[发明专利]一种计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法及系统

说明书

本发明公开了一种计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法，所述方法包括：获取计算直流线路发生单极接地故障时在健全极上产生操作过电压需要的参数；设置计算过电压的允许最大误差值；根据所述参数，将所述直流线路分成至少2段，计算对直流线路划分不同的段数值时，不同段数值对应的操作过电压值；计算最大段数值对应的操作过电压值与所述最大段数值小于1的段数值对应的操作过压值之间的操作过电压值的偏差值；所述操作过电压的偏差值不大于所述允许最大误差值，所述直流线路发生单极接地故障时在健全极上产生操作过电压为最大段数值对应的操作过电压值。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，更具体地，涉及一种计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法及系统。

背景技术

直流输电工程的设计与运行需切实做好过电压与绝缘配合工作。研究表明，单极接地故障是直流输电线路发生概率较高的故障之一，其通过极线间的电磁耦合作用，在健全极线路上产生较为严重的缓波前过电压。仔细分析直流线路发生单极接地故障时极线间的电磁耦合作用和波过程，准确计算健全极上产生的缓波前过电压，合理确定直流线路操作空气间隙，是做好直流线路绝缘配合的重要基础，也是直流线路过电压的研究重点。

直流线路发生单极接地故障时，健全极上会产生复杂的波过程和电磁耦合，直流线路长度、接地电阻、杆塔布置等都是直流线路操作过电压的重要影响因素，目前多采用PSCAD软件程序进行分析计算。现有技术对于直流线路的处理，有两种方法。一是直接将整条线路作为计算对象，输入整条线路的长度，取线路上典型杆塔的导地线结构参数、沿线平均土壤电阻率、接地电阻等相关参数，分析线路上产生的操作过电压最大值；另外一种是将直流线路进行分段处理，输入分段之后各线段的参量值进行计算。相比较而言，将直流线路进行分段处理的方法更贴近实际情况，考虑得更细致和全面，线路分段数越多，计算结果更为准确。

但是因研究对象的不同，将直流线路的分段数设为一固定值显然是不合理的。计算中，随着线路分段数的增多，计算量和计算时间也随之增加，且数据趋于饱和后，再继续细分的意义也不太明显。因此，在分析计算中，直流线路分段数的合理确定也很重要，一方面要保证分析计算结果的准确性，同时还要避免数据量过大计算时间过长所造成的不必要的浪费。

因此，需要一种技术，基于对直流线路进行分段，准确计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法及系统。

发明内容

本发明提供了一种计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法及系统，以解决如何基于对直流线路进行分段，准确计算单极接地故障时产生线路操作过电压的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种计算单极接地故障时产生线路操作过电压的方法，所述方法包括：

获取计算直流线路发生单极接地故障时在健全极上产生操作过电压需要的参数；

设置计算过电压的允许最大误差值；

根据所述参数，将所述直流线路分成至少2段，计算对直流线路划分不同的段数值时，不同段数值对应的操作过电压值；

计算最大段数值对应的操作过电压值与所述最大段数值小于1的段数值对应的操作过压值之间的操作过电压值的偏差值；

若所述操作过电压的偏差值不大于所述允许最大误差值，所述直流线路发生单极接地故障时在健全极上产生操作过电压为最大段数值对应的操作过电压值。

优选地，若所述操作过电压的偏差值大于所述允许最大误差值，则增加对所述直流线路分段的数值。

优选地，每次增加的直流线路分段的数值为1。

优选地，所述参数包括：系统参数、换流站参数、设备参数、直流线路参数及杆塔参数。

优选地，通过电磁暂态仿真软件PSCAD计算对直流线路划分不同的段数值时，不同段数值对应的操作过电压值。