一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质，首先构建输电线对管道的持续干扰分析模型，获得饱和平行长度，在饱和平行长度下计算获取干扰电压和输电线路与管道间距间的关系；根据实际管道腐蚀和人身安全需求确定所需考虑的最小持续干扰电压分量阈值，进而获得不同电压等级、导线排列方式下的输电线路干扰范围，即大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。本发明专利技术考虑了整个电网对管道的持续干扰；可以定量分析截断边界所带来的误差；误差可控。误差可控。误差可控。

【技术实现步骤摘要】
一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术属于电气工程
，具体涉及一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展，对能源的需求日益增加，而能源分布的不均衡，促使输电线路和油气管道的建设迅速推进，电网和油气管网的规模也不断增大。由于土地资源的限制，以及两者在建设路径选择上的相似性，致使二者不可避免的存在长距离小间距并行甚至交叉跨越的情况，导致电网在管道上产生较大的干扰电压，产生较大的泄漏电流密度，造成人身安全和管道腐蚀问题。
[0003]管道上的干扰电压是由电网中所有输电线路共同产生的，但组成电网的输电线路极多，在分析大区域电网对埋地金属管道的持续干扰时，对所有输电线路进行详细建模是不现实的，因此已有研究都是以单条或少数几条输电线路对管道的干扰为研究对象，但这将导致分析结果与实际存在较大差异。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，针对大区域电网对埋地金属管道的持续干扰，提供一种利用阈值确定大区域电网建模边界的方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述一种利用阈值确定大区域电网建模边界的方法，首先构建输电线路对埋地管道的持续干扰分析模型，获得饱和平行长度，在饱和平行长度下计算获取干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系；结合截断误差和由实际管道腐蚀、人身安全限值确定的计算精度需求，计算考虑最小持续干扰电压分量模值的阈值；再结合干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系求出不同电压等级、导线排列方式下的输电线路建模边界，进而得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。
[0006]进一步的，包括以下步骤：
[0007]构建输电线路对埋地管道的持续干扰计算模型，在不同的输电线路和管道并行长度下，计算管道上持续干扰电压幅值的最大值，根据管道持续干扰电压幅值最大时的并行长度确定饱和平行长度；
[0008]按电压等级、杆塔结构对输电线路进行分类，并在最严苛条件下，计算各类线路产生的持续干扰电压分量幅值最大值随输电线路与管道间距的变化规律，所述最严苛条件是指：在饱和平行长度下、在最大载流电流下、最大相导线间距以及多回线路相序相同；
[0009]根据实际管道腐蚀要求和人身安全需求确定计算精度，结合截断误差确定所需考虑的最小持续干扰电压分量模值的阈值；
[0010]根据输电线路与管道间距与干扰电压的变化规律，以及最小持续干扰电压分量模值的阈值，得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。
[0011]进一步的，阈值的确定过程为：
[0012]S1、确定初始阈值；
[0013]S2、计算初始阈值下的截断误差，所述截断误差为所有干扰电压次要分量的向量和；
[0014]S3、评估截断边界所带来的截断误差是否满足计算精度：
[0015]若满足，则将当前阈值作为确定的阈值；
[0016]若不满足，则根据截断误差调整阈值，并重复S3，直至所述阈值满足计算精度。
[0017]进一步的，S3中，若截断误差过大则减小阈值；若所需构建输电线路过多则增大阈值，使阈值所对应的计算精度满足需求且输电线路数量尽可能少。
[0018]进一步的，确定建模边界时，将持续干扰电压分量幅值最大值随输电线路与管道间距的变化规律曲线上大于阈值的间距范围定为该类输电线路的建模边界。
[0019]一种确定大区域电网建模边界的装置，包括：
[0020]干扰特性获取模块：用于计算不同电压等级、导线排列方式下的输电线路干扰特性，得到输电线路与管道间距的变化规律；
[0021]阈值确定模块：用于确定所需考虑的最小持续干扰电压分量模值的阈值；
[0022]截断边界确定模块：用于根据最小持续干扰电压分量模值阈值和干扰电压和输电线路与管道间距间的关系确定不同类型输电线路的建模边界，得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。
