一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，包括从电磁环境角度，利用软件对仿真模型的电磁环境影响进行模拟，通过模拟得到输电线路在不同相序电磁环境(磁场、无线电干扰、工频电场、噪声、线路走廊)下的数值结果，得到工频电场是影响输电线路最优相序的关键因素；从自然功率角度，计算输电线路在不同相序布置情况下的自然功率；从线路不平衡度角度，建立计算线路仿真模型进行仿真模拟，得到计算线路稳态时的相位和幅值，求得不同相序布置情况下的零序电压不平衡度和负序电压不平衡度；解决目前研究未从电磁环境、自然功率、线路不平衡度等角度确定同塔多回线路最优相序布置，导致线路输送功率未达到最优的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法


[0001]本专利技术属于输电线路设计
，涉及一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，尤其涉及一种用于500kV同塔四回输电线路最优相序确定的方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅猛发展，社会用电量急剧增加，这对电网的输配电系统造成极大的压力。电力的匮乏也成为制约地方经济发展的原因之一。而且我国虽然国土辽阔，但是可利用的土地资源依然紧张，尤其是经济发达的江苏地区。因此提高路径走廊的输电量，有效的节约土地资源是解决目前电力匮乏问题的有效方法。
[0003]1980年，我国出现第一条采用500kV同塔双回路出线段。之后陆续在一些路径走廊十分紧张的地段采用局部同塔双回路。目前国内外在路径走廊特别紧张的地区、国家均采用同塔多回路设计，而且至今没有发生重大事故。
[0004]500kV同塔四回输电线路的塔型布置一般考虑以下几种：三层横担、五层横担、六层横担。从经济性考虑，三层横担塔型较低、塔重最轻，所以经济性最优；五层横担塔型次之；六层横担塔型最差。从耐雷性考虑，六层横担塔型由于塔身较高，引雷率、反击率和绕击率均增大，耐雷性最差；五层横担塔型次之；三层横担塔型最优。
[0005]因此在路径走廊允许的情况下优先采用三层横担式塔型。但是在路径走廊十分紧张情况下，则优先采用六层横担式塔型。而且线路的增加，产生复杂的磁场环境。人们对线路产生的工频电场、工频磁场对身体健康影响的关注日益增加。所以合理选择六层横担式同塔四回路导线最优相序布置，能够有效的改善六层横担塔型由于导线增高和塔高而产生的复杂的电磁环境问题，从而提高电路输电效率。
[0006]目前，大多数研究从工频电场、工频磁场的角度采用穷举法进行分析，得到同塔多回线路最优的相序布置。但是从电磁环境、自然功率、线路不平衡度等角度综合考虑多回线路相序布置的研究较少，因此需要一种从电磁环境、自然功率、线路不平衡度等角度综合考虑的方法确定同塔多回线路最优的相序布置。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术为了解决目前研究未从电磁环境、自然功率、线路不平衡度等角度确定同塔多回线路最优相序布置，导致线路输送功率未达到最优的问题，提供一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，包括以下步骤：
[0010]S1、电磁环境角度
[0011]建立500kv同塔四回输电线路全部相序布置的仿真模型，利用软件对仿真模型的电磁环境影响进行模拟，通过模拟得到输电线路在不同相序电磁环境(磁场、无线电干扰、工频电场、噪声、线路走廊)下的数值结果，得到工频电场是影响输电线路最优相序的关键
analysis)，得到不同相序下磁场、无线电干扰、工频电场、噪声、线路走廊的数值结果及最优相序。
[0031]进一步，步骤S1中磁场、无线电干扰、噪声、线路走廊均满足电磁环境的限值标准，因此均不是决定线路最优相序的关键因素。
[0032]进一步，步骤S3中仿真模型进行仿真模拟所采用的软件为电力系统分析软件EMPT。
[0033]本专利技术的有益效果在于：
[0034]1、本专利技术所公开的用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，采用穷举法对同塔四回输电线路所有相序布置下的电磁环境、自然功率以及线路不平衡度进行电气特性分析，综合考虑线路电磁环境、自然功率以及线路不平衡度等因素，利用排序法得到线路的最优相序布置，为输电线路的高效输电提供理论依据。
[0035]2、本专利技术所公开的用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，相比于大多数从工频电场、工频磁场的角度选取最优相序的方法，综合考虑了电磁环境、自然功率以及线路不平衡度的影响。相比于传统的计算方法，本方案很多地方采用相应的软件模拟，比较简洁直观。
