【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减震领域，具体讲涉及一种用于换流阀的减震装置、参数设计方法、设备及介质。
技术介绍
1、换流阀是换流站内最重要的电气设备之一，换流站特别是特高压换流站大量采用悬吊结构形式的换流阀。换流阀塔悬挂于换流阀厅的屋架上，换流阀水平刚度小，在低频成分丰富的地震作用下水平位移很大，往往可超过1m。换流阀的细长悬吊绝缘子在地震作用下则可能出现较大应力，对阀塔机械结构的安全性造成威胁。
2、换流阀在地震作用下位移过大易导致与其互连的重要设备(如换流变)之间相互拉扯，当换流阀地震作用下的位移超过与其互连设备的活动金具位移设计限值时，换流阀与其互连设备的相互作用力可能导致换流阀及其互连的重要设备受损。因此，对于强震区的换流站内悬吊式换流阀采取技术手段控制其地震作用下的位移可有效提高换流站的抗震安全性。
3、现有技术提出将换流阀的阀底与地面5通过液压阻尼器6和细长的绝缘子拉结的换流阀减震控制技术方案，该方案认为若直接用绝缘子将阀底与地面5连接细长的绝缘子可能在压力下失稳而失去效果，且悬吊绝缘子中会产生巨大的拉力，甚至导致屋顶的坍塌，因此需要使用合适的方法连接阀底和地面。该方案提出使用张拉绝缘子及弹簧–阻尼器连接件将阀底部与地面拉结的方案对换流阀进行位移控制。此方案要求阀底部屏蔽罩不能完全包裹阀底部，且换流阀塔层间需要铰接以防层间绝缘子弯曲破坏。该方案采用的拉结方式由于过于占用阀厅空间，由于换流站阀厅内的工艺布局和场地要求的限制目前无法得到工程应用。
4、图1为现有技术中换流阀减震控制方案示意图，采用玻
5、拉结技术方案需将换流阀接地，由于换流阀工作时为通电状态，原本换流阀的安装布置设计为悬空悬吊的形式，拉结接地后换流阀的电气功能会出现问题，如上述技术方案中提到的杂散电容问题。
6、此外，换流阀还通过管母与换流变等其他设备互连，阀厅内也安装布置有很多其他电气设备，现有技术一的拉结装置过于占用阀厅空间，可能会与地面附近的其他电气设备位置相互干涉，或引发其他的电气性能以及难以工程应用的问题。
技术实现思路
1、现有技术中的拉结装置过于占用阀厅空间，可能会与地面附近的其他电气设备位置相互干涉，或引发其他的电气性能问题，难以工程应用，为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于换流阀的减震装置，所述减震装置悬吊于换流阀底部，所述减震装置包括：质量组件、多个连接件和弹簧阻尼体系；
2、所述弹簧阻尼体系一端固定于所述质量组件上，另一端通过所述多个连接件中的一个连接件与所述换流阀底部连接；
3、所述质量组件通过所述多个连接件中其它连接件与所述换流阀底部连接；
4、所述减震装置的阻尼比、固有频率和质量由所述换流阀的结构响应方差确定。
5、可选的，所述弹簧阻尼体系包括：阻尼器和弹簧；
6、所述弹簧套设或并联在所述阻尼器上；
7、所述阻尼器一端固定于与所述质量组件上，另一端与所述一个连接件固定连接。
8、可选的，所述弹簧阻尼体系至少为两个；
9、当所述弹簧阻尼体系大于两个时，所有所述弹簧阻尼体系均布于所述质量组件的侧面上和/或顶角处；
10、当所述弹簧阻尼体系为两个时，两个弹簧阻尼体系正交布置。
11、可选的，所述多个连接件包括下述一种或多种：拉杆、弹簧元件或弹簧阻尼体系。
12、可选的，所述质量组件包括质量块。
13、可选的，所述质量组件与所述其它连接件之间采用铰接方式连接。
14、再一方面本专利技术还提供了一种用于换流阀的减震装置参数设计方法，包括：
15、根据双自由度系统动力学方程确定悬吊了减震装置的换流阀的传递函数；
16、根据平稳随机过程理论，结合所述换流阀的传递函数，得到第一结构响应方差；
17、基于获取的换流阀参数结合结构响应方差计算式得到第二结构响应方差；
18、计算所述第一结构响应方差和第二结构响应方差的比值；
19、由所述比值、预设阈值范围结合工程成本确定所述减震装置参数；
20、其中，所述减震装置参数为上述所述的一种用于换流阀的减震装置的参数；
21、将换流阀减震体系简化为双自由度模型。
22、可选的，所述由所述比值、预设阈值范围结合工程成本确定所述减震装置参数，包括：
23、将所述预设阈值范围作为结构响应方差的比值范围；
24、在所述结构响应方差的比值范围内计算每个结构响应方差的比值对应的工程成本；
25、选择工程成本最小值对应的结构响应方差比值，带入预先构建的响应方差比值计算式中，得到减震装置的阻尼比、固有频率和质量；
26、其中，所述减震装置参数包括：减震装置的阻尼比、固有频率和质量；
27、所述预先构建的响应方差比值计算式由减震装置的阻尼比、固有频率和质量以及换流阀的阻尼比、固有频率和构建的。
28、可选的，所述响应方差比值计算式如下式所示：
29、
30、式中，sr为响应方差比值，a0、a1、a2、a3、b0、b1均为悬吊了减震装置的换流阀参数，其表达式为：a0＝f2；a1＝2ξ1f2+2ξdf；a2＝1+(1+μ)f2+4ξ1ξdf；a3＝2ξ1+2(1+μ)ξdf；b0＝-(1+μ)f2；b1＝(1+μ)2f2；f＝ωd/ωl；f为减震装置的固有频率与换流阀的固有频率比值；ωl和ωd分别为换流阀和减震装置的固有频率；ξl和ξd分别为换流阀和减震装置的阻尼比；μ为换流阀的质量与减震装置的质量比，m1和m2分别为换流阀和减震装置的质量。
31、可选的，所述动力学方程如下式所示：
32、
33、式中，ωl和ωd分别为换流阀和减震装置的固有频率，ξl和ξd分别为换流阀和减震装置的阻尼比，μ为换流阀质量与减震装置的质量比，hl(ω)和hd(ω)分别为换流阀及减震装置的传递函数，ω为激励频率。
34、可选的，所述换流阀的传递函数hl(ω)如下式所示：
35、
36、式中，
37、可选的，所述第一结构响应方差按下式计算：
38、
39、式中，为第一结构响应方差，s0为功率谱。
40、可选的，所述结构响应方差计算式如下所示：
41、
42、式中，为第二结构响应方差，s0为功率谱，ξl为换流阀的阻尼比，ωl本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述减震装置悬吊于换流阀底部，所述减震装置包括：质量组件、多个连接件和弹簧阻尼体系；
2.如权利要求1所述的一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述弹簧阻尼体系包括：阻尼器和弹簧；
3.如权利要求1所述的一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述弹簧阻尼体系至少为两个；
4.如权利要求1所述的一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述多个连接件包括下述一种或多种：拉杆、弹簧元件或弹簧阻尼体系。
5.如权利要求1所述的一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述质量组件包括质量块。
6.如权利要求1所述的一种用于换流阀的减震装置，其特征在于，所述质量组件与所述其它连接件之间采用铰接方式连接。
7.一种用于换流阀的减震装置参数设计方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述由所述比值、预设阈值范围结合工程成本确定所述减震装置参数，包括：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述响应方差比值计算式如下式所示：
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