一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法技术

本发明专利技术请求保护一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法，涉及特高压直流输电双环接地极，通过计算不同内外环的地表电位分布来找到双环接地极最优内外环比。固定外环半径、埋设深度、入地电流、电极材料等变量不变，只改变内环半径计算地表电位，记录不同内环半径即不同内外环比下的地表电位最大值，得到地表电位最大会随内环半径变化的曲线。找出地表电位最大值在随内环半径变化时的最小值，对应内环半径就是该条件下的最优双环接地极结构，内环半径除以外环半径是在该条件下的双环接地极最优内外环比。

A Method for Calculating the Optimum Inner-Outer Loop Ratio of Double-Loop Grounding Pole in UHVDC Transmission

The invention requests the protection of a calculation method for the optimal inner-outer loop ratio of double-loop grounding poles for UHVDC transmission, which involves the double-loop grounding poles for UHVDC transmission. The optimal inner-outer loop ratio of double-loop grounding poles can be found by calculating the surface potential distribution of different inner and outer rings. Fixed outer ring radius, buried depth, ground current, electrode material and other variables remain unchanged, only changing the inner ring radius to calculate surface potential, recording the maximum of surface potential under different inner ring radius, i.e. different inner ring ratio, and obtaining the curve that the maximum of surface potential will change with the inner ring radius. Find out the minimum value of the maximum surface potential when the radius of the inner ring changes. The corresponding radius of the inner ring is the optimal double-ring grounding electrode structure under this condition. The radius of the inner ring except the radius of the inner ring is the optimal inner-outer ring ratio of the double-ring grounding electrode under this condition.

【技术实现步骤摘要】
一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法
本专利技术属于特高压直流输电大地返回系统领域，尤其涉及特高压直流输电双环接地极设计领域。
技术介绍
接地极在直流输电系统运行中起着极其重要的作用：一是直接长时间地为系统输送电力，提高系统运行的可靠性；二是钳制换流站(整流阀)中性点电位，避免两极对地电压不平衡而损害设备。由于强大的直流电流经接地极注入大地，因此导致极址大地电位升高，出现跨步电压、土壤发热、电极被电腐蚀等新问题。高压直流输电在进行理想的两极输电时接地极的入地电流为零，当使用单极输电、两极电流不均匀、遭受雷击或出现故障时，流经接地极通过大地传输的入地电流会很大。双圆环形接地极是一种比较理想的接地极形状，这类接地极如果埋设在均匀的土壤中，从单位长度接地体流入大地的电流将最为均匀，从而能充分地利用接地极的材料。所以，在实际的直流输电工程中双圆环接地极获得了广泛的采用。为了能使流经双环接地电极往大地中散流的大电流尽可能地均匀分布，对双环接地极内外环比进行优化是双环直流接地极的设计中面临的重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种使得从接地极流入大地的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：计算接地极电位分布，包括单圆环地表电位计算、均匀土壤计算模型的计算、内外环分流计算及计算得到接地极电位；步骤二、根据公式计算不同环比下的地表电位最大值：固定外环半径、埋设深度、入地电流、电极材料在内的变量不变，只改变内环半径计算地表电位，得到对应该内环半径的接地极地表电位最大值，记录不同内环半径即不同内外环比下的地表电位最大值；步骤三：找出双环接地极最优接地极内外环比：找出地表电位最大值在随内环半径变化时的最小值，对应内环半径就是该条件下的最优双环接地极结构，内环半径除以外环半径是在该条件下的双环接地极最优...

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：计算接地极电位分布，包括单圆环地表电位计算、均匀土壤计算模型的计算、内外环分流计算及计算得到接地极电位；步骤二、根据公式计算不同环比下的地表电位最大值：固定外环半径、埋设深度、入地电流、电极材料在内的变量不变，只改变内环半径计算地表电位，得到对应该内环半径的接地极地表电位最大值，记录不同内环半径即不同内外环比下的地表电位最大值；步骤三：找出双环接地极最优接地极内外环比：找出地表电位最大值在随内环半径变化时的最小值，对应内环半径就是该条件下的最优双环接地极结构，内环半径除以外环半径是在该条件下的双环接地极最优内外环比。2.根据权利要求1所述的特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法，其特征在于，所述步骤一：单圆环地表电位计算具体包括步骤：首先拆分计算单圆环地表电位，在计算单圆环接地极周围的电流场分布时，近似地用位于导体中心的等值环线周围的电流场分布来表示：式中ρ为土壤电阻率，I为注入圆环接地极的电流即入地总电流，z为垂直距离，a为圆环半径，R为径向距离；K表示第一类椭圆积分，表示电位，其中：为k的第一类完全椭圆积分。3.根据权利要求1所述的特高压直流输电双环接地极最优内外环比计算方法，其特征在于，所述均匀土壤计算模型的计算具体包括：在考虑电阻率为ρ的单层土壤中圆环接地极...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗汉武，叶立刚，李文震，张国力，邹乐凯，韩建军，杨帆，冯新文，屈国民，杨义勇，阎乃臣，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15