一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法，所述方法包括：确定所述特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值；根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取所述特高压单回交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与所述空气间隙限值对应的工频50％放电电压；根据安全因数、配合系数以及所述工频放电电压，计算操作冲击放电电压；基于所述操作冲击放电电压，确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。本申请提出的特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案，即能保证特高压半波长单回输电线路的运行，又能减少避雷器的安装数量，经济合理，并且满足操作过电压的限值要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法及系统
本专利技术涉及输电线路绝缘
，更具体地，涉及一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法及系统。
技术介绍
半波长交流输电技术(HalfWave-lengthACTransmission，HWACT)(简称半波长输电)是指输电的电气距离接近一个工频半波，即约3000km(50Hz)或2500km(60Hz)的超远距离的三相交流输电技术。由于半波长输电不需线路无功补偿装置(如高压电抗器)、不需中间加设开关站、经济性和可靠性较好、可以实现远距离同步联网，因而具有很强的吸引力，一些国家对半波长输电技术进行了实用性研究。我国能源分布不均匀，远距离、大容量的输电方式不可避免。一些能源基地到负荷中心距离接近半波长输电要求的工频半波长范围，特高压半波长输电技术可以作为这些大容量电力送出的备选方案。特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点，但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处，半波长输电线路稳态电压分布的特殊性使得线路输送功率超过自然功率或者功率因数较低时，沿线电压均会出现升高，且其电压标幺值约为传输功率与自然功率的比值。进而引起故障过程中及故障后系统摇摆过程的功率波动下的过电压幅值高、持续时间长，若采用传统的特高压绝缘配合方法，需要采用大量的避雷器将过电压限制在1.7p.u.。因此，需要一种技术，以实现基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘配合的方法及系统，以解决如何基于功率波动的特高压半波长输电线路进行绝缘保护的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法，所述方法包括：确定所述特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值；根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取所述特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与所述空气间隙限值对应的工频50％放电电压；根据安全因数、配合系数以及所述工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压；基于所述操作冲击放电电压，确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。优选地，所述计算操作冲击放电电压时，参考因素包括：最近100年内最大风速的50％；统计的操作冲击放电电压；多间隙并联对放电电压的影响。优选地，所述配合系数，I串取值范围为1.1～1.26，V串取值范围为1.27。优选地，所述安全因数取值为1。优选地，所述操作冲击放电电压限值最小值范围在1.78p.u.至1.80p.u.。优选地，所述确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案，包括：安装80组额定电压为900kV的避雷器。基于本专利技术的另一方面，提供一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的系统，所述系统包括：获取单元，用于确定所述特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值；确定单元，用于根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取所述特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与所述空气间隙限值对应的工频50％放电电压；计算单元，用于根据安全因数、配合系数以及所述工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压；结果单元，用于基于所述操作冲击放电电压，确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。优选地，所述计算单元在计算操作冲击放电电压时，参考因素包括：最近100年内最大风速的50％；统计的操作冲击放电电压；多间隙并联对放电电压的影响。优选地，所述配合系数，I串取值范围为1.1～1.26，V串取值范围为1.27。优选地，所述安全系数取值为1。优选地，所述操作冲击放电电压限值最小值范围在1.78p.u.至1.80p.u.。优选地，所述确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案，包括：安装80组额定电压为900kV的避雷器。本专利技术提出的一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法，通过GB24842-2009《1000kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合》规定，确定特高压半波长交流输电线路操作过电压下的空气间隙。通过对特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与空气间隙限值对应的工频50％放电电压。本专利技术根据安全因数、配合系数以及工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压，以及基于操作冲击放电电压，确定特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。本申请提出的特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案，即能保证特高压半波长单回输电线路的运行，又能减少避雷器的安装数量，经济合理，并且满足操作过电压的限值要求。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法流程图；图2为根据本专利技术实施方式的一种猫头塔边相工频放电试验布置示意图；图3为根据本专利技术实施方式的输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线图；图4为根据本专利技术实施方式的一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的系统结构图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术实施方式的一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘配合的方法流程图。本专利技术实施方式提出的一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘配合的方法，通过GB24842-2009《1000kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合》规定，确定特高压半波长交流输电线路操作过电压下的空气间隙。通过对特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与空气间隙限值对应的工频50％放电电压。本专利技术实施方式根据安全因数、配合系数以及工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压，以及基于操作冲击放电电压，确定特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。如图1所示，方法100从步骤101开始：优选地，在步骤101：确定特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值。本申请根据GB24842-2009《1000kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合》规定了特高压交流输电线路操作过电压下的空气间隙，具体的操作过电压下的空气间隙要求值见表1。表1为1000KV特高压交流输电线路在操作过电压下，对于输电线路海拔高度在500m、1000m、1500m时，在进行合闸等操作时，空气间隙要求值。表1优选地，在步骤102：根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取特高压交流输电线路对塔身间隙的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法，所述方法包括：确定所述特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值；根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取所述特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与所述空气间隙限值对应的工频50％放电电压；根据安全因数、配合系数以及所述工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压；基于所述操作冲击放电电压，确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于功率波动的特高压半波长输电线路的绝缘保护的方法，所述方法包括：确定所述特高压半波长交流输电线路的空气间隙限值；根据特高压单回输电线路的工频放电试验布置，获取所述特高压交流输电线路对塔身间隙的工频放电电压曲线，确定与所述空气间隙限值对应的工频50％放电电压；根据安全因数、配合系数以及所述工频50％放电电压，计算操作冲击放电电压；基于所述操作冲击放电电压，确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案。2.根据权利要求1所述的方法，所述计算操作冲击放电电压时，参考因素包括：最近100年内最大风速的50％；统计的操作冲击放电电压；多间隙并联对放电电压的影响。3.根据权利要求1所述的方法，所述配合系数，I串取值范围为1.1～1.26，V串取值范围为1.27。4.根据权利要求1所述的方法，所述安全因数取值为1。5.根据权利要求1所述的方法，所述操作冲击放电电压限值最小值范围在1.78p.u.至1.80p.u.。6.根据权利要求1所述的方法，所述确定所述特高压半波长单回输电线路沿线的避雷器安装方案，包括：安装80组额定电压为900kV的避雷器。7.一种基于功率波动的特高压半波长输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刘春，张翠霞，张搏宇，时卫东，殷禹，卢甜甜，雷挺，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11