參量的影響權重進行研究，尋找影響權重超過設定值的影響因素，采取對應的防護手段提高該影響因素的水平，從而對VFTO進行有效防護。

2.根據(jù)權利要求1所述基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，所述步驟1中，等效電路模型利用EMTP-RV電磁暫態(tài)仿真軟件建立，包括母線、變壓器、套管、高壓電纜、隔離開關、斷路器、電壓互感器、金屬氧化物避雷器以及電弧，其中，母線采用EMTP-RV中FDQ模塊中的頻率響應無損傳輸線模型，變壓器采用考慮傳遞過電壓的模型，套管采用無損傳輸線和架空端對地電容進行表示，高壓電纜采用FDQ模塊中的頻率響應的CABLE模型，斷路器和隔離開關閉合時采用無損傳輸線進行等效模擬，斷路器和隔離開關斷開時采用集中對地電容和斷口電容進行表示，電壓互感器采用集中電容模型，金屬氧化物避雷器采用考慮陡波頭響應的電阻模型，電弧采用雙指數(shù)電弧電阻模型進行模擬。

3.根據(jù)權利要求1所述基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，所述步驟2中，分別提取隔離開關負載側(cè)、電源側(cè)兩處的最大電壓幅值、過沖系數(shù)、最大電壓陡度、最大陡度時刻和主振蕩頻率作為VFTO波形表征參量。

4.根據(jù)權利要求1所述基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，所述步驟3中，獲取影響VFTO波形表征參量的因素的方法為：

統(tǒng)計每次隔離開關操作時動靜觸頭間斷口電壓、斷口擊穿時延、斷口燃弧時穩(wěn)態(tài)燃弧電阻、斷口熄弧后恢復時延和隔離開關分合閘觸頭移動速度的大小，作為影響VFTO波形表征參量的因素；和/或，

選取變壓器的入口電容、并聯(lián)電容器組的電容、金屬氧化物避雷器的伏安特性曲線、高壓電纜的長度、接地方式作為影響VFTO波形表征參量的因素。

5.根據(jù)權利要求1所述基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，所述步驟4中，正交表的建立方法如下：

設置單個VFTO波形表征參量的影響因素為n個，每個影響因素用A_i進行表示，每個影響因素配置水平的個數(shù)為m，配置水平用a_i進行表示，VFTO波形表征參量的個數(shù)為p個，表征參量用Y_i進行表示，仿真次數(shù)為q，各個影響因素之間互不相關，配置水平數(shù)不完全相同，利用Minitab數(shù)據(jù)分析軟件田口設計的端口，輸入n、m的具體參數(shù)，生成包含VFTO仿真設置條件的混合正交表L(mⁿ)。

6.根據(jù)權利要求1所述基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，其特征在于，所述步驟5中，仿真計算過程為：

利用EMTP-RV電磁暫態(tài)仿真軟件，基于仿真設置條件的正交表對仿真模型中操作時動靜觸頭間斷口電壓、斷口擊穿時延、斷口燃弧時穩(wěn)態(tài)燃弧電阻、斷口熄弧后恢復時延和隔離開關分合閘觸頭移動速度的參量，以及變壓器的入口電容、并聯(lián)電容器組的電容、金屬氧化物避雷器的伏安特性曲線、高壓電纜的長度、接地方式，對應的仿真參數(shù)進行設置，仿真計算隔離開關斷口單次擊穿時操作的隔離開關兩端、變壓器處、PT處、金屬氧化物避雷器處、高壓電纜首末端、VFTO波形表征參量。