一种配网输电线路改造方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种配网输电线路改造方法及装置，包括：S1，建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；S2，模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；S3，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和进行实际配网输电线路的改造。本发明专利技术通过建立模型，模拟对所述配网输电线路进行不同方案的改造，并获取所述配网输电线路的防雷参数。根据防雷参数计算改造成本系数，从而选取最优方案。根据最优方案进行实际配网输电线路的改造。本发明专利技术改造简单，在提高配网输电线路的防雷防冰效果的同时兼顾经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种配网输电线路改造方法及装置
本专利技术涉及电气工程
，更具体地，涉及一种配网输电线路改造方法及装置。
技术介绍
中低压配网输电线路是电网中数量最多、累计长度最长且与用户关联最为密切的线路。很多中低压配网输电线路处于地形复杂和气候高寒的山区，容易发生雷击跳闸、雷击断线或大面积绝缘子覆冰桥接导致的泄漏电流增大现象，严重影响配网输电线路连续安全供电。现有的配网输电线路防雷技术中，有的在绝缘子两端加装引弧装置，从而减少雷击断线的事故，但不能解决线路雷击后多相短路造成的跳闸断电问题；有的在配网输电线路绝缘子旁并联线路避雷器，但需要考虑避雷器与绝缘子之间的绝缘配合，大大增加装设难度和建设成本。此外，在配网输电线路上安装的避雷器，外绝缘为简单的伞形结构，伞裙大多是等伞径或仅有大小伞径，其防冰能力不强，容易发生覆冰桥接导致外绝缘水平下降。此外，配网输电线路，特别是农网线路中大部分杆塔没有接地。为了提高配网输电线路的防冰防雷效果，需要对配网输电线路进行改造，如果对配网输电线路进行全线路改造，可以提高线路的防雷防冰效果，但费用高；如果对配网输电线路不进行改造，配网输电线路的防冰防雷效果差，因此，不能兼顾防雷防冰需求和实际的经济性。
技术实现思路
为克服上述对配网输电线路的改造不能兼顾防雷防冰需求和实际的经济性的问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种配网输电线路改造方法及装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种配网输电线路改造方法，包括：S1，建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；S2，模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；S3，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和进行实际配网输电线路的改造。具体地，每种改造方案包括：将所述模型中配网输电线路的绝缘子更换为防雷防冰绝缘子；在所述配网输电线路中的杆塔上加设横担；对所述配网输电线路中的线路进行接地改造。具体地，不同的改造方案之间，进行接地改造的杆塔的数量和位置不同，其他的改造相同。具体地，至少一种改造方案包括：对所述配网输电线路的变压器和断路器所在的杆塔、与所述变压器和断路器所在的杆塔相邻的多根杆塔，以及变电站出线段的多根杆塔进行接地改造。具体地，所述防雷参数包括防雷防冰绝缘子的两端电压和通流能量，以及所述横担的对地电压。具体地，S3具体包括：获取每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，根据所述每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，获取所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系；根据不同改造方案下的测量结果，使用所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系计算不同改造方案下的改造成本系数，选择所述改造成本系数最小的方案为最优方案，并进行实际配网输电线路的改造。具体地，所述改造成本系数y通过下式获取：y＝k1*f(u)+k2*f(e)+k3*f(V)+k4*w*x，k1+k2+k3+k4＝1；其中，f(u)为更换所述防冰防雷绝缘子的改造成本与所述防冰防雷绝缘子的两端电压u之间的函数关系，f(e)为更换所述防冰防雷绝缘子的改造成本与所述防冰防雷绝缘子的通流能量e之间的函数关系，f(V)为安装绝缘设备的改造成本与所述横担的对地电压V之间的函数关系，w为每根所述杆塔的接地改造成本，x为进行接地改造的杆塔的数量，k1、k2、k3、k4为对应的各个改造成本的权重。具体地，每种所述改造方案具体包括：将所述配网输电线路的针式绝缘子更换为防雷防冰绝缘子，悬式绝缘子不更换。根据本专利技术的另一方面，提供一种配网输电线路改造装置，包括：改造单元，用于建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；测量单元，用于模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；确定单元，用于根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和实际配网输电线路的改造。具体地，所述确定单元具体包括：获取子单元，用于获取每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，根据所述每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，获取所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系；确定子单元，用于根据不同改造方案下的测量结果，使用所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系计算不同改造方案下的改造成本系数，选择所述改造成本系数最小的方案为最优方案，并进行实际配网输电线路的改造。