【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多端级联站间连络线避雷器系统及仿真校核方法，属于直流输电。
技术介绍
1、目前投运特高压直流工程多为点对点输送，但多点能源汇集打捆送出的趋势逐步凸显。考虑有效性与实用性，不同省市或区域能源汇集的级联特高压直流系统是特高压直流发展的新形势，在送端或受端或两端建设高低端两个换流站，可以分别汇集两地电力，兼顾多地协调发展。对含有大规模光伏、风力发电但交流网架薄弱、系统短路比水平低、送出通道受限的省市、区域电网来说，级联特高压直流是解决能源有效外送问题的重要解决方法。
2、送端包含光伏及风电的千万千瓦级新能源需要通过大容量的多端高电压直流系统输出，一旦系统中发生故障，导致功率中断，极易使多端特高压交流系统发生过电压，对适应新能源的多端特高压输电设备难以承受高压故障。
3、对于多端的特高压直流输电系统而言，两或多个换流站的过电压水平直接影响到变电站设备的绝缘配合和多端系统运行的可靠性，交流侧的相间开关开断、全电压启动和直流线路故障，使多端换流站设备的相关避雷器过电压和能量达到最大值，从而为保护多端系统特高压避雷器的绝缘配合设计及其选型、制造和试验提供依据。
4、与正常交流应用的避雷器相比，高压直流换流站中的避雷器承受的连续工作电压具有不同的波形。由于可实现的保护水平与避雷器可被连续应力的程度成正比，因此对所施加电压波形的长期稳定性和连续功率损失的准确了解是决定性的。
5、由于换流站的分址多端建设，对于两或多端换流站间增加一或多段线路连接线，新型的绝缘配合设计方法为此连接线增
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是在传统直流输电系统输电拓扑基础上，提供一种多端级联站间连络线避雷器系统及仿真校核方法，增加多端特高压直流输电系统的可靠性。
2、为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种多端级联站间连络线避雷器系统，包括：高端系统送端换流站、低端系统送端换流站、受端换流站和站间连络线；高端系统送端换流站、低端系统送端换流站串联，并通过所述站间连络线连接，所述高端系统送端换流站的负极输出端和低端系统送端换流站的正极输出端分别连接所述受端换流站的负极输入端和正极输入端；所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站中均包括换流器，每个所述换流器的底部、中部和顶部均配置一避雷器，在所述低端系统送端换流站的直流极线正极输出端配置串联直流场避雷器和线路避雷器；所述连络线的输入端设置换流站出口避雷器，所述连络线的输入端设置换流站内避雷器。
3、进一步，所述高端系统送端换流站、低端系统送端换流站的每个换流器底部的避雷器连接一电抗器，每个所述换流器顶部的避雷器连接一电抗器；所述电抗器上均设置与其平行的平波电抗器避雷器。
4、进一步，所述低端系统送端换流站的直流极线正极输出端设置若干电抗器，以及与所述电抗器并联的平波电抗避雷器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端配置所述电抗器并联的平波电抗器避雷器。
5、进一步，各所述换流站的正极和负极之间设置直流滤波器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端设置接地线路；所述接地线路包括若干条接地极线，在每条所述接地极线的出口均配置一组接地避雷器，在所述接地避雷器远离所述接地极线的一侧设置一中性线避雷器；所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站的每条金属回线跨接线均配置一组避雷器。
6、进一步，所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站中换流器的底部、中部和顶部配置的避雷器分别为：下12脉动换流单元6脉动桥避雷器、上12脉动换流单元6脉动桥避雷器和上12脉动换流单元直流母线避雷器；其中，高端系统送端换流站中还配置下12脉动换流单元高压直流母线避雷器；所述低端系统送端换流站还配置上12脉动换流单元低压直流母线避雷器。
7、本专利技术还公开了一种多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，用于如上述任一项所述的多端级联站间连络线避雷器系统，包括以下步骤：读取站间连络线避雷器的参数数据；根据所述参数数据，以多端互联站间连络线为极线，进行相反极直流线路金属性接地故障仿真；根据所述参数数据，以多端互联站间连络线为极线，进行交流系统金属性接地故障仿真；根据所述参数数据，以多端互联站间连络线为极线，进行逆变侧开路启动故障仿真；比较相反极直流线路金属性接地故障仿真结果、交流系统金属性接地故障仿真结果和逆变侧开路启动故障仿真结果，取三者中最大值与预设参数进行比较，若大于所述预设参数，重新进行站间连络线避雷器的参数设定，若小于等于所述预设参数，则完成多端级联站间连络线避雷器仿真校核。
8、进一步，所述相反极直流线路金属性接地故障仿真方法为：设定多端特高压高端系统送端换流站仅以负极输送功率，高压高端系统送端换流站的正极通过连络线连接所述低端系统送端换流站，所述连络线以最大功率运行；本步骤中额定系统条件为：低端系统送端换流站向受端换流站输送的功率为整流输送最大功率；所述低端系统送端换流站的正极输出半压最大功率，所述低端系统送端换流站的负极与所述高端系统送端换流站连接，所述低端系统送端换流站与所述高端系统送端换流站均输出最大功率；设所述低端系统送端换流站与所述高端系统送端换流站强度均为最大短路水平，此时设置逆变侧非分址站的半压极直流线路金属性接地故障，控制保护系统在预设时间后移项至预设角度，获得多端互联站间连络线避雷器此时的过电压以及能量吸收情况，记录最大过电压和能量。
9、进一步，所述交流系统金属性接地故障仿真方法为：设定多端特高压高端系统送端换流站仅以负极输送功率，高压高端系统送端换流站的正极通过连络线连接所述低端系统送端换流站，所述连络线以最大功率运行；本步骤中额定系统条件为：低端系统送端换流站向受端换流站输送的功率为整流输送最大功率；将整流侧换流变分接头档位调至最低档，交流系统设置最小的短路能力，此时在整流侧低端系统送端换流站设置三相金属性接地故障；获得多端互联站间连络线避雷器此时的过电压以及能量吸收情况，记录最大过电压和能量。
