一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法，包括：在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取每个分段点的多次故障发生时的过电压值；按电压档级，统计过电压最小值和最大值之间每档过电压的频度；根据获取的过电压的频度与每一种运行方式出现概率相乘，并将相乘后的结果进行相加，获取多条线路上每个分段点的总体过电压的频度；将总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取多条线路内典型空气间隙的闪络概率；根据每条线路中包括的多段档距，计算直流电网中多条线路的总体闪络率；若总体闪络率大于预期闪络率，则增大空气间隙长度。

A method and system for evaluating the performance of line operation in DC power grid

The invention discloses a method for evaluating the operation performance of circuit in DC power supply includes: in a variety of operation modes of multi line segments, each of multiple lines of segment points were set for subsequent ground fault and fault clearing overvoltages occur repeatedly, for each point of the fault block according to the statistical value; voltage range, voltage between minimum and maximum voltage frequency of each file; according to the frequency overvoltage obtained with each operation mode of probability multiplication, and multiplying the results together, get more lines on the overall frequency of each subsection point voltage product; a typical air gap discharge probability line overall voltage frequency and the corresponding points, obtaining multi line flashover probability of typical air gap on each line; Included in the multi span multiple lines, the overall flashover calculation in DC power supply rate; if the overall flashover rate is greater than the expected rate of flashover length of air gap is increased.

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法及系统
本专利技术涉及特高压直流输电
，更具体地，涉及一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法及系统。
技术介绍
高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能；同时在一些不适于用传统交流联接的场合，它也被用于独立电力系统间的联接。高压直流输电用于远距离或超远距离输电，因为它相对传统的交流输电更经济。应用高压直流输电系统，电能等级和方向均能得到快速精确的控制，这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率，直流输电系统已经被普遍应用。目前，常规两端直流线路仅依据沿线最大操作过电压幅值来设计操作冲击空气空气间隙。该方法虽然较为简单，但可能造成间隙取值偏大，不能兼顾工程经济性，且无法准确评估线路的操作冲击性能。因此，需要一种技术，以解决用于直流电网中线路运行性能评估的问题。
技术实现思路
本申请提供一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法及系统，以解决如何对直流电网中线路运行性能进行评估的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法，所述方法包括：在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取所述每个分段点的多次故障发生时的过电压值；按预设的电压档级，统计过电压最小值和最大值之间每档过电压的频度；根据获取的过电压的频度与每一种运行方式出现概率相乘，并将相乘后的结果进行相加，获取多条线路上每个分段点的总体过电压的频度；将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率；根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率；将所述总体闪络率与预期闪络率进行比较，若所述总体闪络率大于所述预期闪络率，则增大空气间隙长度。优选地，所述对多条线路进行分段，包括：按塔型的类别对所述多条线路进行分段，按线路所处位置土壤电阻率的变化对所述多条线路进行分段，以及按线路平均长度对所述多条线路进行分段。优选地，在多种运行方式下，停运极或停运线路上过压值设置为零。优选地，所述多种运行方式包括：双极运行方式、单极金属回线运行方式和单极大地回路运行方式。优选地，所述将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率，包括：其中F(u)du为任一条线路上每个分段点的总体过电压频度；p(u)为任一线路典型空气间隙的放电概率，为典型空气间隙在操作冲击电压波下的50％放电电压；σf为典型空气间隙放电电压的标准偏差，u为典型空气间的操作过电压。优选地，所述根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率，包括：设置所述每条线路中分别实际含L1、L2…LN1、LN1+1…LN1+N2、LN1+N2+1…LN1+N2+……Nn段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率为1-((1-(1-P1)L1)(1-(1-P2)L2)…(1-(1-PN1)N1)(1-(1-PN1+1)N1+1)…(1-(1-PN1+N2)N1+N2)(1-(1-PN1+N2+1)N1+N2+1)…(1-(1-PN1+N2+…Nn)N1+N2+…Nn+1))。基于本专利技术的另一方面，提供一种用于直流电网中线路运行性能评估的系统，所述系统包括：第一获取单元，用于在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取所述每个分段点的多次故障发生时的过电压值；统计单元，用于按预设的电压档级，统计过电压最小值和最大值之间每档过电压的频度；第二获取单元，用于根据获取的过电压的频度与每一种运行方式出现概率相乘，并将相乘后的结果进行相加，获取多条线路上每个分段点的总体过电压的频度；第三获取单元，用于将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率；计算单元，用于根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率；分析单元，用于将所述总体闪络率与预期闪络率进行比较，若所述总体闪络率大于所述预期闪络率，则增大空气间隙长度。优选地，所述第一获取单元还用于：所述对多条线路进行分段，包括：按塔型的类别对所述多条线路进行分段，按线路所处位置土壤电阻率的变化对所述多条线路进行分段，以及按线路平均长度对所述多条线路进行分段。优选地，在多种运行方式下，停运极或停运线路上过压值设置为零。优选地，所述多种运行方式包括：双极运行方式、单极金属回线运行方式和单极大地回路运行方式。优选地，所述第三获取单元，还用于：其中F(u)du为任一条线路上每个分段点的总体过电压频度；p(u)为任一线路典型空气间隙的放电概率，为典型空气间隙在操作冲击电压波下的50％放电电压；σf为典型空气间隙放电电压的标准偏差，u为典型空气间的操作过电压。优选地，所述计算单元还用于：设置所述每条线路中分别实际含L1、L2…LN1、LN1+1…LN1+N2、LN1+N2+1…LN1+N2+……Nn段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率为1-((1-(1-P1)L1)(1-(1-P2)L2)…(1-(1-PN1)N1)(1-(1-PN1+1)N1+1)…(1-(1-PN1+N2)N1+N2)(1-(1-PN1+N2+1)N1+N2+1)…(1-(1-PN1+N2+…Nn)N1+N2+…Nn))。本申请的实施方式能够准确评估直流电网中线路的操作冲击性能，通过选用线路预期闪络率为线路性能评估参数，为线路操作冲击空气间隙设计提供依据，本申请兼顾安全性和经济性设计线路操作冲击空气间隙。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用于直流电网中线路运行性能评估的方法流程图；图2为根据本专利技术实施方式的一种用于直流电网中线路运行性能评估的系统结构图。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用于直流电网中线路运行性能评估的方法流程图。本申请提供的一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法，通过以预先设定预期闪络率作为线路性能评估参数，作为线路性能评估参数，为线路操作冲击空气间隙设计提供依据。如图1所示，一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法100从步骤101开始：优选地，在步骤101：在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取每个分段点的多次故障发生时的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法，所述方法包括：在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取所述每个分段点的多次故障发生时的过电压值；按预设的电压档级，统计过电压最小值和最大值之间每档过电压的频度；根据获取的过电压的频度与每一种运行方式出现概率相乘，并将相乘后的结果进行相加，获取多条线路上每个分段点的总体过电压的频度；将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率；根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率；将所述总体闪络率与预期闪络率进行比较，若所述总体闪络率大于所述预期闪络率，则增大空气间隙长度。

