[发明专利]一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，包括：根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；根据工频谐振条件，将半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组HSGS。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统。

背景技术

半波长交流输电(half-wave length AC transmission，HWACT)是指输电的电气距离接近一个工频半波长，即约3000km(50Hz)或约2600km(60Hz)超远距离的三相交流输电技术，全线无功自平衡，无须安装无功补偿设备，无须设置中间开关站。其输电能力强、经济性和可靠性较好、可以实现远距离同步联网。随着全球能源互联网的推进，半波输电作为一种适用于大规模电力洲际输送方案得到了广泛关注。

但半波长输电的工程应用还亟需解决一些诸如安全稳定控制、过电压与潜供电流抑制、继电保护配置等的技术问题，其中单相重合闸过程中的潜供电流的抑制是制约半波长输电应用的关键问题之一。但半波长输电线路输电距离超长，其潜供电流和恢复电压表现出不同于常规输电线路的机理与独特属性。严重故障位置，潜供电流稳态值达上千安培，恢复电压可达上百千伏，远超常规线路的水平，必须采取抑制措施。

但因半波长线路结构的特殊性，使得传统的并联电抗器加中性点小电抗的抑制措施不再适用。高速接地开关(high speed grounding switch，HSGS)是目前比较成熟的另外一种潜供电弧抑制措施。常规线路中，相较于故障相与健全相之间电磁耦合的感性分量，静电耦合的容性分量占据主导地位，仅在两端加装高速接地开关，可有效降低潜供电流容性分量，从而将故障点潜供电流和恢复电压控制在较低水平。而半波长线路中，送电距离超长使得故障相与健全相之间有着很大的互感，电磁耦合产生的电动势亦会很大，此时潜供电流的感性分量会大于容性分量，占潜供电弧的主导地位，此时若依然采用线路两端加装高速接地开关，可能会使得潜供电流不降反升。

因此，如何在半波长线路沿线加装多组高速接地开关，以有效解决半波长输电线路潜供电流问题，保证单相自动重合闸的可靠性是急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统，以解决如何在半波长线路沿线加装多组高速接地开关，以有效解决半波长输电线路潜供电流问题，保证单相自动重合闸的可靠性。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，其特征在于，所述方法包括：

根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；

根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；

按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；

根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。