[0036]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0037]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0038]图1为本专利技术用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法流程图。
具体实施方式
[0039]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]如图1所示的一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，包括以下步骤：
[0041]S1、电磁环境角度
[0042]建立500kv同塔四回输电线路全部相序布置的仿真模型，同塔四回输电线路塔型为导线垂直排列的竖塔和导线水平排列的横塔。利用CDEGS软件对仿真模型的电磁环境影响进行模拟，通过模拟得到输电线路在不同相序电磁环境(磁场、无线电干扰、工频电场、噪声、线路走廊)下的数值结果(如下表一所示)，由于磁场、无线电干扰、噪声、线路走廊均满足电磁环境的限值标准，即《Q/GDW 179—2008 110～750kv架空输电线路设计技术规定》中
相关规定，因此均不是决定线路最优相序的关键因素。由于工频电场决定了导线对地的净空距离和线路走廊的宽度。在满足相关规定的条件下，综合考虑电磁环境，根据工频电场可以得到六层横担式四回线路的最优相序布置；因此考虑工频电场是影响输电线路最优相序的关键因素；
[0043]表一
[0044] 竖塔最优竖塔最差横塔最优横塔最差磁场B(μT)30.2044.2829.3865.92无线电R(dB)50.9352.5646.5354.03电场E(kVm)8.9110.607.5913.80噪声A(dB)46.1249.0042.6852.59
[0045]由表一可知，同塔四回输电线路的相序布置对线路电磁环境有影响，选择合适的相序布置可以有效改善线路下方的电磁环境。
[0046]S2、自然功率角度
[0047]计算输电线路在不同相序布置情况下的自然功率(如下表二所示)，线路自然功率越高，线路的输电量越高。根据计算得到的自然功率的大小可以得到，在考虑自然功率的情况下，六层横担式四回线路的最优相序布置。其计算公式为：
[0048]I＝Q
×
c (1)
[0049][0050][0051]式中，I为相电流；Q为单位长度上的电荷；c为光速，3
×
108m/s；P
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于同塔四回输电线路最优相序确定的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、电磁环境角度建立500kv同塔四回输电线路全部相序布置的仿真模型，利用软件对仿真模型的电磁环境影响进行模拟，通过模拟得到输电线路在不同相序电磁环境(磁场、无线电干扰、工频电场、噪声、线路走廊)下的数值结果，得到工频电场是影响输电线路最优相序的关键因素；S2、自然功率角度计算输电线路在不同相序布置情况下的自然功率，线路自然功率越高，线路的输电量越高；其计算公式为：I＝Q
×
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)(1)式中，I为相电流；Q为单位长度上的电荷；c为光速，3
×
108m/s；P
i
为第i回路的自然功率；U
i
为第i回路的电压；I
i
为第i回路的电流；P为多回路的总自然功率；S3、线路不平衡度角度建立计算线路仿真模型进行仿真模拟，得到计算线路稳态时的相位和幅值；根据相序转换矩阵以及零序电压不平衡度、负序电压不平衡度的定义，求得不同相序布置情况下的零序电压不平衡度和负序电压不平衡度；其计算公式为：零序电压不平衡度和负序电压不平衡度；其计算公式为：式中，u0为零序电压分量；u1为正序电压分量；u2为负序电压分量；为负序电压不平衡度；为零序电压不平衡度；S4、最优相序的确定利用排序法把步骤S1、S2、S3求得的所有计算模拟结果进行排序，综合考虑工频电场、自然功率、零序电压不平衡度以及负序电压不平衡度，计算选取电磁污染相对较小、输送功率大、电压不平衡度小的相序布置；其计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢洪平，柏彬，茅鑫同，周俊，黄涛，刘巍，赵会龙，范舟，朱姣，刘云飞，殷鑫，
申请(专利权)人：扬州北辰电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：