[0023]一种计算机设备，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算程序，所述处理器执行所述计算程序时，实现上述的确定大区域电网建模边界方法的步骤。
[0024]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的确定大区域电网建模边界的方法的步骤。
[0025]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0026]根据理论分析可知，管道上实际的总持续干扰电压可分解为电网中所有输电线路在管道上产生的持续干扰电压分量之和。本专利技术假设电网中的输电线路均匀分布，且线路载流电流的相位在[
‑
π，π]区间内均匀分布，各持续干扰电压分量的幅值随线路与管道间距的增大而减小，逐渐趋近于零，因此针对某确定的干扰电压阈值M，存在一个确定的间距L，当输电线路与管道间距大于L时，线路在管道上产生的持续干扰电压分量幅值必小于M。本专利技术将L作为大区域电网的建模边界，同时为确定合理的阈值M，根据数理统计知识构建了间距大于L的所有输电线路在管道上产生的总持续干扰电压幅值分布的概率模型。该概率模型可根据阈值M定量分析截断误差，同时也可根据计算精度的需求，通过迭代确定阈值M，因此截断边界所带来的误差可控。由于定量分析了截断后的分析结果与实际结果间的差异，因此可根据截断模型分析整个电网对管道的持续干扰。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的工作流程图；
[0028]图2a为ZB型杆塔结构示意图；
[0029]图2b为输电线路对埋地管道持续干扰计算模型；
[0030]图3为三种工况下的饱和平行长度计算结果；
[0031]图4为220kV输电线路干扰范围计算结果；
[0032]图5为各输电线路在管道上的持续干扰电压分量合成示意图；
[0033]图6a为持续干扰电压次要分量向量和模值概率密度分布示意图；
[0034]图6b为持续干扰电压次要分量向量和模值概率分布示意图；
[0035]图7为本专利技术提供的建模装置图；
[0036]图8为本专利技术提供的计算机设备示意图。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术。
[0038]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定大区域电网建模边界的方法，其特征在于，首先构建输电线路对埋地管道的持续干扰分析模型，获得饱和平行长度，在饱和平行长度下计算获取干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系；结合截断误差和由实际管道腐蚀、人身安全限值确定的计算精度需求，计算考虑最小持续干扰电压分量模值的阈值；再结合干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系求出不同电压等级、导线排列方式下的输电线路建模边界，进而得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。2.根据权利要求1所述的一种确定大区域电网建模边界的方法，其特征在于，包括以下步骤：构建输电线路对埋地管道的持续干扰计算模型，在不同的输电线路和管道并行长度下，计算管道上持续干扰电压幅值的最大值，根据管道持续干扰电压幅值最大时的并行长度确定饱和平行长度；按电压等级、杆塔结构对输电线路进行分类，并在最严苛条件下，计算各类线路产生的持续干扰电压分量幅值最大值随输电线路与管道间距的变化规律，所述最严苛条件是指：在饱和平行长度下、在最大载流电流下、最大相导线间距以及多回线路相序相同；根据实际管道腐蚀要求和人身安全需求确定计算精度，结合截断误差确定所需考虑的最小持续干扰电压分量模值的阈值；根据输电线路与管道间距与干扰电压的变化规律，以及最小持续干扰电压分量模值的阈值，得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。3.根据权利要求2所述的一种确定大区域电网建模边界的方法，其特征在于，所述阈值的确定过程为：S1、确定初始阈值；S2、计算初始阈值下的截断误差，所述截断误差为所有干扰电压次要分量的向量和；S3、评估截断边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭磊，寇晓适，鲁海亮，丁国君，李纯，张科，董曼玲，李元杰，刘阳，姚伟，
申请(专利权)人：武汉大学国网河南省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：