[发明专利]一种评估特高压变电站进线段雷击安全性的仿真方法

权利要求书

1.一种评估特高压变电站进线段雷击安全性的仿真方法，特高压变电站进线段采用OPGW光缆，所述OPGW光缆的中部固定在所述特高压变电站的门型架的顶端，并沿着所述门型架垂下，所述OPGW光缆垂下后多余的部分盘绕成余缆圈，其特征在于，所述仿真方法包括如下步骤：

I-1、建立多种电磁暂态分布参数仿真计算模型；不同的所述电磁暂态分布参数仿真计算模型中的所述OPGW光缆与所述门型架的底部和门型架上的余缆头连接端的连接方式的不同；

多种不同连接方式的所述电磁暂态分布参数仿真计算模型包括仿真模型一、仿真模型二和仿真模型三；

所述仿真模型一为所述余缆圈与所述门型架的底部和门型架的余缆圈连接端均断开；

所述仿真模型二为所述余缆圈与门型架的底部连接且与所述余缆圈连接端断开；

所述仿真模型三为所述余缆圈与所述门型架的底部和所述余缆圈连接端均连接；

I-2、搭建与所述电磁暂态分布参数仿真计算模型对应的雷电流的仿真电源模型；

I-3、将每个电磁暂态分布参数仿真计算模型和与其对应的雷电流的仿真电源模型搭均建成总仿真计算模型；

I-4、给定多个雷电波的电流幅值，并运行电磁暂态计算程序，分别计算不同的雷电波的电流幅值下，每个所述总仿真计算模型各处的瞬态过电压水平值；

I-5、根据瞬态过电压水平值评估多种不同连接方式的所述总仿真计算模型中所述OPGW光缆的雷击安全性和分析所述OPGW光缆断股的原因；

运行电磁暂态计算程序，根据所述总仿真计算模型对其雷击暂态过电压进行仿真计算，依据仿真计算结果对所述特高压变电站中的所述门型架和所述OPGW光缆的雷击安全性判断后对其接地方式进行调整。

2.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤I-1的具体步骤为：

II-1、选定需调整的特高压变电站中的所述门型架和OPGW光缆；并收集该特高压变电站的所述门型架和OPGW光缆的相关参数；

II-2、根据所述门型架和OPGW光缆的相关参数建立所述OPGW光缆与所述门型架的底部和门型架的余缆圈连接端的多种不同连接方式的所述电磁暂态分布参数仿真计算模型；建模中，将所述电磁暂态分布参数仿真计算模型进行多段细分建模，并加入所述余缆圈的电感参量。

3.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述余缆圈的电感参量的值为20～30μH。

4.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述多段细分建模的具体过程为：

将所述电磁暂态分布参数仿真计算模型中的OPGW光缆从所述门型架的顶部垂下的部分和与其连接的所述门型架均划分成长度相等的多段；对多段所述OPGW光缆和所述门型架分别进行细分建模。

5.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述门型架的相关参数包括门型架的主材、结构、形状和长度；所述OPGW光缆的相关参数包括OPGW光缆的长度、OPGW光缆的排列顺序与相对位置和所述余缆圈的半径。

6.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤I-2的具体过程为：

将多种不同连接方式的所述电磁暂态分布参数仿真计算模型中的进线端处，均加载1个雷电波，使其沿OPGW光缆传播直至所述门型架的底部的接地末端；建成多种不同连接方式的所述雷电流的仿真电源模型。

7.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，根据瞬态过电压水平值评估多种不同连接方式的所述总仿真计算模型中的所述OPGW光缆的雷击安全性的评估过程为：

若其中一种连接方式的所述总仿真计算模型各处中的瞬态电压水平值在所述雷电波的数值为5kA和100kA的情况下均为最低值，则此种连接方式的所述总仿真计算模型即为雷击安全性最高的总仿真模型。

8.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述电磁暂态分布参数仿真计算模型、所述雷电流的仿真电源模型和所述总仿真计算模型均在电磁暂态计算程序中搭建。

9.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述电磁暂态计算程序为ATP-EMTP程序。