一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于输电线路分布参数模型计算超/特高压系统电晕损耗的方法。先由长距离交流输电线路的分布参数模型推导出超/特高压长距离交流输电线路的π形等值电路参数计算公式，然后通过精确考虑长线路上的电压分布推导出线路单位长度上的年平均电晕损耗公式，进而通过电晕损耗功率方程求得系统的电晕损耗。此方法求出的电晕损耗值更接近于实际测量值，对超/特高压系统的设计、运行与经济分析具有重大的意义。

A calculation method of corona loss in UHV system based on distributed parameter model

The invention discloses a method for calculating the corona loss of UHV system based on the distribution parameter model of transmission line. Distributed parameter model is derived by the super / long distance AC transmission lines UHV long distance AC transmission line PI equivalent circuit parameter calculation formula, and then through the voltage distribution line derived unit on the length of the annual average corona loss formula accurately considering the long lines, and the corona loss system obtained by corona power loss equation. The corona loss calculated by this method is closer to the actual measurement value. It is of great significance to the design, operation and economic analysis of ultra high voltage system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法
本专利技术涉及一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，属于电力系统线损

技术介绍
在现代电力系统中，超/特高压输电线路已成为我国的主力电网。对于一般电压等级的输电线路，可以用集中参数等值电路。但是超/特高压输电线路传输距离长达几百公里甚至上千公里，研究此线路的传输特性时，就需要采用分布参数模型，此时，如再使用集中参数模型就会有很大的偏差。由于超/特高压输电线路的电压等级高，线路表面易产生放电现象，因而超/特高压输电线路的电晕损耗是不可忽视却十分复杂的现象。据大量实测研究，500KV及以上线路电晕损耗对线路实际运行电压非常敏感，且占线路总损耗相当大的比重，因而在计算系统线路总损耗时电晕损耗不应忽略。
技术实现思路
目的：为了克服现有计算方法中存在的不足，本专利技术提供一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，具体包括如下步骤：S01：基于长距离交流输电线路的分布参数模型推导出超特高压长距离交流输电线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S01：基于长距离交流输电线路的分布参数模型推导出超特高压长距离交流输电线路的π形等值电路参数计算公式；S02：通过精确考虑超特高压系统长线路上的电压分布推导出线路单位长度上的年平均电晕损耗公式；S03：基于电晕损耗功率方程进行牛顿‑拉夫逊迭代，进而求出每条线路上的电晕损耗和系统的电晕损耗。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S01：基于长距离交流输电线路的分布参数模型推导出超特高压长距离交流输电线路的π形等值电路参数计算公式；S02：通过精确考虑超特高压系统长线路上的电压分布推导出线路单位长度上的年平均电晕损耗公式；S03：基于电晕损耗功率方程进行牛顿-拉夫逊迭代，进而求出每条线路上的电晕损耗和系统的电晕损耗。2.根据权利要求1所述的一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，其特征在于：所述步骤S01包括：基于超特高压输电线路的特性阻抗：其中：r、x和b分别为输电线路单位长度电阻、电抗和电纳；线路传播常数：其中：α、β分别为衰减系数和相移系数，且α＝|γ|cosθ，β＝|γ|sinθ；精确考虑输电线路的分布参数特性：其中：l为输电线路的长度；令u＝αl，v＝βl，利用双曲函数经过推导和化简，令最终可得超特高压输电线路π形等值电路的参数计算公式：3.根据权利要求1所述的一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，其特征在于：所述步骤S02包括：在超特高压输电线路的长线模型下，已知线路末端电压、电流时，沿线路任意点的电压、电流计算公式：其中：分别表示距线路末端长度为x处的电压、电流；分别为线路末端电压、电流；则超特高压系统中长线路每一点的电压表达式：其中：为线路首端电压；Z为线路的阻抗；单位长度上好天、雪天和雨天的电晕损耗计算公式为：其中：Pf、Ps、Pr分别表示单位长度上好天、雪天和雨天的电晕损耗(kw/km)；req表示分裂导线等效半径(cm)；EM为导线表面最大场强(kv/cm)；E0为以皮克公式计算的临界电场强度(kv/cm)；中相的表面场强为：边相的表面场强为：其中：n为分裂导线根数；r’为导线半径(cm)；d为分裂间距(cm)；Dm为几何均距(cm)；U为实际运行电压(kv)；K2＝1.03K1/1.1；皮克公式表示为：其中：m1为导线表面粗糙系数；m2为气象系数；δ为空气的相对密度；如果设一年中好天为Tf，雪天为Ts，雨天为Tr,同时在线路中均匀产生t+1个点，从首端到末端的每点电压依次为U1、U2、……、Ut+1，则线路的电晕损耗即为t个小线段电晕损耗的总和，小线段实际运行电压表示为该段首端和末端的平均电压，线路中n、m两点间的小线段单位长度上电晕损耗的年平均值为：其中，Un、Um分别为线路中n、m两点的电压；那么线路单位长度上电晕损耗的年平均值为：4.根据权利要求1所述的一种基于分布参数模型的超特高压系统电晕损耗计算方法，其特征在于：所述步骤S03包括：将线路的电晕损耗分为相等的两部分悬挂在输电线路的两端，设置为“有功负荷”，推导出对于一个N节点系统来说，节点i的功率方程为：将Yij＝Gij+jBij代入，得：

【专利技术属性】
技术研发人员：潘文霞，李毅，胡磊，陈昕，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32