本专利技术通过建立模型，模拟对所述配网输电线路进行不同方案的改造，并获取所述配网输电线路的防雷参数。根据防雷参数计算改造成本系数，从而选取最优方案。根据最优方案进行实际配网输电线路的改造。本专利技术改造简单，在提高配网输电线路的防雷防冰效果的同时兼顾经济性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的配网输电线路改造方法流程图；图2为本专利技术实施例中直线杆塔改造之后的示意图；图3为本专利技术实施例中分支杆塔改造之后的示意图；图4为本专利技术实施例提供的配网输电线路改造装置结构图；图5为本专利技术又一实施例提供的配网输电线路改造装置结构图；其中，1防雷防冰绝缘子，2杆塔，3导线，4横担，5大地6悬式绝缘子，7跳线。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1为本专利技术实施例提供的配网输电线路改造方法流程图，如图1所示，该方法包括：S1，建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；S2，模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；S3，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和进行实际配网输电线路的改造。具体地，S1中，使用PSACD或EMTP建立配网输电线路模型，所述配网输电线路模型的建立采用反应输电线路频率特性的JMARTI模型。所述配网输电线路中的档距、导线型号和水泥杆塔高度根据实际线路进行选取。杆塔数量根据实际配网输电线路进行设置。对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造。S2中，对于每种改造方案，设置所述杆塔的电感、接地改造的接地电阻、未进行接地改造的接地电阻、雷电流波形和雷电流幅值。所述配网输电线路的杆塔在雷击过程中采用电感与电阻模型。雷电流波形采用双指数电源等效，雷电流为负极性雷电流。设置雷电流注入任意一根杆塔。测量不同改造方案下所述配网输电线路中变压器和断路器所在的杆塔，以及变电站出线段的杆塔在直击雷下的防雷参数，所述防雷参数包括所述防雷防冰绝缘子的两端电压和通流能量，以及所述横担的对地电压。所述两端电压反应所述防雷防冰绝缘子的外绝缘闪络情况，所述通流能量反应所述防雷防冰绝缘子的耐受程度，所述横担的对地电压反应相电位的抬升情况，反应变压器、断路器和变电站的绝缘水平。S3中，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数。所述改造成本系数反应了在不同的测量结果下，所需要的改造成本的高低。根据不同改造方案下的改造成本系数，确定最优方案。将最优方案应用于实际配网输电线路的改造中。本实施例通过建立配网输电线路模型，模拟对所述配网输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配网输电线路改造方法，其特征在于，包括：S1，建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；S2，模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；S3，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和进行实际配网输电线路的改造。

【技术特征摘要】
1.一种配网输电线路改造方法，其特征在于，包括：S1，建立配网输电线路的模型，并对所述模型中的配网输电线路进行不同方案的改造；S2，模拟直击雷下不同改造方案下的所述配网输电线路的运行，测量不同改造方案下所述配网输电线路的防雷参数；S3，根据不同改造方案下的测量结果，计算不同改造方案下的改造成本系数，并确定最优方案和进行实际配网输电线路的改造。2.根据权利要求1所述的配网输电线路改造方法，其特征在于，每种改造方案包括：将所述模型中配网输电线路的绝缘子更换为防雷防冰绝缘子；在所述配网输电线路中的杆塔上加设横担；对所述配网输电线路中的线路进行接地改造。3.根据权利要求2所述的配网输电线路改造方法，其特征在于，不同的改造方案之间，进行接地改造的杆塔的数量和位置不同，其他的改造相同。4.根据权利要求2所述的配网输电线路改造方法，其特征在于，至少一种改造方案包括：对所述配网输电线路的变压器和断路器所在的杆塔、与所述变压器和断路器所在的杆塔相邻的多根杆塔，以及变电站出线段的多根杆塔进行接地改造。5.根据权利要求1所述的配网输电线路改造方法，其特征在于，所述防雷参数包括防雷防冰绝缘子的两端电压和通流能量，以及所述横担的对地电压。6.根据权利要求1所述的配网输电线路改造方法，其特征在于，S3具体包括：获取每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，根据所述每项改造的成本与防雷参数之间的函数关系，获取所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系；根据不同改造方案下的测量结果，使用所述改造成本系数与所述防雷参数之间的函数关系计算不同改造方案下的改造成本系数，选择所述改造成本系数最小的方案为最优方案，并进行实际配网输电线路的改造。7.根据权利要求6所述的配网输电线路改造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：方针，陆佳政，王博闻，李波，谢鹏康，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司防灾减灾中心，湖南省湘电试研技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43