[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: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，建立GIS所有一次側設備在VFTO下的等效電路模型，并記錄所有可能影響VFTO波形表征參量的因素；針對不同影響因素依據取值范圍設置多種水平，利用正交試驗法建立對應的正交表；遍歷正交表上所有仿真設置條件，對VFTO進行仿真計算，得到仿真結果；基于仿真結果，依據極差法和方差法對正交表進行數據處理，得到各個影響因素對VFTO波形表征參量的影響權重；針對VFTO波形表征參量的影響權重占比，采取相應的防護手段或裝置進行抑制。本發(fā)明能夠有效準確地分析出多種影響因素對VFTO波形表征參量的影響權重，大大節(jié)省了防護成本、提高了防護的可靠性和有效性。

技術領域

本發(fā)明屬于電力電子技術領域，涉及快速暫態(tài)過電壓(VFTO)抑制，特別涉及一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法。

背景技術

VFTO由于上升沿時間短為1～5ns、幅值最高為2.5p.u.，陡度大，主振蕩頻率高為1～10MHz以及連續(xù)脈沖次數多等特點對GIS一次側設備絕緣耐受造成了嚴重的損害。由于VFTO的試驗研究開展存在難度，通過電磁暫態(tài)仿真軟件對VFTO進行仿真建模成為研究VFTO最簡潔、直接、有效的途徑和手段。GIS設備在VFTO下的模型構建取決于設備的設計結構和自身電磁特性，當研究一次側設備的VFTO波形特征和絕緣配合情況時，VFTO對二次側屏蔽電纜的騷擾以及暫態(tài)地電位抬升的影響可忽略。由于VFTO波形特征隨GIS設備參數的變化而有所差異，目前波形表征參量影響因素的研究僅局限于單個變量的影響機理和影響規(guī)律，缺少對多個變量影響機理和權重的分析，采取的防護VFTO的方法不具有有效性和針對性，大大增加了防護成本的同時卻無法保證設備的絕緣耐受水平。

發(fā)明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，通過分析影響VFTO波形表征參量的因素的權重，對權重較高的影響因素采取針對手段處理，從而有效并可靠地防護VFTO，大大節(jié)省了防護成本、提高了防護的可靠性和有效性。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種基于VFTO波形表征參量影響權重的防護方法，包括：

步驟1，建立氣體絕緣變電站(GIS)所有一次側設備在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建立仿真設置條件的正交表；

步驟5，依據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果數據進行處理和分析，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。

與現有技術相比，本發(fā)明有益效果為：

1、本發(fā)明在GIS操作隔離開關前，根據其實際工程情況，提取典型的VFTO波形特性的表征參量，針對不同影響因素及其水平建立正交表，通過電磁暫態(tài)軟件對各種條件下VFTO波形表征參量進行仿真，利用極差法和方差法對影響因素權重進行分析，針對單個VFTO波形表征參量影響權重較高的影響因素采取相應的有效手段以提高其水平，從而對VFTO波形表征參量進行有效且可靠的防護。