10、进一步，记录最大过电压和能量后，使所述多端级联直流输电绝缘配合系统恢复稳态，当系统稳态后，进行第二次交流系统金属性接地故障仿真，从受端换流站向低端系统送端换流站和高端系统送端换流站输送功率，所述功率为整流输送最大功率，在整流侧低端系统送端换流站设置三相金属性接地故障，记录过电压及能量。
11、进一步，所述逆变侧开路启动故障仿真方法为：设定多端特高压高端系统送端换流站仅以负极输送功率，高压高端系统送端换流站的正极通过连络线连接所述低端系统送端换流站，所述连络线以最大功率运行；本步骤中额定系统条件为：低端系统送端换流站和高端系统送端换流站均为闭锁状态，受端换流站的半压极线隔离开关开路；低端系统送端换流站和高端系统送端换流站的负极全压满功率输出，低端系统送端换流站的正极半压满功率输出；向多端级联直流输电绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，包括：高端系统送端换流站、低端系统送端换流站、受端换流站和站间连络线；
2.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述高端系统送端换流站、低端系统送端换流站的每个换流器底部的避雷器连接一电抗器，每个所述换流器顶部的避雷器连接一电抗器；所述电抗器上均设置与其平行的平波电抗器避雷器。
3.如权利要求2所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述低端系统送端换流站的直流极线正极输出端设置与电抗器并联的平波电抗避雷器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端配置所述电抗器并联的平波电抗避雷器。
4.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，各所述换流站的正极和负极之间设置直流滤波器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端设置接地线路；所述接地线路包括若干条接地极线，在每条所述接地极线的出口均配置一组接地避雷器，在所述接地避雷器远离所述接地极线的一侧设置一中性线避雷器；所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站的每条金属回线跨接线均配置一组避雷器。p>
5.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站中换流器的底部、中部和顶部配置的避雷器分别为：下12脉动换流单元6脉动桥避雷器、上12脉动换流单元6脉动桥避雷器和上12脉动换流单元直流母线避雷器；其中，高端系统送端换流站中还配置下12脉动换流单元高压直流母线避雷器；所述低端系统送端换流站还配置上12脉动换流单元低压直流母线避雷器。
6.一种多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，其特征在于，用于如权利要求1-5任一项所述的多端级联站间连络线避雷器系统，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，其特征在于，所述相反极直流线路金属性接地故障仿真方法为：
8.如权利要求6所述的多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，其特征在于，所述交流系统金属性接地故障仿真方法为：
9.如权利要求8所述的多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，其特征在于，记录最大过电压和能量后，使所述多端级联直流输电绝缘配合系统恢复稳态，当系统稳态后，进行第二次交流系统金属性接地故障仿真，从受端换流站向低端系统送端换流站和高端系统送端换流站输送功率，所述功率为整流输送最大功率，在整流侧低端系统送端换流站设置三相金属性接地故障，记录过电压及能量。
10.如权利要求6所述的多端级联站间连络线避雷器仿真校核方法，其特征在于，所述逆变侧开路启动故障仿真方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，包括：高端系统送端换流站、低端系统送端换流站、受端换流站和站间连络线；
2.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述高端系统送端换流站、低端系统送端换流站的每个换流器底部的避雷器连接一电抗器，每个所述换流器顶部的避雷器连接一电抗器；所述电抗器上均设置与其平行的平波电抗器避雷器。
3.如权利要求2所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述低端系统送端换流站的直流极线正极输出端设置与电抗器并联的平波电抗避雷器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端配置所述电抗器并联的平波电抗避雷器。
4.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，各所述换流站的正极和负极之间设置直流滤波器；所述高端系统送端换流站的直流极线负极输出端设置接地线路；所述接地线路包括若干条接地极线，在每条所述接地极线的出口均配置一组接地避雷器，在所述接地避雷器远离所述接地极线的一侧设置一中性线避雷器；所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站的每条金属回线跨接线均配置一组避雷器。
5.如权利要求1所述的多端级联站间连络线避雷器系统，其特征在于，所述高端系统送端换流站和低端系统送端换流站中换流器的底部、中部和顶部配置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹铁锐，徐莹，赵峥，薛英林，李明，卢亚军，王玲，钟启迪，曾文慧，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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