[发明专利]XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置，方法包括：根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值；根据初值计算直流运行电压下的最大场强值；根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果不超过，则增加电压等级重复上述过程；如果超过，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值；对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果不超过，则增加电压等级重复上述过程；如果超过，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。

技术领域

本申请属于配电网设计技术领域，具体地讲，涉及一种XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速发展，用电需求也急剧增长。尤其对于经济发达的大型城市，其配电网的供电能力需要大幅提高。但是在人口密度高、土地资源紧张、地下线路饱和的经济发达地区，新建电力线路是非常困难的。因此，如何对现有的交流配电网进行扩容改造，使其满足日益增长的用电需求是一个亟待解决的问题。而直流配电网与交流配电网相比具有供电容量大、线路损耗小、电能质量好、无需无功补偿、运行方式灵活等诸多优点，而且随着可再生能源和柔性直流输电技术的发展，将交流配电线路改造成直流配电线路的相关技术逐渐获得广泛关注。

现役35kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆线路在发生二次故障后改造为直流运行的方案。利用三芯电缆中的两相构成正、负10kV直流输电线路，而剩余的第三相作为接地线来使用。此外，线路设计为电压源换流型，避免了极性反转的问题。将交流配网改造成直流配网是提升系统供电能力的一个较为经济可行的手段。

XLPE绝缘电缆以绝缘性能好、维护方便和环境友好等优点在交流配电网中得到了广泛使用。目前，国内XLPE绝缘电缆在中低压交流配电网中已几乎完全替代油浸纸绝缘电缆。而交流XLPE绝缘电缆在直流运行方式下的温度场和电场分布与其在交流运行方式下的有很大区别，所以对交流配网进行直流改造时，为了最大程度利用原有电缆线路的输电能力，研究如何确定电缆的载流量、直流电压等级和额定传输功率等运行参数具有重要意义。

发明内容

本申请提供了一种XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置，以至少解决对交流配网进行直流改造时的参数设计问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法，包括：

根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值；

根据初值计算直流运行电压下的最大场强值；

根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值；

对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。

在一实施例中，XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法，还包括：

如果没有超过安全裕度，则重新在直流配网电压等级序列中选择次低的电压等级作为初值并重新判断是否超过安全裕度。

在一实施例中，XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法，还包括：

根据确定的电缆型号及参数计算电缆载流量和电缆绝缘温差；

根据电缆载流量和电缆绝缘温差计算电缆的额定输送功率。

在一实施例中，XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法，根据初值计算直流运行电压下的最大场强值，包括：