[发明专利]一种基于VFTO波形表征参量影响权重的防护方法

说明书

一种基于VFTO波形表征参量影响权重的防护方法，建立GIS所有一次侧设备在VFTO下的等效电路模型，并记录所有可能影响VFTO波形表征参量的因素；针对不同影响因素依据取值范围设置多种水平，利用正交试验法建立对应的正交表；遍历正交表上所有仿真设置条件，对VFTO进行仿真计算，得到仿真结果；基于仿真结果，依据极差法和方差法对正交表进行数据处理，得到各个影响因素对VFTO波形表征参量的影响权重；针对VFTO波形表征参量的影响权重占比，采取相应的防护手段或装置进行抑制。本发明能够有效准确地分析出多种影响因素对VFTO波形表征参量的影响权重，大大节省了防护成本、提高了防护的可靠性和有效性。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及快速暂态过电压(VFTO)抑制，特别涉及一种基于VFTO波形表征参量影响权重的防护方法。

背景技术

VFTO由于上升沿时间短为1～5ns、幅值最高为2.5p.u.，陡度大，主振荡频率高为1～10MHz以及连续脉冲次数多等特点对GIS一次侧设备绝缘耐受造成了严重的损害。由于VFTO的试验研究开展存在难度，通过电磁暂态仿真软件对VFTO进行仿真建模成为研究VFTO最简洁、直接、有效的途径和手段。GIS设备在VFTO下的模型构建取决于设备的设计结构和自身电磁特性，当研究一次侧设备的VFTO波形特征和绝缘配合情况时，VFTO对二次侧屏蔽电缆的骚扰以及暂态地电位抬升的影响可忽略。由于VFTO波形特征随GIS设备参数的变化而有所差异，目前波形表征参量影响因素的研究仅局限于单个变量的影响机理和影响规律，缺少对多个变量影响机理和权重的分析，采取的防护VFTO的方法不具有有效性和针对性，大大增加了防护成本的同时却无法保证设备的绝缘耐受水平。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于VFTO波形表征参量影响权重的防护方法，通过分析影响VFTO波形表征参量的因素的权重，对权重较高的影响因素采取针对手段处理，从而有效并可靠地防护VFTO，大大节省了防护成本、提高了防护的可靠性和有效性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于VFTO波形表征参量影响权重的防护方法，包括：

步骤1，建立气体绝缘变电站(GIS)所有一次侧设备在VFTO下的等效电路模型；

步骤2，从等效电路模型提取VFTO波形表征参量；

步骤3，根据气体绝缘变电站隔离开关、变压器、金属氧化物避雷器、高压电缆设备的配置情况，获取影响VFTO波形表征参量的因素，并设置多种水平；

步骤4，基于选取VFTO波形表征参量影响因素和配置水平的个数建立仿真设置条件的正交表；

步骤5，依据正交表仿真设置条件采用EMTP-RV电磁暂态仿真软件对VFTO进行仿真计算，得到不同条件下VFTO波形表征参量的仿真结果；

步骤6，利用极差法和方差法对VFTO波形表征参量的仿真结果数据进行处理和分析，计算各个影响因素对VFTO波形表征参量的影响权重；

步骤7，针对每个VFTO波形表征参量的影响权重进行研究，寻找影响权重超过设定值的影响因素，采取对应的防护手段提高该影响因素的水平，从而对VFTO进行有效防护。

与现有技术相比，本发明有益效果为：

1、本发明在GIS操作隔离开关前，根据其实际工程情况，提取典型的VFTO波形特性的表征参量，针对不同影响因素及其水平建立正交表，通过电磁暂态软件对各种条件下VFTO波形表征参量进行仿真，利用极差法和方差法对影响因素权重进行分析，针对单个VFTO波形表征参量影响权重较高的影响因素采取相应的有效手段以提高其水平，从而对VFTO波形表征参量进行有效且可靠的防护。