【技术特征摘要】
1.一种用于直流电网中线路运行性能评估的方法，所述方法包括：在多种运行方式下，对多条线路进行分段，对多条线路上的每个分段点分别设置接地故障及进行随后故障清除，获取所述每个分段点的多次故障发生时的过电压值；按预设的电压档级，统计过电压最小值和最大值之间每档过电压的频度；根据获取的过电压的频度与每一种运行方式出现概率相乘，并将相乘后的结果进行相加，获取多条线路上每个分段点的总体过电压的频度；将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率；根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率；将所述总体闪络率与预期闪络率进行比较，若所述总体闪络率大于所述预期闪络率，则增大空气间隙长度。2.根据权利要求1所述的方法，所述对多条线路进行分段，包括：按塔型的类别对所述多条线路进行分段，按线路所处位置土壤电阻率的变化对所述多条线路进行分段，以及按线路平均长度对所述多条线路进行分段。3.根据权利要求1所述的方法，在多种运行方式下，停运极或停运线路上过压值设置为零。4.根据权利要求1所述的方法，所述多种运行方式包括：双极运行方式、单极金属回线运行方式和单极大地回路运行方式。5.根据权利要求1所述的方法，所述将所述总体过电压的频度与对应的线路典型空气间隙的放电概率的乘积进行积分，获取所述多条线路内典型空气间隙的闪络概率，包括：其中F(u)du为任一条线路上每个分段点的总体过电压频度；p(u)为任一线路典型空气间隙的放电概率，为典型空气间隙在操作冲击电压波下的50％放电电压；σf为典型空气间隙放电电压的标准偏差，u为典型空气间的操作过电压。6.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述每条线路中包括的多段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率，包括：设置所述每条线路中分别实际含L1、L2…LN1、LN1+1…LN1+N2、LN1+N2+1…LN1+N2+……Nn段档距，计算所述直流电网中所述多条线路的总体闪络率为1-((1-(1-P1)L1)(1-(1-P2)L2)…(1-(1-PN1)N1)(1-(1-PN1+1)N1+1)…(1-(1-PN1+N2)N1+N2)(1-(1-PN1+N2+1)N1+N2+1)…(1-(1-PN1+N2+…Nn)N1+N...

【专利技术属性】
技术研发人员：何慧雯，王磊，娄颖，李晓岚，严飞，周娇，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11